高中化学苏教版同步课堂配套课件专题2 第一单元 原子核外电子的运动

专题2 课前预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 考点一 课堂10分钟练习 设计1 考点二 课下30分钟演练 课堂5分钟归纳 第一单元 设计2 一 人类对原子结构的认识1 原子的构成构成原子的基本微粒有 和 原子呈中性的原因是核内质子所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等 质子 中子 电子 2 原子结构的有核模型1911年 英国物理学家通过实验提出 卢瑟福认为原子的质量主要集中在上 电子在空间做高速运动 卢瑟福 粒子的散射 原子核 原子核外 3 玻尔原子结构模型1913年 丹麦物理学家研究了后提出 1 原子核外电子在一系列上运动 既不 也不 2 不同的原子轨道具有不同的能量 原子轨道的能量变化是不连续的 3 原子核外电子可以在能量不同的轨道上发生跃迁 玻尔 氢原子光谱 稳定的轨道 放 出能量 吸收能量 4 电子云模型科学家采用统计学来描述电子在核外某一区域出现的机会 电子在原子核外空间出现的机会是有规律的 如氢原子的核外电子 当处于能量最低状态时 简称基态 电子主要在的球形区域内运动 运动区域距离核近 电子出现的机会 运动区域距离核远 电子出现的机会 原子核周围 大 小 二 原子核外电子的运动特征1 电子层多电子原子的核外电子的能量 人们根据差异和的不同 可将核外电子分成不同的 原子中由里向外的电子层数n可依次取1 2 3 4 5等正整数 对应的电子层符号分别为等 不同 电子能量 主要运动区域 电 子层 K L M N O 2 原子轨道 1 概念 指量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域 2 分类 处于同一电子层的原子核外电子 也可以在不同类型的原子轨道上运动 s轨道呈 只有个轨道 p轨道呈 包括3个轨道 d轨道包括个轨道 f轨道包括个轨道 球形 1 纺锤形c px py pz 7 5 3 电子填充规律 多电子原子中 电子填充原子轨道时 按照能量的顺序填充 原子轨道能量的高低存在如下规律 处于相同电子层的原子轨道能量的高低 形状相同的原子轨道能量的高低 电子层和形状相同的原子轨道的能量相等 如 其他合理均可 轨道的能量相等 由低到 ns np nd nf 1s 2s 3s 4s 2px 2py 2pz 高 4 自旋运动 原子核外电子有两种 自旋 运动状态 通常用和表示 三 原子核外电子的排布1 能量最低原理原子核外电子先占据的轨道 然后依次进入的轨道 这样使整个原子处于的能量状态 2 泡利不相容原理一个原子轨道上最多容纳个电子 且自旋方向 能量低 能量较高 最低 相反 两 3 洪特规则当电子排布在的轨道时 总是优先 而且自旋方向 4 基态原子核外电子排布的轨道顺序1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d 能量相同 不同 分占不同轨道 相同 5 描述方式 1 电子排布式 氧原子的电子排布式1s22s22p4 2 轨道表示式 氧原子的轨道表示式 2p 2s 1s 1 判断下列说法是否正确 1 卢瑟福被称为 原子之父 他完美地解释了原子的真正结构 2 玻尔原子结构假说指出当电子吸收了能量后会从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道 并发射出光子 3 电子云示意图中小黑点代表电子 小黑点越密说明该区域出现的电子越多 4 原子轨道不同 能量一定不同 5 电子层越多 所含的原子轨道数目越多 可容纳的电子数也就越多 6 所有s轨道电子能量比p轨道电子能量要低 7 洪特规则指的是电子尽可能分占不同的轨道 且自旋方向相反 8 周期表中所有元素原子核外电子排布均遵守原子核外电子排布的轨道能量顺序 解析 1 卢瑟福有核模型并没有完美解释原子结构 玻尔结合普朗克理论和卢瑟福模型解释了氢原子线状光谱 但无法解释多电子原子的光谱 后来被量子力学有关理论取代后才较完美地解释原子的真正结构 2 电子吸收能量后从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道 也不会发射光子 3 小黑点代表在该区域出现的机会 4 同一电子层相同形状的轨道在各个空间能量相同 如3px 3py 3pz能量相同 5 电子层为n的原子轨道数目为n2 最多容纳的电子数为2n2 6 3s能量比2p高 4s能量比3p高 7 自旋方向相同 8 第4 5 6 7周期的某些元素不符合轨道能量顺序 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 2 1s22s22p63s23p64s1或 Ar 4s1 2p 2s 1s 3 2 填空题 1 钠原子的原子结构示意图 2 钾原子的电子排布式 3 碳原子的轨道表示式 3 连线题 将下列电子排布式与相应元素连接起来 A 1s22s22p63s1 MgB 1s22s22p63s23p63d64s2 BrC Ne 3s2 NaD Ar 3d104s24p5 Fe答案 A B C D 4 某元素原子序数为33 请回答 1 此元素原子的质子总数是 有 个电子 2 有 个电子层 个原子轨道 3 它的电子排布式为 轨道表示式为 解析 元素原子的核外电子数 质子数 原子序数 得出 1 的答案 由电子排布轨道顺序得出其电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s24p3 得出 2 的答案 共1 1 3 1 3 5 1 3 18个原子轨道 s 1个轨道 p 3个轨道 d 5个轨道 3d 4s 4p 答案 1 3333 2 418 3 1s22s22p63s23p63d104s24p3 Ar 1 电子层与原子轨道类型的关系第n电子层中有n种类型原子轨道 如K层有s轨道 L层有s p轨道 M层有s p d轨道 2 各原子轨道类型与原子轨道数的关系s p d f轨道分别有1 3 5 7个轨道 3 电子层 原子轨道 电子数关系 4 各原子轨道能量高低1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 原子轨道能量高低即为核外电子排布轨道顺序 例1 下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是 A 原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围 故称电子云B s轨道呈球形 处在该轨道上的电子只能在球壳内运动C p轨道呈纺锤形 随着电子层的增加 p原子轨道也在增多D 与s电子原子轨道相同 p电子原子轨道的平均半径随电子层的增大而增大 解析 A项电子云是一种形象化描述 一个小黑点不代表一个电子 电子云的疏密代表电子在那里出现的概率的大小 B项原子轨道是电子出现的概率约为90 的空间轮廓 C项s电子的原子轨道呈球形对称 ns各有1个原子轨道 p电子的原子轨道呈纺锤形 np各有3个原子轨道 相互垂直 用px py pz表示 nd各有5个原子轨道 nf各有7个原子轨道 n越大 离核越远 能量越高 电子云越来越向更大的空间扩展 原子轨道的平均半径逐渐增大 答案 D 每个电子层轨道总数为n2个 每个轨道容纳2个电子 所以每个电子层最多容纳的电子数为2n2个 1 能量最低原理原子核外电子总是优先占有能量低的轨道 然后依次进入能量高的轨道 这样使整个原子处于能量最低的状态 2 泡利原理每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋方向相反的电子 如2s轨道上的电子排布为 不能表示为 2s 2s 3 洪特规则 1 基态原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时 电子尽可能分占不同的原子轨道 且自旋状态相同 这样整个原子的能量最低 如2p3的电子排布为 不能表示为或 2p 2p 2p 4 构造原理随着原子核电荷数的递增 绝大多数元素的原子核外电子排布将遵循如下图所示的排布顺序 这个排布顺序被称为构造原理 不同电子层的轨道的能量有交错 如E4s E3d 存在如下规律 ns n 2 f n 1 d np 答案 1 A 2 D 3 BC 1 核外电子排布与周期的关系 点此进入 1 电子层离核越远 能量