高二化学选修3《物质结构与性质》原子核外电子的运动(公开课)课件.ppt

南京金陵中学 邢启华,物质结构与性质,原子核外电子的运动,3,1803,一、人类对原子结构的认识历史,科学家认识原子结构的过程：,新实验事实,原子模型,实验事实,新原子模型,?,根据经典电磁学理论：,带电微粒在力场中运动,产生电磁辐射,电子能量逐渐降低,电子的运动轨道越来越小,最终将与原子核相撞,原子毁灭,3,1803,一、人类对原子结构的认识历史,按距核远近划分壳层 能层(电子层),、7,n越大，离核距离越远,电子能量越高,不同能层的能量的变化不连续，是量子化的.,通常电子尽可能处在离核最近的轨道运动，此时原子的能量最低，原子处于基态。,电子吸收了能量（如光能、热能）可能跃迁到离核较远的轨道,此时原子处于激发态。,处于激发态的电子不稳定，可以跃迁回到离核较近的轨道上，同时释放出光能。,氢原子光谱特征谱线,氦 汞,钠原子特征光谱,能层n (电子层),符号,1 2 3 4 5 6 7,K LM N O P Q,包含能级 (电子亚层),s、p、d,s,s、p,s、p、d、f,能级表示方法,1s,2s、2p,3s、3p、3d,二、能层与能级,2.不同能层，相同亚层,1.同能层，不同亚层,按s、p、d、f顺序递增,如: EnsEnpEndEnf,能量高低由n决定,如:E1sE2sE3s E2pE3pE4p E3dE4dE5d,3. 能级交错：,如：E4sE3dE4p,电子的填充顺序,3,1803,人类对原子结构的认识历史,二、电子云,电子在核外空间出现机会(概率)多少的形象化描述,假想:重叠数百万张氢原子核外电子每个瞬间运动状态的照片，得到统计效果图,要点：,1.是电子在核外空间出现的 概率统计结果，非真的云,2. 氢原子电子云球形,好像在原子核外笼罩着一团电子形成的云雾，形象地称为电子云图。,电子云轮廓图 电子在核外空间经常出现的区域,电子出现概率约为90的空间所形成的电子云轮廓图原子轨道,三、原子轨道：,1.定义：电子出现概率约为90的空间所 形成的电子云轮廓图,H原子电子运动的原子轨道为球形,1s原子轨道为球形,ns轨道均为球形,n越大,球半径越大,p轨道形状纺锤形,p能级电子云轮廓图,p能级电子云图,p轨道的3种空间伸展方向,p 轨道 三种空间取向, 三个 等 价 p 轨道.,能量相同，伸展方向不同,d 轨道 五个等价d 轨道.,f 轨道 七个等价f 轨道.,1.定义：,三、原子轨道,2.表征因子：,s-球形,p-纺锤形,形状,空间伸展方向,大小,由电子出现概率约为90%的空间所形成的电子云轮廓图,决定电子 能量高低（能级）,1,1,3,1,3,5,1,3,5,7,轨道伸展方向,轨道 总数,1,4,9,16,能级,四、 核外电子运动状态的描述：,电子层 电子亚层 电子云的伸展方向,决定能量高低,决定原子轨道,自旋方向：顺时针自旋 逆时针自旋,同一个原子轨道里的电子的自旋方向相反,电子的自旋状态,四个方面,五、核外电子排布的原则,2.Pauling不相容原理：每个原子轨道至多容纳两个自旋方向相反的电子.,1.能量最低原理：电子总是尽先占据能量最低的原子轨道，然后再依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于能量最低状态.,第n能层,轨道总数:n2,最多容纳的电子数:2n2,分别画出钠原子，钾原子的原子结构示意图,钠原子：1s22s22p63s1,钾原子：1s22s22p63s23p64s1,电子排布式,练习：,试分别写出17Cl、22Ti、 28Ni的电子排布式,试分别写出35