化学：11《原子结构模型(第一课时)》课件(鲁科版选修3)

第一章原子结构§1-1原子结构模型加拿大化学家R．J．吉利斯皮（R.J.Gillespie）6种化学基本概念：1.原子、分子、离子2.化学键3.分子的几何形状,三维化学4.动力学理论5.化学反应6.能和熵不同时期的原子结构模型:希腊哲学家德谟克利特等人把构成物质的最小单位叫原子。英国科学家道尔顿把原子从扑朔迷离的哲学名词变为具有确定意义的实在微粒，提出近代原子学说。英国科学家汤姆生发现了电子，提出原子结构的“葡萄干布丁”模型。卢瑟福根据α粒子散射实验提出原子的“核式模型”丹麦科学家玻尔进一步建立起“核外电子分层排布”的结构模型。在量子力学理论基础上产生了“量子力学”结构模型

连续光谱(continuousspectrum)：

若由光谱仪获得的光谱是由各种波长的光所组成，且相近的波长差别极小而不能分辨，则所得光谱为连续光谱。如阳光等。氢原子光谱线状光谱－－具有特定波长、彼此分离的谱线所组成的光谱。

氢光谱实验表明：氢原子光谱不是连续光谱，而是线状光谱。理论和实验事实产生矛盾完善理论一、氢原子光谱和玻尔的原子结构理论1.氢原子光谱2.卢瑟福的原子结构：（玻尔理论的三个假设）。（1）

原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动，并且不辐射能量；（2）不同轨道上运动的电子具有不同能量，而且能量是量子化的，轨道能量依n值（1、2、3、·····）的增大而升高，n称为量子数。对氢原子而言，电子处在n=1的轨道是能量最低，称为基态，能量高于基态的状态，称为激发态；（3）只有当电子从一个轨道（能量为Ei）跃迁到另一个轨道（能量为Ej）时，才会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了光谱。为什么氢光谱是线状光谱？n=4n=3n=2n=1氢原子从一个电子层跃迁到另一个电子层时，吸收或释放一定的能量，就会吸收或释放一定波长的光，所以得到线状光谱怎样描述原子中某一个电子的运动状态呢？<思考>二、量子力学对原子核外电子运动状态的描述取n=

1234567对应符号KLMNOPQ电子能量低高离核距离近远1、主量子数n：用来描述电子离核的远近。

（一）描述核外电子运动状态的四个量子数n所表示的运动状态称为电子层2.角量子数l

:描述(电子云)原子轨道的形状．

l

取值为0，１，２，３…(n-1)．共n个数值．符号为s，p，d，f等．

若电子的n、l

相同，则电子的能量相同．在一个电子层中，l

的取值有多少个，表示电子层有多少个不同的能级．练习:找出下列条件下能级的数目,并写出其能级的符号A.n=1B.n=2C.n=3D.n=411s22s2p33s3p3d44s4p4d4f规律:每层的能级数值=电子层数3.磁量子数m:

描述磁场中原子轨道的能量状态

m可以取0、±1、±2

…±l共(2l+1)个数值.

n、l、

m共同确定的电子在核外空间运动的状态称为原子轨道(表示电子的空间运动状态)。S能级有1个原子轨道，p能级有3个能量相同的原子轨道，d能级有5个能量相同的原子轨道练习:找出下列条件下原子轨道的数目n=1B.n=2C.n=311s42s2px2py2pz3s3px3py3pz3dxy3dyz3dxz3dx2-y23dz2规律:每层的原子轨道数为层数的平方(n2)4.自旋量子数ms:描述在能量完全相同时运动的特殊状态(简称为电子自旋状态).

处于同轨道上的电子的自旋状态只有两种.通常用符号↑和↓表示。注意:自旋并不是”自转”,实际意义更为深远.练习:实验证明,同一原子中电子的运动状态均不相同.试推断:

每个原子轨道最多有几个电子?

每个电子层最多有多少个电子?2n=1B.n=2C.n=311s42s2px2py2pz3s3px3py3pz3dxy3dyz3dxz3dx2-y23dz2规律:每层最多容纳的电子数为=2×电子层数的平方(2n2)练习:找出下列条件下原子轨道的数目

每个电子层最多容纳的电子数2818有了这四个量，就可以描述原子中某一电子的运动状态！知识小结:

原子轨道:量子力学中单个电子的空间运动状态描述原子轨道的量子数是:n、l、m.

描述电子运动的量子数是:n、l、m、ms.

每层的能级数=电子层数(n)每层的轨道数=电子层数的平方(n2)每层最多容纳的电子数为=2×电子层数的平方(2n2)（二）原子轨道的图形描述和电子云[联想·质疑]你已经知道，原子中的电子在由量子数n、l、m确定的原子轨道上运动，那么，你对原子轨道 会产生什么联想？它是波尔所说的圆形轨道么？它会是我们日常生活中常提到的轨迹么？究竟应怎样形象的描述原子中电子的运动状态呢？1、原子轨道的图形描述zzyyxxs

轨道p

轨道

S的原子轨道是_____形，即该原子轨道具有球对称性，电子层序数越大，原子轨道的________。1、原子轨道的图形描述半径就越大

P的原子轨道是________形的，每个P原子轨道有_______个轨道，它们互相垂直，P轨道在空间的分布特点是分别相对于x、y、z轴对称，P原子轨道在空间的分布分别沿x、y、z方向。P原子轨道的平均半径也随电子层序数增大而_____。

宏观物体微观粒子质量很大很小速度较小很大（接近光速）位移可测位置、动量不可同时测定能量可测轨迹可描述（画图或函数描述）不可确定宏观、微观运动的不同思考:

宏观物体与微观物体（电子）的运动有什么区别?可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运动的速度；可以描画它们的运动轨迹。宏观物体的运动特征：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。无确定的轨道，无法描画其运动轨迹。不能同时准确测定电子在某一时刻所处的位置和运动的速度，只能指出其在核外空间某处出现的机会的多少。核外电子运动的特征（1）用小黑点代表电子在核外空间区域内出现的机会；（3）电子在原子核周围一定空间内出现，离核越近，出现机会越大，离核越远，出现机会越小。（2）小黑点的疏密与电子在该区域出现机会大小成正比。2、电子云1s轨道的电子云图注意：（1）电子云是一种对原子核外电子运动状态形象化描述的方法，而不是一个具体的实物。（2）电子云图中的一个小黑点代表的不是一个电子。1、关于“电子云”的描述中，正确的是A、一个小黑点表示一个电子B、一个小黑点代表电子在此出现过一次C、电子云是带正电的云雾D、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D巩固练习2、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（）

A、核外电子是分层运动的

B、所有电子在同一区域里运动

C、能量高的电子在离核近的区域运动

D、能量低的电子在离核近的区域运动AD巩固练习例1.在1s、2px、2py、2pz轨道中，具有球对称性的是（）A.1sB.2pxC.2pyD.2pz例2.能够确定核外电子空间运动状态的量子数组合为（）A.n、l