高二化學選修3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》原子核外電子的運動(公開課)課件.ppt

南京金陵中學 邢啟華,物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),原子核外電子的運動,3,1803,一、人類對原子結(jié)構(gòu)的認識歷史,科學家認識原子結(jié)構(gòu)的過程：,新實驗事實,原子模型,實驗事實,新原子模型,?,根據(jù)經(jīng)典電磁學理論：,帶電微粒在力場中運動,產(chǎn)生電磁輻射,電子能量逐漸降低,電子的運動軌道越來越小,最終將與原子核相撞,原子毀滅,3,1803,一、人類對原子結(jié)構(gòu)的認識歷史,按距核遠近劃分殼層 能層(電子層),、7,n越大，離核距離越遠,電子能量越高,不同能層的能量的變化不連續(xù)，是量子化的.,通常電子盡可能處在離核最近的軌道運動，此時原子的能量最低，原子處于基態(tài)。,電子吸收了能量（如光能、熱能）可能躍遷到離核較遠的軌道,此時原子處于激發(fā)態(tài)。,處于激發(fā)態(tài)的電子不穩(wěn)定，可以躍遷回到離核較近的軌道上，同時釋放出光能。,氫原子光譜特征譜線,氦 汞,鈉原子特征光譜,能層n (電子層),符號,1 2 3 4 5 6 7,K LM N O P Q,包含能級 (電子亞層),s、p、d,s,s、p,s、p、d、f,能級表示方法,1s,2s、2p,3s、3p、3d,二、能層與能級,2.不同能層，相同亞層,1.同能層，不同亞層,按s、p、d、f順序遞增,如: EnsEnpEndEnf,能量高低由n決定,如:E1sE2sE3s E2pE3pE4p E3dE4dE5d,3. 能級交錯：,如：E4sE3dE4p,電子的填充順序,3,1803,人類對原子結(jié)構(gòu)的認識歷史,二、電子云,電子在核外空間出現(xiàn)機會(概率)多少的形象化描述,假想:重疊數(shù)百萬張氫原子核外電子每個瞬間運動狀態(tài)的照片，得到統(tǒng)計效果圖,要點：,1.是電子在核外空間出現(xiàn)的 概率統(tǒng)計結(jié)果，非真的云,2. 氫原子電子云球形,好像在原子核外籠罩著一團電子形成的云霧，形象地稱為電子云圖。,電子云輪廓圖 電子在核外空間經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域,電子出現(xiàn)概率約為90的空間所形成的電子云輪廓圖原子軌道,三、原子軌道：,1.定義：電子出現(xiàn)概率約為90的空間所 形成的電子云輪廓圖,H原子電子運動的原子軌道為球形,1s原子軌道為球形,ns軌道均為球形,n越大,球半徑越大,p軌道形狀紡錘形,p能級電子云輪廓圖,p能級電子云圖,p軌道的3種空間伸展方向,p 軌道 三種空間取向, 三個 等 價 p 軌道.,能量相同，伸展方向不同,d 軌道 五個等價d 軌道.,f 軌道 七個等價f 軌道.,1.定義：,三、原子軌道,2.表征因子：,s-球形,p-紡錘形,形狀,空間伸展方向,大小,由電子出現(xiàn)概率約為90%的空間所形成的電子云輪廓圖,決定電子 能量高低（能級）,1,1,3,1,3,5,1,3,5,7,軌道伸展方向,軌道 總數(shù),1,4,9,16,能級,四、 核外電子運動狀態(tài)的描述：,電子層 電子亞層 電子云的伸展方向,決定能量高低,決定原子軌道,自旋方向：順時針自旋 逆時針自旋,同一個原子軌道里的電子的自旋方向相反,電子的自旋狀態(tài),四個方面,五、核外電子排布的原則,2.Pauling不相容原理：每個原子軌道至多容納兩個自旋方向相反的電子.,1.能量最低原理：電子總是盡先占據(jù)能量最低的原子軌道，然后再依次進入能量較高的軌道，這樣使整個原子處于能量最低狀態(tài).,第n能層,軌道總數(shù):n2,最多容納的電子數(shù):2n2,分別畫出鈉原子，鉀原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖,鈉原子：1s22s22p63s1,鉀原子：1s22s22p63s23p64s1,電子排布式,練習：,試分別寫出17Cl、22Ti、 28Ni的電子排布式,試分別寫出35