专题2原子结构与元素的性质

1、专题专题2 2 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质晋江市毓英中学晋江市毓英中学 王燕华王燕华“毓”颗同心，战“疫”同舟毓英中学党员名师“战疫”课堂宏观物体宏观物体微观粒子微观粒子质量质量很大很大很小很小速度速度较小较小很大（接近很大（接近光速）光速）位移位移可测可测位移能量不位移能量不可同时测定可同时测定能量能量可测可测轨迹轨迹可描述可描述画图或函数描述画图或函数描述不可描述不可描述1、宏观物质、微观粒子运动的不同、宏观物质、微观粒子运动的不同讨论：原子核外电子运动有哪些特征？讨论：原子核外电子运动有哪些特征？薛定谔薛定谔 几率说几率说核外电子以核外电子以极高的速度、在极小的空间极高的速

2、度、在极小的空间作永不停止的运转。作永不停止的运转。不能测出在某一时刻的位置、速度，即不能测出在某一时刻的位置、速度，即不能描画出它的运动不能描画出它的运动轨迹轨迹。人们按照图示的方法制作人们按照图示的方法制作电子云电子云的轮廓图的轮廓图P10常把电子出现的概率约为常把电子出现的概率约为90%90%的空间圈出来的空间圈出来 交流与讨论交流与讨论 填写填写 p11表表2-1 并回忆原子核外电子排布的规律。并回忆原子核外电子排布的规律。2、回顾回顾：原子核外电子的排布规律：原子核外电子的排布规律镁原子镁原子（Mg )Mg )原子核原子核质子数质子数电子层电子层该层上的电子数该层上的电子数 原子结构

3、示意图原子结构示意图 我们已经知道电子是分层排布的，那么是什么原因我们已经知道电子是分层排布的，那么是什么原因导致电子分层排布导致电子分层排布即电子分层排布的依据是什么？即电子分层排布的依据是什么？1234567KLMNOPQ观察与思考观察与思考请你推出稀有气体元素各电子层请你推出稀有气体元素各电子层最多容纳的电子数最多容纳的电子数与与电子层电子层数的关系数的关系。元素元素各电子层的电子数各电子层的电子数K KL LM MN NO OP P2 2HeHe（氦）（氦）2 21010NeNe（氖）（氖）2 28 81818ArAr（氩）（氩）2 28 88 83636KrKr（氪）（氪）2 28

4、818188 85454XeXe（氙）（氙）2 28 8181818188 88686RnRn（氡）（氡）2 28 81818323218188 84）每个电子层容纳电子数最多为）每个电子层容纳电子数最多为2n2（n为电子层数）。为电子层数）。1）电子是）电子是分层分层排布的；排布的；2）离核越远，能量越高；离核越远，能量越高；3）电子）电子优先排布在能量最低的电子层；优先排布在能量最低的电子层；5）最外层电子数不超过）最外层电子数不超过8个（个（K为最外层时不超过为最外层时不超过2个），个）， 次外层不超过次外层不超过18个，倒数第三层不超过个，倒数第三层不超过32个。个。总结：总结：原子核

5、外电子的排布规律原子核外电子的排布规律说明：说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。理论研究理论研究-原子轨道原子轨道理解：电子层像楼层理解：电子层像楼层，原子轨道，原子轨道像楼层的阶梯。像楼层的阶梯。n n1 12 23 34 4电子层电子层第一第一第二第二第三第三第四第四原子轨道原子轨道1s1s2s 2p2s 2p3s 3p 3d3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f4s 4p 4d 4f用四个量子数来描述：用四个量子数来描述：1.1.主量子数主量子数( (即即电子层电子层或称或称能层能层) )2.2.角量子数角量子数( (即即电子亚层电子亚层或

6、称或称能级能级) )3.3.磁量子数磁量子数( (即电子云伸展方向即电子云伸展方向) )4.4.自旋量子数自旋量子数一、原子核外电子一、原子核外电子运动的运动的特征特征( (量子力学观点）量子力学观点）一、原子核外电子的运动特征一、原子核外电子的运动特征 划分标准划分标准 电子的电子的能量能量差异和主要差异和主要运动区域运动区域不同不同取值取值符号符号能量高低能量高低离核远近离核远近1 12 23 34 45 56 67 7K KL LM MN NO OP PQ Q低低高高近近远远1.电子层电子层（能层能层）轨道类型不同，轨道的形状也不同。轨道类型不同，轨道的形状也不同。用用s，p，d，f表示

7、不同形状的轨道。表示不同形状的轨道。轨道符号轨道符号s sp pd df f轨道形状轨道形状球形球形纺锤形纺锤形花瓣型花瓣型形状较复杂形状较复杂1）原子轨道的类型（又叫）原子轨道的类型（又叫能级能级）：）：2.原子轨道原子轨道（电子亚层电子亚层）：表示电子云的形状表示电子云的形状2）原子轨道的伸展方向）原子轨道的伸展方向表示电子云在空间的伸展方向。与能量无关。伸展表示电子云在空间的伸展方向。与能量无关。伸展方向决定该种类型轨道的个数。方向决定该种类型轨道的个数。原子轨道形状原子轨道形状-电子云轮廓图电子云轮廓图s轨道轨道-呈球形呈球形s轨道呈球形对称，只有轨道呈球形对称，只有1个轨道。个轨道。

8、原子轨道形状原子轨道形状-电子云轮廓图电子云轮廓图P轨道轨道-纺锤形纺锤形p轨道在空间有轨道在空间有x、y、z3个伸展方向，所以个伸展方向，所以p轨道含轨道含3个轨道，分别记作：个轨道，分别记作：px、py、pz。原子轨道形状原子轨道形状-电子云轮廓图电子云轮廓图d d轨道轨道-花瓣形花瓣形d轨道有轨道有5个伸展方向，有个伸展方向，有5个轨道。个轨道。f轨道电子云模型轨道电子云模型f轨道有轨道有7个伸展方向，有个伸展方向，有7个轨道。个轨道。2.原子轨道原子轨道（电子亚层电子亚层）：表示电子云的形状表示电子云的形状含义含义用量子力学描述电子在原子核外空间运动用量子力学描述电子在原子核外空间运动

9、的主要区域的主要区域轨道符号轨道符号s sp pd df f轨道数目轨道数目_空间伸展空间伸展方向个数方向个数_轨道形状轨道形状球形球形纺锤形纺锤形花瓣形花瓣形形状较复形状较复杂杂135713573.自旋运动：原子核外电子有自旋运动：原子核外电子有_种不同的自旋状态种不同的自旋状态,通常用通常用“_”和和“_”表示。表示。两两第第4电子层：有电子层：有4种形状，有种形状，有4种轨道类型。记种轨道类型。记4s，4p，4d，4f第第1电子层：电子层：只只1种形状种形状球形对称，只球形对称，只1种轨道类型，记作种轨道类型，记作1s。第第2电子层：电子层：有有2种形状，所以有种形状，所以有2种轨道类型

10、。记作种轨道类型。记作2s、2p。第第3电子层：电子层：有有3种形状，决定有种形状，决定有3种轨道类型。记作种轨道类型。记作3s，3p，3d。4、原子轨道的表示方法、原子轨道的表示方法n1234电子层电子层第一第一第二第二第三第三第四第四原子轨道原子轨道1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f原子轨道的表示方法原子轨道的表示方法 ：ns，np，nd，nf.每个轨道最多排两个电子。每个轨道最多排两个电子。5、原子轨道与电子填充顺序、原子轨道与电子填充顺序 P12P12电子层电子层原子轨原子轨道类型道类型原子轨道原子轨道类型数目类型数目可容纳的可容纳的电子数目电子数目1 12 23 3

11、4 4n n1 12 24 48 89 9181816163232n n2 22n2n2 21s2s，2p3s，3p，3d4s，4p，4d，4f同一电子层的电子能量不一定相同，处在同一电子层同一电子层的电子能量不一定相同，处在同一电子层的电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动。的电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动。1、下列轨道含有轨道数、下列轨道含有轨道数（伸展方向）（伸展方向）为为3的是的是A、1s B、2p C、3p D、4d 3、第三电子层含有的轨道数为、第三电子层含有的轨道数为A、3 B、 5 C、 7 D、 9 2、3d轨道中最多容纳电子数为轨道中最多容纳电子数为A、2 B、 1

12、0 C、 14 D、 184.第二电子层最多含有的电子数是第二电子层最多含有的电子数是A、2 B、4 C、 8 D、10 随随 堂堂 练练 习习随随 堂堂 练练 习习5、以下原子轨道的表示方法不正确的是、以下原子轨道的表示方法不正确的是A、3s B、3p C、3d D、3f6.下列电子层不包含下列电子层不包含d轨道的是轨道的是 A.N层层 B.M层层 C.L层层 D.K层层形状相同的原子轨道能量的高低：形状相同的原子轨道能量的高低： 1s2s3s4s ； 2p3p4p5p； 相同电子层上原子轨道能量的高低：相同电子层上原子轨道能量的高低：nsnpndnf。电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如如2px = 2py =2pz 。原子轨道能量顺序图原子轨道能量顺序图 （能级图）（能级图）1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f4s B 3d4s C 3d=4s D 无无3d,4s轨道轨道,无所谓能量高低无所谓能量高低2、比较下列多电子原子的原子轨道的能