第一单元原子核外电子的运动(上课).ppt

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。 一、电子层 二、原子轨道 三、原子轨道伸展方向 四、电子的自旋状态 三.描述核外电子的运动特征要素 动动脑 动动脑 * 第一单元 原子核外电子的运动 德谟克利特：朴素原子观 道尔顿：原子学说 汤姆生：“葡萄干面包式” 模型 卢瑟福：带核原子结构模型 玻尔：原子轨道模型 现代量子力学模型 1803 1904 1911 1913 1926 一.人类认识原子结构的历史 不可确定 可描述 （画图或函数描述） 轨迹 可测 能量 位移、能量 不可同时测定 可测 位移 很大（接近光速） 较小 速度 很小 很大 质量 微观粒子 宏观物体 宏观、微观运动的不同 1.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会的多少。 二.核外电子运动的特征 2. 可用统计（图示）的方法研究电子在核外出现的概率。电子云——电子在核外空间一定范围内出现的机会的大小，好像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围，人们形象的称为电子云。 小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现的概率的大小。 1、关于“电子云”的描述中，正确的是 A、一个小黑点表示一个电子 B、小黑点代表电子数的多少 C、电子云是带正电的云雾 D、小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现机会的多少 D 巩固练习 原子结构示意图： 镁原子 （Mg ) 原子核 质子数 电子层 该层上的电子数 第一层 倒数第一层 最外层 次外层 依据原子结构示意图，回忆你所知道的原子的核外电子排布规律。 电子云 · 能量越高。 离核越远； 分层运动（排布）； Q P O N M L K 7 6 5 4 3 2 1 核外电子排布规律： （1）能量最低原理： 电子先排布在能量较低的轨道上。 （2） 每层≤2n2个。 最外层≤ 8个（K层时≤2个），如果最外层为8个（K层为2个）就达到了饱和稳定结构。 次外层≤ 18个，倒数第三层≤ 32 画出K、Ca、Fe原子的原子结构示意图： K Ca Fe 讨论：电子在核外运动状态，电子能量是否相同?。 在多电子原子中，原子核外电子的运动状态不同，人们从以下四个方面描述原子核外电子的运动状态。 1、电子层（又称能层）n： Q P O N M L K 符号 离核越来越远，能量越来越高 7 6 5 4 3 2 1 电子层序数（n） 在含有多个电子的原子中，电子的能量往往是不同的。人们根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，认为核外电子分别处于不同的电子层上。 量子力学研究表明，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。 2、原子轨道——电子亚层 轨道的类型不同，轨道的形状也不同。 用s、p、d、f分别表示不同形状的轨道。 物理意义：表示电子云的形状。 人们按照图示的方法制作电子云的轮廓图 常把电子出现的概率约为 90%的空间圈出来 s轨道：球形 p轨道：纺锤形 d原子轨道是花瓣形的； f轨道形状更复杂。 形状相同的原子轨道在原子核外空间还有不同的伸展方向。 3、轨道的伸展方向： p轨道在空间有x、y、z3个伸展方向， 所以p轨道含3个轨道，分别记作：px、py、pz。 s轨道是球形对称的，只有 1个轨道 d轨道有5个伸展方向，有5个轨道， f轨道有7个伸展方向，有7个轨道。 物理意义：表示电子云在空间的伸展方向。与能量无关。 （1）原子轨道的特点: ①s原子轨道是球形的，p原子轨道是纺锤形的； ②s轨道是球形对称的，所以只有1个轨道； ③p轨道在空间上有x、y、z三个伸展方向，所以p轨道包括px、py、pz3个轨道； ④d轨道有5个伸展方向（5个轨道） f轨道有7个伸展方向（7个轨道） ； — n 4s，4p，4d，4f 4 3s，3p，3d 3 2s，2p 2 1s 1 可容纳的 电子数目 原子轨道 数目 原子轨 道类型 电子层 1 2 4 8 9 18 16 32 n2 2n2 总结：各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数 (2)原子轨道的表示方法： 第四电子层：有四种形状，决定有四种类型轨道。 记作4s，4p，4d，4f第五电子层：有五种形状，决定有五种类型轨道。 表示为ns，np，nd，nf等。 第一电子层：只一种形状——球形对称， 只有s轨道，记作1s。 第二电子层：有二种形状， 有二种类型轨道，分别