苏教版选修3全套课件-2.1.1-《原子核外电子的运动特征》-课件(36张)

1、专专题题2 2 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质第一单元第一单元 原子核外电子的运动原子核外电子的运动原原子核外电子的运动特征子核外电子的运动特征1. 道尔顿原子模型道尔顿原子模型 19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体，微小的不可分割的实心球体，在化学反应中保持本性不变。在化学反应中保持本性不变。一、原子结构的认识历史一、原子结构的认识历史2. 汤姆生原子模型汤姆生原子模型1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。提出了年，英国科学家汤姆生发现了电子。提出了“葡萄干面包式葡萄干面包式”模型

2、。认为原子是可以再分的。模型。认为原子是可以再分的。3. 卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型 1911年，英国物理学家卢瑟褔通过年，英国物理学家卢瑟褔通过粒子散射粒子散射实验实验提出带核的原子结构模型。认为原子是由提出带核的原子结构模型。认为原子是由带正电荷的原子核和带负电核外电子构成。带正电荷的原子核和带负电核外电子构成。卢瑟福认为原子质卢瑟福认为原子质量主要集中在原子量主要集中在原子核上，电子在原子核上，电子在原子核外空间高速运动。核外空间高速运动。卢瑟福卢瑟福原子之父原子之父4.波尔原子模型波尔原子模型 1913年，丹麦物理学家玻尔把普朗克的相关理年，丹麦物理学家玻尔把普朗克的相关理论与卢瑟福

3、的原子模型相结合，较好地论与卢瑟福的原子模型相结合，较好地解释了氢原解释了氢原子光谱子光谱，提出新的原子结构模型。，提出新的原子结构模型。有核原子模型年光子学说量子论根据Rutherford.D）1908(Einstein.A)1990(Plack.M5、电子云模型氢原子电子云图质子数质子数原原子子XAZ原子核原子核核外电子核外电子（- -）质子质子（+ +）中子中子Z个个（A - Z）个）个=Z个个原子是电中性的！原子是电中性的！+ +质子数质子数= 核外电子数核外电子数 =核电荷数核电荷数 = 原子序数原子序数）质量数（质量数（A）质子数（质子数（ Z）中子数（中子数（N=质量数质量数ab

4、+dXC+a代表代表质量数质量数；b代表代表质子数质子数；c代表代表离子所带得电荷离子所带得电荷；d代表代表化合价化合价e 代表代表原子个数原子个数 ea、b、c、d、e各代表什么？各代表什么？原子原子离子离子阳离子阳离子阴离子阴离子失电子失电子得电子得电子运动物体运动物体汽车汽车炮弹炮弹人造卫星人造卫星宇宙飞船宇宙飞船电子电子速率（速率（Km/S)0.0327.81122001、运动特征：、运动特征：乒乓球直径乒乓球直径核外电子运动空间范围核外电子运动空间范围4 10-2 mn 10-10 m运动空间极小运动空间极小无固定运动轨迹无固定运动轨迹速度极快速度极快一、电子云一、电子云注意：注意：

5、A.A.小黑点的含义小黑点的含义B.B.小黑点疏密的含义小黑点疏密的含义C.HC.H原子电子云的形状原子电子云的形状宏观物体宏观物体微观粒子微观粒子质量质量很大很大很小很小速度速度较小较小很大（接近光速）很大（接近光速）位移位移可测可测位移、能量位移、能量不可同时测定不可同时测定能量能量可测可测轨迹轨迹可描述可描述（画图或函数（画图或函数描述）描述）不可确定不可确定宏观、微观运动的不同宏观、微观运动的不同1 1、核外电子以极、核外电子以极高的速度高的速度、在、在极小的空间极小的空间作应不停止作应不停止的运转。的运转。不遵循宏观物体的运动规律不遵循宏观物体的运动规律（不能测出在某一时刻的位（不能

6、测出在某一时刻的位置、速度，即不能描画出它的运动轨迹）。置、速度，即不能描画出它的运动轨迹）。2 2、可用、可用统统计图示计图示的的方法研究电子在核外出现方法研究电子在核外出现的概率。的概率。电子云电子云电子在核外空间一定范围内出现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。原子核周围，人们形象的称为电子云。 电子云：描述核外电子运动特征的图象。电子云：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： 并不是表示原子核外的一个电子并不是表示原子核外的一个电子, ,而是表示而是表示电子电

7、子在此空间出现的机率在此空间出现的机率。 电子云电子云密度大密度大的地方说明的地方说明电子出现的机会多电子出现的机会多，而电子云而电子云密度小密度小的地方说明的地方说明电子出现的机会少电子出现的机会少。一、电子云一、电子云关于电子在核外的运动，你已经知道关于电子在核外的运动，你已经知道哪些规律？哪些规律？ 电子云电子云能量越高。能量越高。离核越远；离核越远；分层运动（排布）；分层运动（排布）；1234567KLMNOPQ下面关于多电子原子核外电子的运动规律的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（叙述正确的是（ ）双选）双选 A A、核外电子是分层运动的、核外电子是分层运动的 B

8、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低的区域运动、能量低的电子在离核低的区域运动AD（1 1）能量最低原理：）能量最低原理：电子先排布在能量较低电子先排布在能量较低的电子层上的电子层上。（2）每层每层2n2n2 2个个。最外最外层层8 8个（个（K K层层时时2 2个个），），如果如果最外层为最外层为8 8个（个（K K层为层为2 2个）就达到个）就达到了饱和稳定结构。了饱和稳定结构。次外次外层层1818个，倒数第三个，倒数第三层层3232个个相互制约，相互联系相互制约，相互联

9、系（1）电子分层排布的依据是什么？）电子分层排布的依据是什么？（2）在多电子原子中，每一层上的电子）在多电子原子中，每一层上的电子能量一样吗？运动区域的形状一样吗？能量一样吗？运动区域的形状一样吗？（3）为什么每个电子层所能容纳的电子）为什么每个电子层所能容纳的电子数最多为数最多为2n2（n为电子层数）？为电子层数）？ 分层依据：能量的较大差别；电子运动的主要分层依据：能量的较大差别；电子运动的主要区域或离核远近的不同。区域或离核远近的不同。电子层序数电子层序数（n）1234567符号符号KLMNOPQ 离核越来越远，能量越来越高离核越来越远，能量越来越高（一）电子层（又称能层）（一）电子层（

10、又称能层）（二）原子轨道（二）原子轨道电子亚层电子亚层 量量子力学研究表明，处于同一电子层的子力学研究表明，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核外电子，也可以在不同类型的原子原子轨道轨道上运动。上运动。同一电子层的电子能量不一定相同，同一电子层的电子能量不一定相同，处在同一电子层的原子核外电子，处在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也可以在不同类型的原子轨道上运动（二）原子轨道：（二）原子轨道： 指量子力学描述电子在原子核外空间运指量子力学描述电子在原子核外空间运动的动的主要区域主要区域。1、原子轨道类型（又叫能级）、原子轨道类型（又叫能级）： 轨道类

11、型不同，轨道的形状也不同。用轨道类型不同，轨道的形状也不同。用s，p，d，f表示不同形状的轨道。表示不同形状的轨道。轨道的轨道的类型不同，类型不同，轨道的轨道的形状也不同形状也不同。原子轨道形状原子轨道形状电子云轮廓图电子云轮廓图s轨道轨道呈球形呈球形s s原子轨道原子轨道p p原子轨道原子轨道p p轨道：轨道：纺锤纺锤形形（哑铃形）（哑铃形）d d原子轨道原子轨道d轨道：花瓣形的；轨道：花瓣形的；f 轨道形状更复杂。轨道形状更复杂。原子轨道的表示方法：原子轨道的表示方法：第四电子层：第四电子层：有四种形状，决定有四种类型轨道，记有四种形状，决定有四种类型轨道，记作作4s，4p，4d，4f。n

12、s，np，nd，nf等。等。第一电子层：第一电子层：只一种形状只一种形状球形对称，只一种类型球形对称，只一种类型轨道，用轨道，用s表示，叫表示，叫s轨道，记作轨道，记作1s。第二电子层：第二电子层：有二种形状，所以有二种类型轨道。分有二种形状，所以有二种类型轨道。分别是：球形，记作别是：球形，记作2s；纺锤形，用；纺锤形，用p表示，叫表示，叫p轨道，轨道，记作记作2p。第三电子层：第三电子层：有三种形状，决定有三种类型轨道。有三种形状，决定有三种类型轨道。 记作记作3s，3p，3d。原子轨道类型数目与原子轨道类型数目与电子层序数相等，即电子层序数相等，即n n层有层有n n种轨道。种轨道。（三

13、）轨道的伸展方向（三）轨道的伸展方向p轨道在空间有轨道在空间有x、y、z3个伸展方个伸展方向，向，p轨道含轨道含3个轨道，可容纳个轨道，可容纳6个个电子分别记作：电子分别记作：px、py、pz。s轨道是球形对称的，只有轨道是球形对称的，只有1个轨道，可容纳个轨道，可容纳2个电子。个电子。d轨道有轨道有5个伸展方向，有个伸展方向，有5个轨道，可容纳个轨道，可容纳10个电子；个电子；f轨道有轨道有7个伸展方向，有个伸展方向，有7个轨道，可容纳个轨道，可容纳14个电子。个电子。原子轨道类型原子轨道类型spdf形状形状 伸展方向伸展方向含有的原子轨道含有的原子轨道符号符号 可容纳的电子数可容纳的电子数

14、球形球形纺锤形纺锤形1spx、py、pz357261014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数目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 24 48 89 9181816163232n n2 22n2n2 2小结：小结：各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数各原子轨道的能量高低：各原子轨道的能量高低：电子层和形状相同的原子轨道的能量相电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如等，如2p2px x、2p2py

15、y、2p2pz z轨道的能量相等。轨道的能量相等。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：ns ns np np nd nd nf nf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：1s 1s 2s 2s 3s 3s 4s 4s多电子原子中，电子填充原子轨道时，原子多电子原子中，电子填充原子轨道时，原子轨道能量的高低存在如下规律：轨道能量的高低存在如下规律：2p2px x2p2py y2p2pz z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. 2

16、s B.2p C.3p D.4dD用用“”“”“”或或“”表示下列各组多电子表示下列各组多电子原子的原子轨道能量的高低原子的原子轨道能量的高低 3s 3s 3p 3p 2p2px x 2p 2py y 3s 3s 3d 3d 4s 4s 3p 3p 比较下列多电子原子的原子轨道能量的高低比较下列多电子原子的原子轨道能量的高低 2s 2p 4s2s 2p 4s 3s 3p 4p3s 3p 4p2s2s2p2p4s4s3s3s3p3p4p4pP12问题解决问题解决（4）电子自旋）电子自旋电子平行自旋：电子平行自旋：电子反向自旋：电子反向自旋：电子的自旋方式有两种：顺时自旋和逆时电子的自旋方式有两种

17、：顺时自旋和逆时自旋。分别自旋。分别用用“”“”“”表表示。示。（1）电子分层排布的依据是什么？）电子分层排布的依据是什么？（2）在多电子原子中，每一层上的电子能量）在多电子原子中，每一层上的电子能量一样吗？运动区域的形状一样吗？一样吗？运动区域的形状一样吗？（3）为什么每个电子层所能容纳的电子数最）为什么每个电子层所能容纳的电子数最多为多为2n2（n为电子层数）？为电子层数）？1、下列轨道含有轨道数目为、下列轨道含有轨道数目为3的是的是A、1s B、2p C、3p D、4d 3、第三电子层含有的轨道数为、第三电子层含有的轨道数为A、3 B、 5 C、 7 D、 9 2、3d轨道中最多容纳电子数为轨道中最多容纳电子数为A、2 B、 10 C、 14 D、 184.第二电子层最多含有的电子数是第二电子层最多含有的电子数是A、2 B、4 C、 8 D、10 C、