原子結(jié)構(gòu)電子云與原子軌道

1、關(guān)于原子結(jié)構(gòu)電子云與原子軌道現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第一頁(yè)，共34頁(yè)原子的原子的 組成組成核電荷數(shù)核電荷數(shù)= =核內(nèi)質(zhì)子數(shù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)= =核外電子數(shù)核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)= =質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)+ +中子數(shù)中子數(shù)原子核原子核核外電子核外電子 質(zhì)子質(zhì)子 中子中子XAZ知識(shí)回顧知識(shí)回顧現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二頁(yè)，共34頁(yè)（1 1）先排能量低的電子層，）先排能量低的電子層，由里往外由里往外再排能量再排能量高的電子層。高的電子層。（2 2）每一層最多容納電子數(shù)：）每一層最多容納電子數(shù)：2n2n2 2個(gè)。個(gè)。（3 3）最外層電子數(shù)不超過）最外層電子數(shù)不超過8 8個(gè)（個(gè)（K K層為最外層時(shí)層為最外層時(shí)不超過不超過2 2個(gè)）。個(gè)）。

2、（4 4）次外層電子數(shù)不超過）次外層電子數(shù)不超過1818個(gè)，倒數(shù)第三層不超個(gè)，倒數(shù)第三層不超過過3232個(gè)。個(gè)。核外電子的分層排布規(guī)律核外電子的分層排布規(guī)律: :現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三頁(yè)，共34頁(yè) 1 1、 什么叫什么叫能能層？層？ 在含有多個(gè)電子的原子里在含有多個(gè)電子的原子里, ,電子分別在能量不同的區(qū)電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)域內(nèi)運(yùn)動(dòng), ,這種不同的區(qū)域這種不同的區(qū)域稱為電子層稱為電子層(n)(n)即能層即能層二、能層與能級(jí)二、能層與能級(jí)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四頁(yè)，共34頁(yè)能層能層1 12 23 34 45 5n n符號(hào)符號(hào)K KL LM MN NO O 2 2 8 8 1818 3232 5050

3、2n2n2 2二、能層與能級(jí)二、能層與能級(jí)1 1、能層、能層離核近離核近能量能量現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五頁(yè)，共34頁(yè)能級(jí)能級(jí)：(電子亞層）電子亞層）在多電子原子中，在多電子原子中，同一能層同一能層的電的電子的能量也可能不同，可以將它子的能量也可能不同，可以將它們分為不同的能級(jí)們分為不同的能級(jí)（s s、p p、d d、f)f)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六頁(yè)，共34頁(yè)2.2.各能層所包含的能級(jí)類型及各能各能層所包含的能級(jí)類型及各能層、能級(jí)最多容納的電子數(shù)層、能級(jí)最多容納的電子數(shù)能層能層(n)(n) 一一二二三三四四五五六六七七符號(hào)符號(hào)K KL LM MN NO O P P Q Q能級(jí)能級(jí)(l)(l) 1s1s 2s2

4、s 2p2p 3s3s 3p3p 3d3d 4s4s 4p4p 4d4d 4f4f 最多容最多容納的電納的電子數(shù)子數(shù)2 22 26 62 26 6 1010 2 26 6 1010 1414 2 28 8181832322n2n2 2能級(jí)數(shù)能級(jí)數(shù)= =能層序數(shù)能層序數(shù)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第七頁(yè)，共34頁(yè) 每一能層中，能級(jí)符號(hào)的順序是每一能層中，能級(jí)符號(hào)的順序是nsns、npnp、ndnd、nfnf（n n代表能層）代表能層） 任意能層總是從任意能層總是從s s能級(jí)開始，且能級(jí)數(shù)能級(jí)開始，且能級(jí)數(shù)= =該能層該能層序數(shù)。序數(shù)。例如第三能層有例如第三能層有 3 3 能級(jí)，分別是能級(jí)，分別是3s 3s 3p

5、 3p 3d3d。 以以s s、p p、d d、f f各能級(jí)最多容納的電子數(shù)依各能級(jí)最多容納的電子數(shù)依次為次為1 1、3 3、5 5、7 7的的2 2倍。倍?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第八頁(yè)，共34頁(yè)1.1.原子核外電子的每一個(gè)能層最多可容納的原子核外電子的每一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)與能層的序數(shù)（電子數(shù)與能層的序數(shù)（n n）之間存在什么關(guān)）之間存在什么關(guān)系？系？3.3.英文字母相同的不同能級(jí)中，所容納的英文字母相同的不同能級(jí)中，所容納的最多電子數(shù)是否相同？最多電子數(shù)是否相同？2.2.不同的能層分別有多少個(gè)能級(jí)，與能層不同的能層分別有多少個(gè)能級(jí)，與能層的序數(shù)（的序數(shù)（n n）之間存在什么關(guān)系？）之間存在什么

6、關(guān)系？學(xué)與問學(xué)與問2n2現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第九頁(yè)，共34頁(yè)每個(gè)能層每個(gè)能層(n)(n)中，能級(jí)符號(hào)的順序中，能級(jí)符號(hào)的順序是是_ _任一能層，能級(jí)數(shù)任一能層，能級(jí)數(shù)=_=_數(shù)數(shù)s s、 p p、 d d、f f 可 容 納 的 電 子 數(shù) 依 次 是可 容 納 的 電 子 數(shù) 依 次 是_ _ nsns、npnp、ndnd、nfnf 小結(jié)：小結(jié)： 能層序能層序2 6 10 142 6 10 14現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十頁(yè)，共34頁(yè)太陽(yáng)電子云與原子軌道電子云與原子軌道現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十一頁(yè)，共34頁(yè)宏觀物體的運(yùn)動(dòng)特征宏觀物體的運(yùn)動(dòng)特征 可以準(zhǔn)確地測(cè)出它們?cè)谀骋粫r(shí)可以準(zhǔn)確地測(cè)出它們?cè)谀骋粫r(shí)刻所處的位置及運(yùn)行的速度

7、；刻所處的位置及運(yùn)行的速度；可以描畫它們的運(yùn)動(dòng)軌跡?？梢悦璁嬎鼈兊倪\(yùn)動(dòng)軌跡?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十二頁(yè)，共34頁(yè)H原子結(jié)構(gòu)模型電子的運(yùn)動(dòng)特征與行星相同嗎？現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十三頁(yè)，共34頁(yè)微觀物體的運(yùn)動(dòng)特征：微觀物體的運(yùn)動(dòng)特征： 電子的質(zhì)量很小，只有電子的質(zhì)量很小，只有9.119.111010-31-31千克；千克； 相對(duì)于宏觀物體而言核外電子的運(yùn)動(dòng)相對(duì)于宏觀物體而言核外電子的運(yùn)動(dòng)范圍很??；范圍很小； 電子的運(yùn)動(dòng)速度很大；電子的運(yùn)動(dòng)速度很大； 沒有固定的軌跡沒有固定的軌跡測(cè)不準(zhǔn)測(cè)不準(zhǔn)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十四頁(yè)，共34頁(yè)核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述電子云：描述核外電子運(yùn)動(dòng)特征的圖象。電子云：描述

8、核外電子運(yùn)動(dòng)特征的圖象。電子云中的小黑點(diǎn)：并不是表示原子核外的一個(gè)電子云中的小黑點(diǎn)：并不是表示原子核外的一個(gè)電子電子, ,而是表示電子在此空間出現(xiàn)的機(jī)率。而是表示電子在此空間出現(xiàn)的機(jī)率。電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述空間的概率密度分布的形象化描述電子云的演示電子云的演示五、電子云與原子軌道五、電子云與原子軌道原子軌道：電子云的輪廓圖（原子軌道：電子云的輪廓圖（90%）現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十五頁(yè)，共34頁(yè)S S能級(jí)的原子軌道圖能級(jí)的原子軌道圖* * S S能級(jí)的原子軌道是球形對(duì)稱的能級(jí)的原子軌道是球形對(duì)稱的. .*

9、 * 能層序數(shù)能層序數(shù)n n越大越大, ,原子軌道半徑越大原子軌道半徑越大現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十六頁(yè)，共34頁(yè) 能層序數(shù)越大原子軌道的半徑能層序數(shù)越大原子軌道的半徑所有的所有的S能級(jí)原子軌道都是能級(jí)原子軌道都是形的，形的，球球1S能層只有個(gè)軌道能層只有個(gè)軌道S S能級(jí)的原子軌道圖能級(jí)的原子軌道圖現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十七頁(yè)，共34頁(yè)P(yáng) P能級(jí)的原子軌道能級(jí)的原子軌道* * P P能級(jí)的原子軌道是能級(jí)的原子軌道是啞鈴型的啞鈴型的, ,每個(gè)每個(gè)P P能級(jí)有能級(jí)有3 3個(gè)原子軌道個(gè)原子軌道, ,它們相互它們相互垂直垂直, ,分別以分別以P Px x,P,Py y,P,PZ Z表表示示. . 這三個(gè)軌道的能量這三個(gè)

10、軌道的能量相等相等現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十八頁(yè)，共34頁(yè) d d能級(jí)的原子軌道有能級(jí)的原子軌道有 個(gè)個(gè). . d能級(jí)的原子軌道能級(jí)的原子軌道5現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十九頁(yè)，共34頁(yè)能級(jí)與原子軌道數(shù)和容納電子數(shù)的關(guān)系能級(jí)與原子軌道數(shù)和容納電子數(shù)的關(guān)系 能級(jí)能級(jí) s s p p d d f f最多容最多容納的電納的電子數(shù)子數(shù)原子軌原子軌道數(shù)道數(shù)一個(gè)原子軌道最多容納一個(gè)原子軌道最多容納個(gè)電子個(gè)電子現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十頁(yè)，共34頁(yè)1.最低能量原理最低能量原理電子電子在原子軌道上的排布，在原子軌道上的排布，要盡可能使電子的能量要盡可能使電子的能量最低。最低。四四核外電子排布規(guī)則核外電子排布規(guī)則現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十一頁(yè)，共3

11、4頁(yè)2.泡利不相容原理泡利不相容原理每個(gè)原子軌道最每個(gè)原子軌道最多只能容納兩個(gè)電子，且自旋方向多只能容納兩個(gè)電子，且自旋方向必須相反必須相反3.洪特規(guī)則洪特規(guī)則-電子在等價(jià)軌道上排布時(shí)，總是電子在等價(jià)軌道上排布時(shí)，總是盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同He原子的核外電子排布原子的核外電子排布N原子的核外電子排布原子的核外電子排布現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十二頁(yè)，共34頁(yè)課堂練習(xí) 用軌道表示式表示出鐵原子用軌道表示式表示出鐵原子的核外電子排布的核外電子排布洪特規(guī)則洪特規(guī)則泡利原理泡利原理能量最低原理能量最低原理現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十三頁(yè)，共34頁(yè)畫出24Cr 的軌道排布式

12、洪特規(guī)則的特例：洪特規(guī)則的特例：在等價(jià)軌道的全充滿（在等價(jià)軌道的全充滿（p6，d10，f14）、半充滿（）、半充滿（p3，d5，f7）全空時(shí)）全空時(shí)(p0,d0,f0)的狀態(tài)，具有較低的能量和較大的穩(wěn)的狀態(tài)，具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性。定性。1s22s22p63s23p64s23d44s13d5現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十四頁(yè)，共34頁(yè)結(jié)構(gòu)示意圖：能直觀地反映核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和結(jié)構(gòu)示意圖：能直觀地反映核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各能層上的電子數(shù)。核外的電子層數(shù)及各能層上的電子數(shù)。電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、能級(jí)和各能級(jí)上的電子數(shù)。能級(jí)和各能級(jí)上的電子數(shù)

13、。軌道表示式：能反映各軌道的能量的高低及各軌道表示式：能反映各軌道的能量的高低及各軌道上的電子分布情況，自旋方向。軌道上的電子分布情況，自旋方向。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十五頁(yè)，共34頁(yè)4、以下是表示鐵原子的以下是表示鐵原子的3 3種不同化學(xué)用語。種不同化學(xué)用語。 鐵原子結(jié)構(gòu)示意圖鐵原子結(jié)構(gòu)示意圖鐵原子電子排布式鐵原子電子排布式鐵原子電子排布圖鐵原子電子排布圖（軌道表示式）（軌道表示式）1s22s22p63s23p63d64s2現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十六頁(yè)，共34頁(yè)核外電子排布規(guī)則核外電子排布規(guī)則: :1.1.能量最低原理能量最低原理 2.2.泡利不相容原理泡利不相容原理 原子的電子排布遵循原子的電子排布

14、遵循構(gòu)造原理構(gòu)造原理使整個(gè)原子的能量使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)處于最低狀態(tài)一個(gè)原子軌道最多容一個(gè)原子軌道最多容納納2 2個(gè)電子，而且自旋方個(gè)電子，而且自旋方向向相反相反?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十七頁(yè)，共34頁(yè)思考：寫出思考：寫出NeNe原子的軌道表示式原子的軌道表示式1s2s2p那么那么O原子的軌道表示式原子的軌道表示式怎么寫呢？怎么寫呢？1s2s2p現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十八頁(yè)，共34頁(yè)3.3.洪特規(guī)則洪特規(guī)則 當(dāng)電子排布在當(dāng)電子排布在同一能級(jí)同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，總的不同軌道時(shí)，總是首先單獨(dú)占一個(gè)軌道（即分占不同的軌是首先單獨(dú)占一個(gè)軌道（即分占不同的軌道），而且自旋方向相同。道），而且自旋方向相同。

15、d軌道電子分布和自旋情況正確的是（軌道電子分布和自旋情況正確的是（）BDF現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十九頁(yè)，共34頁(yè)4.4.補(bǔ)充規(guī)則補(bǔ)充規(guī)則相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)全充滿（全充滿（p p6 6，d d1010，f f1414）全空時(shí)（全空時(shí)（p p0 0，d d0 0，f f0 0）半充滿（半充滿（p p3 3，d d5 5，f f7 7）1.1.寫出寫出2424Cr、29Cu的電子排布式和軌的電子排布式和軌道表示式道表示式2.2.某元素的原子，某元素的原子，3p3p能級(jí)有兩個(gè)未能級(jí)有兩個(gè)未成對(duì)電子，則該原子可能是？成對(duì)電子，則該原子可能是？現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十頁(yè)，共34頁(yè)3.3.當(dāng)碳原子的核外電子排布由當(dāng)碳原子的核外電子排布由轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí)，下列說法正確的是時(shí)，下列說法正確的是：A.A.碳原子由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)碳原子由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài) B.B.碳原子由激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài)碳原子由激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài)C .C .碳原子要從外界環(huán)境中吸收能量碳原子要從外界環(huán)境中吸收能量D.D.碳原子要向外界環(huán)境釋放能量碳原子要向外界環(huán)境釋放能量A CA C現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十一頁(yè)，共34頁(yè)基態(tài)碳基態(tài)碳原子的最外能層的各能級(jí)中，電子排布的原子的最外能層的各能級(jí)中，電子排布的方式正確的是方式正確的是A B C D基態(tài)原子的基態(tài)原子的4s4s能級(jí)中只有能級(jí)中只有1 1個(gè)電