原子结构多媒体.ppt

ks5u精品课件 ks5u精品课件 第一节 原子结构 二、原子核外排布 1、核外电子运动的特点： 电子的质量极微小（9.10910-31kg）； 电子绕核运动是在原子这样极其微小的空间（原 子的直径约10-10m）中进行； 电子绕核作高速运动（运动的速度接近光速，约 为108m/s） ks5u精品课件 n氢电子绕核运动模拟 ks5u精品课件 因此，电子绕核运动没有确定的轨道，不能精确 测定或计算电子在任一时刻所在的位置，也不能描 绘出其运动轨迹， 我们只能指出它在核外 空间某处出现机会的多少。 这是核外电子运动的根本特征。 完全不同于宏观世界物体如行星、炮弹、尘 粒等的运动状况。 ks5u精品课件 n那么核外电子运动的规律是什么呢？ n为了问题的简单性，研究核外只有一个电 子的情形-氢原子核外电子的运动规律。 注意：电子绕核运动没有确定的轨道，但并 不是说电子绕核运动没有什么规律。 ks5u精品课件 2、核外电子的运动规律： 原子核外电子运动没有确定的轨道，但有确定的 运动规律。人们常用一种能够表示电子在一定时间 内在核外空间各处出现机会的模型来描述电子在核 外的运动。其运动状况可用电子云来形象地表述。 电子云密集的地方电子出现的机会多；电子云稀 疏的地方，电子出现的机会较少。 ks5u精品课件 n电子云的形成 ks5u精品课件 n电子云释疑： n电子云：高速运动的电子在核外空间一定范 围内出现，好象带负电荷的“云雾”罩在原子核 周围，人们形象地称之为电子云。 n电子云中的每一个黑点不表示电子，而表示 电子瞬间出现在某位置时的痕迹，小黑点的疏 密表示电子出现机会的多少。 ks5u精品课件 n问题探究： （试判断下列说法的正误） n电子云是笼罩在原子核外的云雾； n小黑点多的区域表示电子多； n小黑点疏的区域表示电子出现的机会少； n电子云是用高速照相机拍摄的照片。 ks5u精品课件 n这是单电子结构。如果是多电子结构的原子，其 核外电子又是怎样运动的呢？既然有多个电子，那 么它们在原子核外的位置及分布又是怎样的呢？ ks5u精品课件 3、核外电子排布规律： 核外电子受力分析：在含多个电子的原子中 ，一方面每个电子和核之间因带异性电荷而有吸 引力，这个吸引力倾向于把电子尽可能拉得靠近 核；另一方面，电子与电子之间带同性电荷而相 互排斥，这个排斥力要迫使电子彼此尽可能远离 。当吸引和排斥达成平衡时，核外电子就分布在 离核不同的区域里运动，有不同的能量。离核远 的电子能量高。 ks5u精品课件 在含有多个电子的原子里，电子的能量是不 同的。有些电子能量较低，在离核较近的区域里 运动；有些电子能量较高，在离核较远的区域里 运动。 科学上把能量不同的电子的运动区域称为电子 层。把能量最低、离核最近的电子，称其运动在 第一电子层上；能量稍高、运动在离核稍远的电 子，称其运动在第二电子层上；有里向外，依次 类推，叫三、四、五、六、七层。 也可把它们 依次叫K、L、M、N、O、P、Q层。 ks5u精品课件 ks5u精品课件 电子层数（n）：n=1，2，3，4，5，6，7 K，L，M，N，O，P，Q n越大，电子离核越远，其能量也越高 核外电子是分层排布的。 电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里， 即最先排布K层；当K层排满后，再排布L层；当L 层排满后，再排布M层； ks5u精品课件 那么，每个电子层最多可以排布多少个电子？ n首先研究一下稀有气体元素原子电子层排布的情 况： （为什么要研究稀有气体元素原子结构） ks5u精品课件 稀有气体元素原子电子层排布 核 电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数 KLMNOP 2氦He2 10氖Ne28 18氩Ar288 36氪Kr28188 54氙Xe2818188 86氡Rn281832188 ks5u精品课件 从表中可看出，K层、L层、M层最多能排 布的电子数目？ K-2，L-8，M-18 8个（氦原子是2个） 最外层电子数最多有几个？ 试推断各电子层最多能容纳的电子数和电 子层数之间有什么关系？ 次外层不超过多少个？倒数第三层呢？ ks5u精品课件 n原子核外电子的排布规律： n各电子层最多容纳的电子数是2n2(n表示 电子层)； n最外层电子数不超过8个(K层是最外层时 ，最多不超过2个)，次外层电子数目不超过 18个，倒数第三层不超过32个； n核外电子总是尽先排布在能量最低的电 子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步 向能量高的电子层排布。 注：以上规律是相互联系的，不能孤立地机械地套用 ks5u精品课件 n根据原子的核电荷数和电子层的排布规 律，画出原子结构图： 请指出 Na +11 2 8 1 元素符号 原子核 核内质子 电子层 层内电子数 ks5u精品课件 第一节 原子结构 课堂练习 n1、判断下列示意图是否正确？为什么？ A、 B、 C、 D、 +19 2 8 9 +12 2 10 +3 1 2+54 2 8 18 20 6 ks5u精品课件 n2、根据核外电子排布规律，画出下列元素 原子的结构示意图。 n（1）3Li、11Na、19K、37Rb、55Cs n（2）9F、17Cl、35Br、53I （与课本P36和P70相对照） ks5u精品课件 n3、某元素的原子核外有3个电子层，最 外层有5个电子，该原子核内的质子数为（ ） A、14 B、15 C、16 D、17 n4、某元素的原子核外有三个电子层，M 层的电子数是L层电子数的1/2，则该元素 的原子是（ ） A、Li B、Si C、Al D、K B B ks5u精品课件 n5、与OH-具有相同质子数和电子数的微粒是（ ） A、F- B、NH3 C、H2O D、Na+ n6、 C-NMR（核磁共振）可以用于含碳化合物 的结构分析， C表示的碳原子（ ） A、核外有13个电子 B、核内有6个质子，核外有7个电子 C、质量数为13，原子序数为6，核内有7个质子 D、质量数为13，原子序数为6，核内有7个中子 A D ks5u精品课件 n7、下列四组物质中，不具有相同核外电 子总数的两种分子是（ ） A、H2O2和CH3OH B、HNO2和HClO C、H2O和CH4 D、H2S和F2 n8、两种元素原子的核外电子层数之比与 它们的最外层电子数之比相等，在周期表 的前10号元素中，满足上述关系的元素共 有（ ） A、1对 B、2对 C、3对 D、4对 B B ks5u精品课件 n9、短周期的三种元素分别为X、Y、Z，已知X 元素的原子最外层只有一个电子，Y元素原子的 M电子层上的电子数是它的K层和L层电子总数的 一半，Z元素原子的L电子层上的电子数比Y元素 原子的L电子层上的电子数少2个，则这三种元素 所组成的化合物的分子式不可能的是（ ） A、X2YZ4 B、XYZ3 C、X3YZ4 D、X4Y2Z7 A ks5u精品课件 选讲：原子结构模型的演变 葡萄干面包模型 太阳系模型 电电子壳层层模型电电子云模型 道尔顿汤姆生卢瑟福玻尔 ks5u精品课件 道尔顿原子模型：原子是组成物质的基本粒子，它们是 坚实的、不可再分的实心球。 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。 葡萄干面包模型：（汤姆生） 太阳系模型： （卢瑟福） 在原子的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，就像行 星环绕太阳运转一样。 ks5u精品课件 电电子壳层层模型 （玻尔） 电子在原子核外空间的一定轨道上绕 核做高速的圆周运动。 电电子云模型 现在，科学家已能利用电子显微镜和 扫描隧道显微镜摄制显示原子图像的照片。 随着现代科学技术的发展，人类对原子的 认识过程还会不断深化。 （现代物质结构学说） ks5u精品课件 我国近年生产 的电子显微镜 第一支病毒灭灭 活疫苗中的灭灭 活病毒颗颗粒的电电子显显微 镜镜照片 ks5u精品课件 国产大气扫描隧道显微镜 ks5u精品课件 技术人员在扫描隧道 显微镜观察硅表面的 原子结构 1993年，中国科学院科 学家通过移动单个硅原 子所写的世界上最小的 “中国”二字 ks5u精品课件 本课小结： n原子核外电子运动的特征： n运动速度快、没有确定的轨道，可用电子云形象地 表示 n原子核外电子排布： n电子层的划分 n核外电子的排布规律 w各电子层最多容