电子云与原子轨道.ppt

1、,原子结构,电子云与原子轨道,不同时期的原子结构模型:,1、公元前400多年前，古希腊哲学家把构成物质的最小单位叫原子。,原子结构模型,、物质都是由原子构成的。、原子是不可分割的实心球体。、同种原子的质量和性质都相同。,2、1803年，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为：,你认为道尔顿的观点对吗？为什么？,3、1897年，英国科学家汤姆逊发现了电子，提出原子结构的“葡萄干布丁”模型。,结论：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而成了中性原子。,卢瑟福原子模型,根据粒子散射实验原子的“核式模型”,结论：原子是由原子核和核外电子组成的，原子核带正电荷，它几乎

2、集中了原子的全部质量，电子带负电荷，在原子核周围作高速运动。,玻尔原子模型,结论：电子在核外分层排布的原子结构模型。,原子结构的量子力学模型 （电子云模型）,用量子力学的方法描述核外电子的运动，即用电子云描述核电子的运动。,一、氢原子光谱和玻尔的原子结构模型,玻尔提出电子分层排布的历史背景： 根据卢瑟福的原子结构模型和经典的电磁学观点，围绕原子核高速运动的电子一定会自动且连续地辐射能量，其光谱应是连续光谱而不应是线状光谱。那么，氢原子的光谱为什么是线性光谱而不是连续光谱呢？,2、在卢瑟福的原子结构模型的基础上提出玻尔(Bohr)的原子结构模型,（2）不同轨道上运动的电子具有不同能量，而且能量是

3、量子化的，不能连续变化只能取某些不连续的数值，轨道能量依n值（1、2、3、）的增大而升高，n称为量子数。对氢原子而言，电子处在n=1的轨道是能量最低，称为基态，能量高于基态的状态，称为激发态；,（3）只有当电子从一个轨道（能量为Ei）跃迁到另一个轨道（能量为Ej）时，才会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了光谱。,（1） 原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动，并且不辐射能量；,原子核外电子在具有确定能量的轨道上运动，当原子不受外界影响时，电子既不吸收也不放出能量。 不同的原子轨道具有不同的能量，轨道能量的变化是不连续的，即量子化的。 (3)当电

4、子吸收了能量（如光能、热能等），就会从从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道上。处于能量较高轨道的电子不稳定，会回到能量较低的轨道上，当电子从能量较高的(E2)轨道跃迁到能量较低的(E0)轨道时发射出光子，发出光的波长取决于两个轨道的能量差。,原子光谱原理,原子发射光谱,原子吸收光谱,锂、氦、汞的发射与吸收光谱,宏观、微观运动的不同,宏观物体的运动特征：,可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度； 可以描画它们的运动轨迹。,微观物体的运动特征：,核外电子质量小，运动空间小，运动速率大。 无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。 无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空间某处出现的机

5、会的多少。,核外电子运动的特征,电子云与原子轨道,核外电子运动状态的描述,电子云：描述核外电子运动特征的图象。 电子云中的小黑点： 并不是表示原子核外的一个电子,而是表示电子在此空间出现的机率。 电子云密度大的地方说明电子出现的机会多，而电子云密度小的地方说明电子出现的机会少。,S能级的原子轨道,电子云轮廓图-原子轨道,S能级的原子轨道是球形对称的.,P能级的原子轨道是纺锤形的,每个P能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以P x,Py,PZ表示.,P能级的原子轨道,P能级的原子轨道,P能级的3个原子轨道P x,Py,PZ合在一起的情形.,d能级的原子轨道有5个.,d能级的原子轨道,原子轨道与

6、火车运行的轨道有何不同?,原子轨道是指一定能级上的电子,在核外空间运动的一个空间区域.火车的轨道则是火车运行的一个固定路线.,问题讨论,原子核外电子的排布所遵循的原理：,1、能量最低原理 电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道,2、泡利不相容原理 每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子,3、洪特规则 在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨 道，且自旋状态相同,课堂练习,用轨道表示式表示出铁原子的核外电子排布,洪特规则,泡利原理,能量最低原理,1、从元素周期表中查出铜的外围电子排布，它是否符合构造原理。 当一个能级上的电子填充达到全充满，半充满或全空时是一种稳定状态，使得体系的能量较低。这就是洪特规则的第二条。 2、钠的电子排布式可写成Ne3S1，试