氢原子光谱和波尔的原子结构模型

1、第一章原子结构与性质 第一节原子结构 （第四课时）,学生阅读见课本P7-8,1、什么是能量最低原理？ 2、什么是基态原子、激发态原子？它们如何转化？ 3、什么是光谱？光谱分析？,四、能量最低原理、基态与激发态、光谱,1、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处于最低状态，简称能量最低原理。,2、基态原子与激发态原子,处于最低能量的原子叫做基态原子，当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。,归纳总结,3、基态、激发态相互转化与能量的关系,基态原子 激发态原子,光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一；,在日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯光、霓虹灯

2、光、激光、焰火等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。,4、光谱与光谱分析,（1）光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或放出不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 （2）光谱分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。,背景暗、谱线明,背景明、谱线暗,思考与交流,请分析当H原子处于激发态电子排布式为2P1时，其可形成 条发射光谱。,第一章原子结构与性质 第一节原子结构 （第五课时）,阅读与交流,1、什么是电子云？ 2、什么是原子轨道？,宏观物体的运动特征：,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； 可以描画它们的运动轨

3、迹。,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，只能指出其在核外空间某处出现的机会的多少。,核外电子运动的特征,核外电子运动状态的描述,电子云：描述核外电子运动特征的图象。 电子云中的小黑点： 并不是表示原子核外的一个电子,而是表示电子在此空间出现的机率。 电子云密度大的地方说明电子出现的机会多，而电子云密度小的地方说明电子出现的机会少。,1.电子在原子核外空间一定范围内出现，可以想象为一团带负电的云雾笼罩在原子核周围，所以，人们形象地把它叫做“电子云”,五、电子云与原子轨道,2. 原子轨道：将电子云90

4、圈起来叫电子云轮廓图又称为原子轨道,电子云轮廓图,原子轨道与火车运行的轨道有何不同?,原子轨道是指一定能级上的电子,在核外空间运动的一个空间区域.火车的轨道则是火车运行的一个固定路线.,问题讨论,3. 原子轨道的特点,s能级的原子轨道图,S能级的原子轨道是球形对称的（原子核位于球心），能层序数n越大（电子能量越大，1s2s3s.），原子轨道半径越大。,P能级的原子轨道是哑铃形的,每个P能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以P x,Py,PZ表示。P电子原子轨道的平均半径随n增大而增大。在同一能层中 P x,Py,PZ的能量相同。,P能级的原子轨道,P能级的原子轨道,P能级的3个原子轨道P x

5、,Py,PZ合在一起的情形.,小结：原子轨道的特点,1.s原子轨道是球形的，p原子轨道是哑铃形的 2.能层序数n越大，原子轨道的半径越大； 3.不同能层的同种能级的原子轨道形状相似，只是半径不同；相同能层的同种能级的原子轨道形状相似，半径相同，能量相同，方向不同 4. s能级只有一个原子轨道；p能级有3个原子轨道，互相垂直，可分别以px、py、pz表示，能量相等。如2px、2py、2pz轨道的能量相等。,. 各能级包含的原子轨道数：,第二周期元素基态原子的电子排布如下图所示（在图中每个方框代表一个原子轨道,每个箭头代表一个电子）：,由图总结： 每个原子轨道里最多只能容纳几个电子？方向如何？ 当

6、电子排布在同一能级时，又什么规律？,第二周期元素基态原子的电子排布图,1.每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相反（用“”表示） 泡利原理 2.当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。 洪特规则,归纳总结,并不是所有基态原子的核外电子都符合构造原理。,如：,24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1,29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1,思考与交流,写铜、银、金得电子排布式，从元素周期表中查出它们的外围电子层排布。它们是否符合构造原理？,洪特规则特例：半充满、全充满、全空更稳定,从元素周期表中查出铜的外围电子排布，它

7、是否符合构造原理。 当一个能级上的电子填充达到全充满，半充满或全空时是一种稳定状态，使得体系的能量较低。 这就是洪特规则的第二条。,思考与交流,用轨道表示式表示出下列原子的核外电子排布： N、P、Ca、Cr、Cu、Fe,课堂练习,1、当碳原子的核外电子排布由 转变为 时，下列说法正确的是 A碳原子由基态变为激发态 B碳原子由激发态变为基态 C碳原子要从外界环境吸收能量 D碳原子要向外界环境释放能量,复习回忆,1、电子云中的小黑点的意义？ 2、S轨道和P轨道有何不同？ 3、电子在排布时必须遵循的规律？,并不是表示原子核外的一个电子,而是表示电子在此空间出现的机率,1）s原子轨道是球形的，p原子轨

8、道是纺锤形的 2）能层序数n越大，原子轨道的半径越大； 3）s能级只有一个原子轨道；p能级有3个原子轨道，互相垂直，可分别以px、py、pz表示，能量相等。,(1)能量最低原理； (2)泡利原理； (3)洪特规则。,分别用轨道表示式、电子排布式表示出下列原子的核外电子排布： N、P、Ca、Cr、Cu、Fe,课堂练习,课堂练习,用轨道表示式表示出铁原子的核外电子排布,洪特规则,泡利原理,能量最低原理,例1、将下列能级按能量由高到低的顺序排列：1S、3P、2P、5d、4S、5f。,题型一、构造原理、能级的能量高低比较,练习：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表示某能级的能

9、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,请你通过比较、归纳，分别说出3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。,结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数。 电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。 轨道表示式：能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况，自旋方向。,题型二、核外电子排布：电子排布式、轨道表示式,1、下列有关原子轨道的叙述中不正确的（ ） A.氢原子的2s轨道能量较3p能级低 B.锂原子的2s与5s 轨道皆为球形分布 C.p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道也在增多 D.能层n4的原子轨道最多可容纳16