原子结构与性质精品文稿.ppt

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1、原子结构与性质第1页，本讲稿共71页原子是怎样诞生的？原子是怎样诞生的？阅读课阅读课本本P4第2页，本讲稿共71页宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸第3页，本讲稿共71页第4页，本讲稿共71页宇宙大爆炸宇宙大爆炸 1932年年勒勒梅梅特特首首次次提提出出了了现现代代宇宇宙宙大大爆爆炸炸理理论论：整整个个宇宇宙宙最最初初聚聚集集在在一一个个“原原始始原原子子”中中，后后来来发发生生了了大大爆爆炸炸，碎碎片片向向四四面面八八方方散散开开，形形成成了了我我们们的的宇宇宙宙。大大爆爆炸炸后后两两小小时时，诞诞生生了了大大量量的的H、少少量量的的He及及极极少少量量的的Li，然然后后经经过过长长或

2、或短短的的发发展展过过程程，以以上上元元素素发发生生原原子子核核的的熔熔合合反反应应，分分期期分分批批的的合合成成了了其其它它元元素。素。第5页，本讲稿共71页 1 1、有谁知道宇宙中最丰富的元素是那一种？、有谁知道宇宙中最丰富的元素是那一种？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？2 2、你认为、你认为 科学史话科学史话 中中普鲁特普鲁特的推理是符合逻辑的推理是符合逻辑的吗？的吗？1、氢氢元素元素是是宇宙中最丰富的元素占宇宙中最丰富的元素占88.6%（氦（氦约为原子数的约为原子数的18），另外），另外还还有有90多种多种 元素，宇宙年元素，宇宙年龄龄距距今今约约140

3、亿亿年，年，地球年地球年龄龄已有已有46亿亿年。年。思考与交流 回 答2、不符合，科学假设不同于思辨性推测、不符合，科学假设不同于思辨性推测第6页，本讲稿共71页看课本第一章彩图看课本第一章彩图你能了解人们认识原你能了解人们认识原子模型的发展史吗？子模型的发展史吗？第7页，本讲稿共71页1.古希腊原子论2.道尔顿原子模型(1803年)3.汤姆生原子模型(1904年)4.卢瑟福原子模型(1911年)5.玻尔原子模型(1913年)6.电子云模型(1926年)不同时期的原子结构模型:第8页，本讲稿共71页1.古希腊原子论古希腊哲学家 原子是最小的、不可分割的物质粒子。原子之间存在着虚空，无数原子从古

4、以来就存在于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们在无限的虚空中运动着构成万物。（Democritus，德，德谟谟克利特，克利特，约约公元前公元前 460 年年前前 370 年）年）原子第9页，本讲稿共71页2.道尔顿原子模型(1803年)原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的独特性质；同一元素所有原子的质量、性质都完全相同。不同元素的原子质量和性质各不相同；不同元素化合时，原子以简单整数比结合。（化学原子论）第10页，本讲稿共71页3.汤姆生原子模型(1904年)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，从而形成了中性原子。这个模型中电子与正电荷的分布是处于想象

5、的，因为没有实验证明。（西瓜模型）第11页，本讲稿共71页4.卢瑟福原子模型(1911年)原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样。(“行星系式行星系式”原子模型原子模型)(核式模型)第12页，本讲稿共71页 据经典力学，电子在原据经典力学，电子在原子核的正电场里运行，应不子核的正电场里运行，应不断地释放能量，最后掉入原断地释放能量，最后掉入原子核。如果这样，原子就会子核。如果这样，原子就会毁灭，客观世界就不复存在。毁灭，客观世界就不复存在。卢瑟福原子模型第13页，本讲稿共71页5.玻尔原子模型(1913年)电子在原

6、子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。(电子分层排布模型)第14页，本讲稿共71页玻尔理论的要点11、行星模型、行星模型 假定氢原子核外电子是处在一定的假定氢原子核外电子是处在一定的线性轨道上绕核运行的，线性轨道上绕核运行的，如太阳系的行星如太阳系的行星绕太阳运行一样。绕太阳运行一样。这是一种这是一种“类比类比”的科的科学思维方法。因此，玻尔的氢原子模型形象学思维方法。因此，玻尔的氢原子模型形象地称为地称为行星模型行星模型。后来的。后来的新量子论新量子论根据新的根据新的实验基础完全抛弃了玻尔行星模型的实验基础完全抛弃了玻尔行星模型的“外壳外壳”，而玻尔，而玻尔行星模型的合理行星模型的合理

7、“内核内核”却被保却被保留了，并被留了，并被赋予新的内容赋予新的内容。玻尔理论第15页，本讲稿共71页 2、定态假设、定态假设 假定氢原子的核外电子在轨道上运行时假定氢原子的核外电子在轨道上运行时具有一定的、不变的能量具有一定的、不变的能量,不会释放能量不会释放能量,这这种状态被称为种状态被称为定态定态。能量最低的定态能量最低的定态叫做叫做基态基态；能量高于基态的定态；能量高于基态的定态叫做叫做激发态激发态。因此，定态假设为解释原子能够稳定存在所必需。因此，定态假设为解释原子能够稳定存在所必需。玻尔从核外电子的能量的角度提出的玻尔从核外电子的能量的角度提出的定态、基态、激发定态、基态、激发态态

8、的概念至今仍然是说明核外电子运动状态的基础。的概念至今仍然是说明核外电子运动状态的基础。玻尔理论的要点玻尔理论的要点2玻尔理论第16页，本讲稿共71页3 3、量子化条件、量子化条件 玻尔假定，氢原子核外电子的轨道不是玻尔假定，氢原子核外电子的轨道不是连续的，而是分立的连续的，而是分立的，在轨道上运行的电子具有一在轨道上运行的电子具有一定的定的角动量角动量（L L=mvrmvr，其中其中m m电子质量电子质量，v v电子线速度电子线速度，r r电子线电子线性轨道的半径），只能按下式取值：性轨道的半径），只能按下式取值：这一要点称为这一要点称为量子化条件量子化条件。这是玻尔为了解释氢原子光谱提出它

9、。这是玻尔为了解释氢原子光谱提出它的模型所作的突破性假设。的模型所作的突破性假设。上式中的上式中的正整数正整数n n 称为称为量子数量子数。玻尔理论的要点3玻尔理论第17页，本讲稿共71页4、跃迁规则、跃迁规则 电子吸收光子就会跃迁到能量较高的激发电子吸收光子就会跃迁到能量较高的激发态；反过来，激发态的电子会放出光子，返态；反过来，激发态的电子会放出光子，返回基态或能量较低的激发态；回基态或能量较低的激发态；光子的能量光子的能量为跃迁前后两个能级的能量之差，这就为跃迁前后两个能级的能量之差，这就是是跃迁规则跃迁规则，可以用下式来计算任一能级的能量及从一个能，可以用下式来计算任一能级的能量及从一

10、个能级跃迁到另一个能级时放出光子的能量：级跃迁到另一个能级时放出光子的能量：玻尔理论的要点玻尔理论的要点4玻尔理论第18页，本讲稿共71页第19页，本讲稿共71页玻尔理论的不足与合理玻尔理论的不足与合理新量子力学证明了电子在核外的所谓新量子力学证明了电子在核外的所谓“行星轨道行星轨道”是根本是根本不存在的。不存在的。用玻尔的方法计算比氢原子稍复杂的氦原子的光谱用玻尔的方法计算比氢原子稍复杂的氦原子的光谱便有非常大的误差。便有非常大的误差。玻尔理论合理的是：玻尔理论合理的是：核外电子处于定态时有确定的能量；原子光谱源自核外核外电子处于定态时有确定的能量；原子光谱源自核外电子的能量变化。这一真理为

11、后来的量子力学所继承。电子的能量变化。这一真理为后来的量子力学所继承。玻尔理论第20页，本讲稿共71页6.电子云模型(1926年)第21页，本讲稿共71页核外电子运动状态的描述核外电子运动状态的描述19261926年，奥地利科学家年，奥地利科学家薛定谔薛定谔提提出了在量子力学处理氢原子核外电出了在量子力学处理氢原子核外电子的理论模型中，最基本的方程叫子的理论模型中，最基本的方程叫做做薛定谔方程。薛定谔方程。薛定谔方程是一个二阶偏微分方薛定谔方程是一个二阶偏微分方程，它的自变量是核外电子的坐标程，它的自变量是核外电子的坐标（直角坐标（直角坐标x x，y y，z z或者极坐标或者极坐标r r，q

12、q，f f）波粒二象性第22页，本讲稿共71页复习回忆：原复习回忆：原 子子 结结 构构原子：原子：是是化学变化中最小的粒子。化学变化中最小的粒子。化学反应的实质：化学反应的实质：是原子的重新组合。是原子的重新组合。第23页，本讲稿共71页一、原子结构一、原子结构原子原子原子核原子核核外电子核外电子(-)质子质子(+)中子中子(不带电）不带电）粒子间的数量关系粒子间的数量关系 原子内部，质子所带正电和电子所带负电电量相等，电性相反。原子内部，质子所带正电和电子所带负电电量相等，电性相反。原子整体不显电性。原子整体不显电性。回忆：构成原子的粒子有哪些？它们怎样构成原子的？zxA第24页，本讲稿共

13、71页核核电电荷数（荷数（z）=核内核内质质子数子数=核外核外电电子数子数质质量数（量数（A）=质质子数（子数（Z）+中子数（中子数（N）离子所离子所带电带电荷数荷数=质质子数子数核外核外电电子数子数思考：思考：当当质质子数（核子数（核电电荷数）荷数）核外核外电电子数子数时时，该该粒粒子是子是阳离子，带正电荷。阳离子，带正电荷。阴离子，带负电荷。阴离子，带负电荷。当当质质子数（核子数（核电电荷数）荷数）核外核外电电子数子数时时，该该粒子是粒子是zxA第25页，本讲稿共71页学 与 问核外电子是怎样排布的？核外电子是怎样排布的？第26页，本讲稿共71页观察1-18号元素的原子结构示意图，讨论为什

14、么原子核外的电子分层运动？第27页，本讲稿共71页核外电子排布的一般规律核外电子排布的一般规律(1)核外核外电电子子总总是尽量先排布在能量是尽量先排布在能量较较低的低的电电子子层层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电电子子层层(能量最低原理能量最低原理)。(2)原子核外各原子核外各电电子子层层最多容最多容纳纳2n2个个电电子。子。(3)原于最外原于最外层电层电子数目不能超子数目不能超过过8个个(K层为层为最外最外层时层时不能超不能超过过2个个电电子子)。(4)次外次外层电层电子数目不能超子数目不能超过过18个个(K层为层为次外次外层时层时不能超不能超

15、过过2个个)，倒数第三，倒数第三层电层电子数目不能超子数目不能超过过32个。个。说说明：明：以上以上规规律是互相律是互相联联系的，不能孤立地理解系的，不能孤立地理解。第28页，本讲稿共71页1、下列说法正确的是 （）A、某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子B、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C、F-、Na+、Mg2+、Al3+是与Ne原子具有相同电子层结构的离子D、NH4+与H3O+具有相同的质子数和电子数课堂练习CD第29页，本讲稿共71页最多电子数最多电子数能能 层层符符 号号一一二二四四六六七七2LNOPQ83250 理 论 研 究K三三五五M18二、能二、

16、能 层（电子层）与能级层（电子层）与能级1、定、定义义离离 核核 距距 离离能能 量量 高高 低低(近近 )(远远 )(低低 )(高高)第30页，本讲稿共71页理 论 研 究 多电子原子中，同一能层的电子，能量多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级，就好也可能不同，还可以把它们分成能级，就好比比能层是楼层，能级是楼梯的阶梯。第31页，本讲稿共71页最多电子数最多电子数能能 级级22626 101s2s 2p4s4p 4d 4f 理 论 研 究3s 3p 3d2610 145s 5p26能 层KNOLM能能 级级第32页，本讲稿共71页K层层：1个个“轨轨道道”1s轨

17、轨道；道；L层层：4个个“轨轨道道”1个个2s轨轨道、道、3个个2p轨轨道道M层层：9个个“轨轨道道”1个个3s轨轨道、道、3个个3p轨轨道、道、5个个3d轨轨道；道；N层层：16个个“轨轨道道”1个个4s轨轨道、道、3个个4p轨轨道、道、5个个4d轨轨道、道、7个个4f轨轨道；道；，第第n能能层层共共有有 n2 个个“轨轨道道”。核外电子运动状态的描述轨道第33页，本讲稿共71页二、能层与能级1.各能各能层层所包含的能所包含的能级类级类型及各能型及各能层层、能、能级级最多容最多容纳纳的的电电子数子数能层(n)一二三四五 六七符号KLMNO P Q能级(l)1s 2s 2p 3s 3p 3d

18、4s 4p 4d 4f轨道数最多容纳的电子数12123612365101236510714n22818322n2归纳总结第34页，本讲稿共71页规 律1、在每一能、在每一能层层中，能中，能级级符号的符号的顺顺序是序是 ns、np、nd、nf（n代表能代表能层层）2、能能级级数等于数等于该该能能层层序数序数。3、s、p、d、f各能各能级级的的轨道轨道数依次数依次为为1、3、5、7。4、每一、每一轨道轨道最多可容最多可容纳纳2个个电电子子5、每一能、每一能层层最多可容最多可容纳纳2n2个个电电子子第35页，本讲稿共71页6.电子能量的高低同一能同一能层层中：中：不同能不同能层层中：中：E(ns)E

19、(np)E(nd)E(nf)E(1s)E(2s)E(3s)E(4s)E(2p)E(3p)E(4p)E(5p)第36页，本讲稿共71页1、以下能级符号正确的是（）A、6s B、2d C、3f D、7p2、若n=3，以下能级符号错误的是（）An p Bn f Cn d Dn s 课堂练习ADB3、下列各电子能层中，不包含 d 能级的是（）A、N能层 B、M能层 C、L能层 D、K能层CD 第37页，本讲稿共71页探究一探究一1、知道了原子核外、知道了原子核外电电子的能子的能层层和能和能级级可容可容纳纳的最多的最多电电子数，是否就可以得出各种原子子数，是否就可以得出各种原子的的电电子排布子排布规规律

20、呢？律呢？2、钾钾原子的原子的电电子排布子排布为为什么不是什么不是2、8、9，而是而是2、8、8、1？阅读课本阅读课本P6第38页，本讲稿共71页电子填充的先后顺序电子填充的先后顺序（构造原理）（构造原理）1 1s s 2 2s s 2 2p p3 3s s 3 3p p4 4s s 3 3d d4 4p p5 5s s 4 4d d5 5p p6 6s s 4 4f f5 5d d6 6p p7 7s s5 5f f6 6d d7 7p p三、构 造 原 理1、构造原理、构造原理 随原子核电荷数递增，原子核外电随原子核电荷数递增，原子核外电子的排布遵循如左图的排布顺序，这个子的排布遵循如左图

21、的排布顺序，这个排布顺序被称为排布顺序被称为构造原理构造原理。第39页，本讲稿共71页电子填入轨道次序图1s2s 2p3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p6s 4f 5d 6p7s 5f 6d 7p 能量相近的能级划为一组,称为能级组第一能级组第二能级组第三能级组第四能级组第五能级组第六能级组第七能级组通式：通式：ns(n-2)f、(n-1)d、np第40页，本讲稿共71页2.电子排布式Na：1s22s22p63s1能层序数该能级上排布的电子数能级符号KLMFe：1s22s22p63s23p63d64s2KLMN按能层次序书写，按构造原理充入电子。按能层次序书写，按构造原理充入电子。

22、第41页，本讲稿共71页课堂练习写出下列元素基态原子的电子排布式：C O Si P 26Fe21Sc、25Mn 27Co、36Kr第42页，本讲稿共71页3.简化电子排布式如：Na：1s22s22p63s1Ne3s1表示表示钠钠的内的内层电层电子排布与稀有气体元素子排布与稀有气体元素Ne的核外的核外电电子排布相同子排布相同简化为试试写出写出8号、号、14号、号、26号元素的号元素的简简化排布式化排布式第43页，本讲稿共71页并不是所有基态原子核外电子都符合构造原理。并不是所有基态原子核外电子都符合构造原理。24Cr：1s22s22p63s23p63d54s129Cu：1s22s22p63s23

23、p63d104s1思考与交流 从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。它们是否符合构造原理？洪特洪特规则规则的特例：的特例：在等价在等价轨轨道的全充道的全充满满（p6，d10，f14）、半充）、半充满满（p3，d5，f7）、全空全空时时(p0,d0,f0)的状的状态态，具有，具有较较低的能低的能量和量和较较大的大的稳稳定性。定性。第44页，本讲稿共71页2.泡利不相容原理泡利不相容原理每个原子每个原子轨轨道最多只能容道最多只能容纳纳两个两个电电子，子，且自旋方向必且自旋方向必须须相反相反。3.洪特洪特规则规则-电电子在子在同一能级的同一能级的轨轨道上排布道上排布时时，基态原子基态原子总总

24、是尽可能分占不同的是尽可能分占不同的轨轨道，且自旋方向相同道，且自旋方向相同。He原子的核外原子的核外电电子排布子排布N原子的核外原子的核外电电子排布子排布1.能量最低原理能量最低原理电电子在原子子在原子轨轨道上的排布，要尽可能使道上的排布，要尽可能使电电子子的能量最低。的能量最低。核外电子排布规则核外电子排布规则4.洪特洪特规则规则特例：特例：半充半充满满、全充、全充满满、全空、全空更更稳稳定定第45页，本讲稿共71页4.电子排布图（轨道表示式）如：N：1s22s22p31s2s2p第46页，本讲稿共71页 写写出下列原子的核外出下列原子的核外电电子排布子排布图和电子排图和电子排布式布式：N

25、、P、Ca、Cr、Cu、Fe课堂练习第47页，本讲稿共71页巩 固 练 习1、136号元素的原子核外电子排布式2、136号元素原子简化核外电子排布式第48页，本讲稿共71页例题解析例1 若某基态原子的外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是（）A该元素基态原子中共有3个电子 B该元素原子核外有5个电子层C该元素原子最外层共有3个电子 D该元素原子M能层共有8个电子 B第49页，本讲稿共71页 例2 下列有关认识正确的是（）A各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7 B各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束 C各能层含有的能级数为n-1 D各能层含有的电子数为2n2A

26、第50页，本讲稿共71页 例3 下列粒子中，电子排布式为1s22s22p63s23p6的有（）ASc3+BMg2+CCl-DBr-例4 下列化学用语，不能表示氯离子的是（）ACl-D1s22s22p63s23p6BCBAC 例5 构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。若以E(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是（）AE(4s)E(3s)E(2s)E(1s)BE(3d)E(4s)E(3p)E(3s)CE(5s)E(4f)E(4s)E(3d)DE(5s)E(4s)E(4f)E(3d)AB第51页，本讲稿共71页学生学生阅读见课阅读见课本本P7-81、什么是能量最低原理？、什么

27、是能量最低原理？2、什么是基态原子、激发态原子？、什么是基态原子、激发态原子？它们如何转化？它们如何转化？3、什么是光谱？光谱分析？、什么是光谱？光谱分析？第52页，本讲稿共71页四、能量最低原理、基态与激发态、光谱1、能量最低原理、能量最低原理 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称处于最低状态，简称能量最低原理能量最低原理。2、基态原子与激发态原子、基态原子与激发态原子 处于最低能量的原子叫做处于最低能量的原子叫做基态原子基态原子，当基态原，当基态原子的电子子的电子吸收能量吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，后，电子会跃迁到

28、较高能级，变成变成激发态原子激发态原子。归纳总结第53页，本讲稿共71页3、基态、激发态相互转化与能量的关系基态原子基态原子 激发态原子激发态原子 光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一；光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一；吸收能量释放能量在日常生活中，我们看到的许多可见光，如在日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯光、灯光、霓虹灯光、激光、焰火霓虹灯光、激光、焰火等都与原子核外电子发生等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。跃迁释放能量有关。第54页，本讲稿共71页4、光谱与光谱分析（1）光）光谱谱：不同元素的原子不同元素的原子发发生生跃跃迁迁时时会吸收或会吸收或放出不同的光，可以用光放

29、出不同的光，可以用光谱仪摄谱仪摄取各种元素的取各种元素的电电子吸收光子吸收光谱谱或或发发射光射光谱谱，总总称原子光称原子光谱谱。（2）光）光谱谱分析：分析：在在现现代化学中，常利用原子光代化学中，常利用原子光谱谱上上的特征的特征谱线谱线来来鉴鉴定元素，称定元素，称为为光光谱谱分析分析。锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱明明暗暗第55页，本讲稿共71页科学史话基本内容：科学史话基本内容：“光光谱谱”的提出：牛的提出：牛顿顿，1672年年“七基色七基色”：“红红、橙、黄、橙、黄、绿绿、青、青、蓝蓝、紫、紫”1859年，德国科学家年，德国科学家本生本生(R.Bunsem)和和基基尔尔霍夫霍夫(

30、G.Kirchhoff)发发明了光明了光谱仪谱仪，摄摄取了当取了当时时已知元素的光已知元素的光谱图谱图1913年，丹麦科学家年，丹麦科学家波波尔尔建立了量子力学建立了量子力学阅读科学史话：P8P9第56页，本讲稿共71页氢原子的光谱第57页，本讲稿共71页思考与交流思考与交流请请分析当分析当H原子原子处处于激于激发态电发态电子排布式子排布式为为2P1时时，其可形成，其可形成 条条发发射光射光谱谱。第58页，本讲稿共71页阅读与交流阅读与交流1、什么是电子云？、什么是电子云？2、什么是原子轨道？、什么是原子轨道？第59页，本讲稿共71页宏观物体的运动特征：宏观物体的运动特征：可以准确地测出它们在

31、某一时刻所处的位置及运行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；的速度；可以描画它们的运动轨迹。可以描画它们的运动轨迹。微观物体的运动特征：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。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在核外空间某处出现的机会出现的机会的多少。的多少。核外电子运动的特征第60页，本讲稿共71页海森堡测不准原理海森堡测不准原理微观粒子不同于宏观物体微观粒子不同于宏观物体,它们的运动是

32、无轨迹的，即它们的运动是无轨迹的，即在在一确定的时间没有一确定的位一确定的时间没有一确定的位置置。这一点可以用这一点可以用海森堡测不海森堡测不准原理准原理来说明：来说明：海森堡测不准原理：海森堡测不准原理：对于一个物体的动量对于一个物体的动量(mvmv)的测量的偏差的测量的偏差(mvmv)和对该物体的位置和对该物体的位置(x x)的测量偏差的测量偏差(x x)的乘积处的乘积处于普朗克常数的数量级于普朗克常数的数量级,即：即：(x x)(mvmv)h h/4/4 5.273105.27310-35-35kgkgm m2 2s s-1-1第61页，本讲稿共71页对于不能同时确定其位置与时间的事物，

33、需要换一种描述对于不能同时确定其位置与时间的事物，需要换一种描述方式，即用方式，即用“概率概率”来描述。来描述。许多宏观事物也需要用几率才能描述。许多宏观事物也需要用几率才能描述。例如，一个技术稳定的射箭选手，我们并不能肯定他射例如，一个技术稳定的射箭选手，我们并不能肯定他射出的第几根箭会射中靶心，但可以给出这根箭射中靶心的出的第几根箭会射中靶心，但可以给出这根箭射中靶心的百分率，也就是百分率，也就是概率概率。我们不可能得知他射出我们不可能得知他射出100100根箭时每一根箭落在哪里，但是，根箭时每一根箭落在哪里，但是，若在他射完若在他射完100100根箭后，可以得到无须记录射箭时序的几率分根

34、箭后，可以得到无须记录射箭时序的几率分布图。布图。描述核外电子不用轨迹，也无法确定它的轨迹，但可以用描述核外电子不用轨迹，也无法确定它的轨迹，但可以用几率，几率，用电子出现在核外空间各点的概率分布图来描述。用电子出现在核外空间各点的概率分布图来描述。海森堡测不准原理海森堡测不准原理第62页，本讲稿共71页 为了形象化地表示出电子的为了形象化地表示出电子的概率密度概率密度分布，可以将其看作带负电荷的分布，可以将其看作带负电荷的电子云电子云。电子出现概率密度大的地方，电子云浓密电子出现概率密度大的地方，电子云浓密一些，电子出现概率密度小的地方，电子云一些，电子出现概率密度小的地方，电子云稀薄一些。

35、稀薄一些。因此，电子云的正确意义并不是电子真的因此，电子云的正确意义并不是电子真的象云那样分散，不再是一个粒子，而只是电象云那样分散，不再是一个粒子，而只是电子行为统计结果的一种形象表示。子行为统计结果的一种形象表示。电子云图象中每一个小黑点表示电子出现在核外空间中的一次概率，概率密电子云图象中每一个小黑点表示电子出现在核外空间中的一次概率，概率密度越大，电子云图象中的小黑点越密。度越大，电子云图象中的小黑点越密。电子云第63页，本讲稿共71页核外电子运动状态的描述电子云电子云：描述核外电子运动特征的图象。：描述核外电子运动特征的图象。电子云中的小黑点：电子云中的小黑点：并并不是不是表示原子核

36、外的一个电子表示原子核外的一个电子,而是表示而是表示电子在此空间出现的机率电子在此空间出现的机率。电子云密度大的地方说明电子云密度大的地方说明电子出现的机会电子出现的机会多多，而电子云密度小的地方说明电子出现的，而电子云密度小的地方说明电子出现的机会少。机会少。第64页，本讲稿共71页 1.1.电电电电子在原子核外空子在原子核外空子在原子核外空子在原子核外空间间间间一定范一定范一定范一定范围围围围内出内出内出内出现现现现，可以想象，可以想象，可以想象，可以想象为为为为一一一一团带负电团带负电团带负电团带负电的云的云的云的云雾笼雾笼雾笼雾笼罩在原子核周罩在原子核周罩在原子核周罩在原子核周围围围围

37、，所以，人，所以，人，所以，人，所以，人们们们们形形形形象地把它叫做象地把它叫做象地把它叫做象地把它叫做“电电电电子云子云子云子云”电子云与原子轨道2.原子原子轨轨道：道：电电子云子云轮轮廓廓图图称称为为原子原子轨轨道道第65页，本讲稿共71页电子云轮廓图3.原子轨道的特点第66页，本讲稿共71页3.原子轨道的特点s能级的原子轨道图能级的原子轨道图S能能级级的原子的原子轨轨道是道是球形球形对对称的（原子核位于球心），称的（原子核位于球心），能能层层序数序数n越大（越大（电电子能量越大，子能量越大，1s2s3s.），原子），原子轨轨道半径越大。道半径越大。第67页，本讲稿共71页 P能能级级的原

38、子的原子轨轨道是道是哑铃哑铃形形的的,每个每个P能能级级有有3个原个原子子轨轨道道,它它们们相互垂直相互垂直,分分别别以以P x,Py,PZ表示。表示。P电电子原子原子子轨轨道的平均半径随道的平均半径随n增大而增大。在同一能增大而增大。在同一能层层中中 P x,Py,PZ的的能量相同能量相同。P能级的原子轨道第68页，本讲稿共71页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.第69页，本讲稿共71页小结：原子轨道的特点小结：原子轨道的特点1.s原子原子轨轨道是球形的，道是球形的，p原子原子轨轨道是道是纺锤纺锤形的形的2.能能层层序数序数n越大，原子越大，原子轨轨道的

39、半径越大；道的半径越大；3.不同能不同能层层的同种能的同种能级级的原子的原子轨轨道形状相似，道形状相似，只是半径不同；相同能只是半径不同；相同能层层的同种能的同种能级级的原子的原子轨轨道形状相似，半径相同，能量相同，方向不同道形状相似，半径相同，能量相同，方向不同4.s能能级级只有一个原子只有一个原子轨轨道；道；p能能级级有有3个原子个原子轨轨道，互相垂直，可分道，互相垂直，可分别别以以px、py、pz表示，表示，能量相等能量相等。如如2px、2py、2pz轨轨道的能量相等。道的能量相等。第70页，本讲稿共71页当碳原子的核外当碳原子的核外电电子排布由子排布由 转变为转变为 时时，下列，下列说说法正确的是法正确的是 A碳原子由基碳原子由基态变为态变为激激发态发态 B碳原子由激碳原子由激发态变为发态变为基基态态C碳原子要从外界碳原子要从外界环环境吸收能量境吸收能量 D碳原子要向外界碳原子要向外界环环境境释释放能量放能量第71页，本讲稿共71页