原子核外电子运动.ppt
原子核外电子的运动吴江汾湖高级中学吴江汾湖高级中学 金茹金茹人类对原子结构的认识道尔顿原子学说汤姆生原子模型卢瑟福原子模型波尔原子模型19世纪初世纪初1897年年1911年年1913年年实心球葡萄干面包型原子有核模型行星模型连续光谱连续光谱(实验室）实验室）氢原子光谱与波尔的原子结构模型氢原子光谱与波尔的原子结构模型氢原子光谱（原子发射光谱）真空管中含少量真空管中含少量真空管中含少量真空管中含少量HH2 2(g)(g)，高压放电，高压放电，高压放电，高压放电，发出紫外光和可见光发出紫外光和可见光发出紫外光和可见光发出紫外光和可见光 三棱镜三棱镜三棱镜三棱镜 不连续的线状光谱不连续的线状光谱不连续的线状光谱不连续的线状光谱原子能级原子能级波尔的原子结构模型波尔的原子结构模型1.原子核外电子在一系列原子核外电子在一系列稳定稳定的轨道上运的轨道上运动，这些轨道称为原子轨道。核外电子在动，这些轨道称为原子轨道。核外电子在原子轨道上运动时，原子轨道上运动时，既不放出能量，也不既不放出能量，也不吸收能量。吸收能量。2.不同的原子轨道具有不同的能量，原子不同的原子轨道具有不同的能量，原子轨道的能量变化是轨道的能量变化是不连续不连续的。的。3.原子核外电子可以在能量不同的轨道上原子核外电子可以在能量不同的轨道上发生发生跃迁跃迁。原子能级与次能级原子能级与次能级电子层电子层K KL LM MN N原子能级原子能级1 12 23 34 4次能级次能级1 1s s2 2s 2ps 2p3 3s 3p 3ds 3p 3d 4 4s 4p 4d 4fs 4p 4d 4f电子云原子轨道原子轨道思考：电子在这些能级中运动轨迹如何？又会有思考：电子在这些能级中运动轨迹如何？又会有多少电子在相应的能级中作高速的运动？多少电子在相应的能级中作高速的运动？用统计用统计(图示图示)的方法研究电子在核外出现的几率。的方法研究电子在核外出现的几率。电子在核外空间一定范围内出现，好像带负电荷的云电子在核外空间一定范围内出现，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。雾笼罩在原子核周围，人们形象的称为电子云。电子云图中小黑点的疏密表示电子云图中小黑点的疏密表示电子出现的机会大小电子出现的机会大小，与其成与其成正比正比关系。关系。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核外电子运动状态核外电子运动状态1 1原子轨道：表示电子云的形状。原子轨道：表示电子云的形状。轨道符号轨道符号s sp pd df fg g轨道形状轨道形状球形球形 纺锤形纺锤形花瓣型花瓣型轨道类型不同，轨道的形状也不同。轨道类型不同，轨道的形状也不同。轨道的含义：电子围绕原子核运动的一定空间区域，每轨道的含义：电子围绕原子核运动的一定空间区域，每个轨道上的电子都有着与个轨道上的电子都有着与次能级相对应的能量次能级相对应的能量。而且轨。而且轨道只占次能级中的一部分道只占次能级中的一部分科学家小结：科学家小结：1个轨道可以容纳的最大电子数目是个轨道可以容纳的最大电子数目是2个；个；轨道的名称与次能级的名称相同。轨道的名称与次能级的名称相同。S S原子轨道是球形对称的原子轨道是球形对称的.只有一个方向，只有一个方向，即只有一个轨道即只有一个轨道S原子轨道1s2s3sP P原子轨道是纺锤形的原子轨道是纺锤形的,每个每个P P能级有能级有3 3个原子轨道个原子轨道,它们相互垂直它们相互垂直,分别以分别以P Px x,P,Py y,P,PZ Z表示表示.P P原子轨道原子轨道轨道形状相同，但伸展方向不同，轨道形状相同，但伸展方向不同，P原子轨道有原子轨道有3个伸个伸展方向展方向P P能能级级的的原原子子轨轨道道P P能级的能级的3 3个原子轨道个原子轨道P P x x,P,Py y,P,PZ Z合在一起的情形合在一起的情形.d d能级的原子轨道有能级的原子轨道有5 5个个，在空间有在空间有5 5个个伸展方向，伸展方向，f f能级的原子轨道有能级的原子轨道有7 7个个d d能能级级的的原原子子轨轨道道原子能级与次能级原子能级与次能级电子层电子层K KL LM MN N原子能级原子能级1 12 23 34 4次能级次能级1 1s s2 2s 2ps 2p3 3s 3p 3ds 3p 3d 4 4s 4p 4d 4fs 4p 4d 4f原子轨道类型原子轨道类型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 11s1s2 22s2s，2p2p3 33s3s，3p3p，3d3d4 44s4s，4p4p，4d4d，4f4fn n1 12 21+31+38 81+3+51+3+518181+3+5+71+3+5+73232n n2 22n2n2 2 展示展示 某原子核外电子运动状态图。某原子核外电子运动状态图。思考思考（1 1）该原子核外有几个电子层？）该原子核外有几个电子层？（2 2）各电子层上电子的运动区域的形状是否一样？分别是什么形状？）各电子层上电子的运动区域的形状是否一样？分别是什么形状？（3 3）第二电子层上的运动区域有无相同形状？但是否在同一方向上？）第二电子层上的运动区域有无相同形状？但是否在同一方向上？（4 4）已知该原子是镁，且每个区域都是由两个电子形成，请从）已知该原子是镁，且每个区域都是由两个电子形成，请从 立体空间角度设想一下第二电子层上在什么方向上还会有立体空间角度设想一下第二电子层上在什么方向上还会有两个电子？两个电子？2.2.原子轨道能量高低的规律原子轨道能量高低的规律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：nsnsnsnsnpnpnpnpndndndndnfnfnfnf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：1s1s1s1s2s2s2s2s3s3s3s3s4s4s4s4s ；2p2p2p2p3p3p3p3p4p4p4p4p5p5p5p5p；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，如如如如2px=2py=2pz2px=2py=2pz2px=2py=2pz2px=2py=2pz原子轨道能量顺序图，填写下空原子轨道能量顺序图，填写下空1s1s1s1s2s2s2s2s2p2p2p2p3s3s3s3s3p3p3p3p4s3d4p5s4s3d4p5s4s3d4p5s4s3d4p5s3.3.电子自旋：电子自旋：电子不仅在核外空间不停地运动，而且还做自旋电子不仅在核外空间不停地运动，而且还做自旋运动。电子的自旋有两种状态，通常采用运动。电子的自旋有两种状态，通常采用 来表示电子的不同自旋状态。电子自旋并非像地来表示电子的不同自旋状态。电子自旋并非像地球绕轴自旋，只是代表电子的两种不同状态。球绕轴自旋，只是代表电子的两种不同状态。电子平行自旋：电子平行自旋：电子反向自旋：电子反向自旋：核外电子的运动状态小结：小结：电子层电子层n n原子轨道或电子云形状原子轨道或电子云形状原子轨道或电子云在空间的伸展方向原子轨道或电子云在空间的伸展方向电子的自旋状态（或自旋方向）电子的自旋状态（或自旋方向）描描述述核核外外电电子子运运动动状状态态的的参参数数1 1、关于、关于“电子云电子云”的描述中，正确的是的描述中，正确的是 A A、一个小黑点表示一个电子、一个小黑点表示一个电子B B、一个小黑点代表电子在此出现过一次、一个小黑点代表电子在此出现过一次C C、电子云是带正电的云雾、电子云是带正电的云雾D D、小黑点的疏密表示电子在核外空间单位、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体积内出现机会的多少BDBD巩固练习2 2、下面关于多电子原子核外电子的运动规、下面关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是（律的叙述正确的是（）A A、核外电子是分层运动的、核外电子是分层运动的 B B、所有电子在同一区域里运动、所有电子在同一区域里运动 C C、能量高的电子在离核近的区域运动、能量高的电子在离核近的区域运动 D D、能量低的电子在离核近的区域运动、能量低的电子在离核近的区域运动ADAD巩固练习3 3、有下列四种轨道：、有下列四种轨道：2s2s、2p2p、3p3p、4d4d，其中能量最高的是，其中能量最高的是 （）A.2s B.2p C.3p D.4dA.2s B.2p C.3p D.4dD D巩固练习4 4、用、用“”“”“”或或“”表示下列各组表示下列各组多电子原子的原子轨道能量的高低多电子原子的原子轨道能量的高低 3s 3s 3p 2p 3p 2px x 2p 2py y 3s 3s 3d 3d 4s 4s 3p 3p 巩固练习5 5、比较下列多电子原子的原子轨道能量、比较下列多电子原子的原子轨道能量的高低的高低 2s 2p 4s2s 2p 4s 3s 3p 4p 3s 3p 4p2s2s2p2p4s4s3s3s3p3p4p4p巩固练习
