蘇教版選修3專題2第1單元原子核外電子的運(yùn)動(dòng)課件 (24張).ppt

第一單元原子核外電子的運(yùn)動(dòng) 1 專題2原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 你們?cè)撟龅?2500年前 德謨克利特 1803 道爾頓 實(shí)心球模型 湯姆生 葡萄干面包式 1904 盧瑟福 空心球模型 1911 玻爾 1913 軌道模型 量子力學(xué)模型 1926 許多人 哲學(xué)臆測(cè) 人類(lèi)認(rèn)識(shí)原子的歷史是漫長(zhǎng)的 也是無(wú)止境的 人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí) 化學(xué)史的重心不在于某國(guó)的某人發(fā)現(xiàn)了什么 科學(xué)史上的重大事件 其內(nèi)在邏輯關(guān)系不可顛倒 前人的肩膀必是后人的階梯 最有效的記憶方法是邏輯 是推理 軌跡與機(jī)會(huì) 很多物體的運(yùn)動(dòng)無(wú)法用軌跡來(lái)描述 在不可能 也沒(méi)有必要知道軌跡的前提下 我們是否可以設(shè)計(jì)另外一種描述方式呢 統(tǒng)計(jì) 物體在空間某處出現(xiàn)的機(jī)會(huì) 一炷香的思辨 黑暗中點(diǎn)燃一炷香 你會(huì)看到什么 盡力晃動(dòng)那炷香 你又會(huì)看到什么 如果不用手晃動(dòng) 改用馬達(dá) 你看到的會(huì)有什么區(qū)別 盧瑟福的行星模型科學(xué)嗎 電子運(yùn)動(dòng)速度極高 高達(dá)每秒2000km 電子運(yùn)動(dòng)范圍極小 小至10 10m 描述電子運(yùn)動(dòng)的軌跡 有可能嗎 有必要嗎 20世紀(jì)初 科學(xué)家揭示了微觀世界波粒二象性的規(guī)律 認(rèn)識(shí)到原子核外電子的運(yùn)動(dòng)不遵循經(jīng)典力學(xué)的原理 必須用量子力學(xué)模型描述核外電子的運(yùn)動(dòng) 電子云 統(tǒng)計(jì)電子在原子核外空間某處出現(xiàn)的機(jī)會(huì) 在宏觀世界 一顆火星可能呈現(xiàn)為一個(gè)火團(tuán) 在微觀世界 一個(gè)電子就形成一團(tuán)電子云 i 53團(tuán)互相獨(dú)立又相互浸潤(rùn)的電子云 云雖漂泊 也要有家 先分層 同層再分亞層 電子亞層繼續(xù)細(xì)分為軌道 此處襲用盧瑟福 波爾等前輩的措辭 其實(shí)是 空間 一 電子層二 原子軌道三 原子軌道伸展方向四 電子的自旋狀態(tài) 在多電子原子中 原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同 人們從以下四個(gè)方面描述原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 一 電子層 又稱能層 n 原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征 在含有多個(gè)電子的原子中 電子的能量往往是不同的 人們根據(jù)電子的能量差異和主要運(yùn)動(dòng)區(qū)域的不同 認(rèn)為核外電子分別處于不同的電子層上 二 原子軌道 電子亞層 軌道的類(lèi)型不同 軌道的形狀也不同 用s p d f分別表示不同形狀的軌道 物理意義 表示電子云的形狀 s軌道 球形 p軌道 紡錘形 d原子軌道是花瓣形的 f軌道形狀更復(fù)雜 原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征 原子軌道的表示方法 第四電子層 有四種形狀 決定有四種類(lèi)型軌道 記作4s 4p 4d 4f第五電子層 有五種形狀 決定有五種類(lèi)型軌道 表示為ns np nd nf等 第一電子層 只一種形狀 球形對(duì)稱 只有s軌道 記作1s 第二電子層 有二種形狀 有二種類(lèi)型軌道 分別記作2s 2p 第三電子層 有三種形狀 分別是 球形 紡錘形 花瓣形 有三種類(lèi)型軌道 分別記作3s 3p 3d 原子軌道種類(lèi)數(shù)與電子層序數(shù)相等 即n層有n種軌道 三 軌道的伸展方向 p軌道在空間有x y z3個(gè)伸展方向 所以p軌道含3個(gè)軌道 分別記作 px py pz s軌道是球形對(duì)稱的 只有1個(gè)軌道 d軌道有5個(gè)伸展方向 有5個(gè)軌道 f軌道有7個(gè)伸展方向 有7個(gè)軌道 物理意義 表示電子云在空間的伸展方向 與能量無(wú)關(guān) 4 電子自旋 原子核外電子還有一種稱為 自旋 的運(yùn)動(dòng) 原子核外電子的自旋可以有兩種不同的狀態(tài) 通常人們用向上箭頭 和向下箭頭 來(lái)表示這兩種不同的自旋狀態(tài) 每個(gè)軌道最多只能容納兩個(gè)自旋狀態(tài)不同的電子 電子平行自旋 電子反向自旋 電子的自旋狀態(tài) 總結(jié) 各電子層包含的原子軌道數(shù)目和可容納的電子數(shù) 1 電子分層排布的依據(jù)是什么 2 在多電子原子中 每一層上的電子能量一樣嗎 運(yùn)動(dòng)區(qū)域的形狀一樣嗎 3 為什么每個(gè)電子層所能容納的電子數(shù)最多為2n2 n為電子層數(shù) 現(xiàn)在你知道了嗎 各原子軌道的能量高低 電子層和形狀相同的原子軌道的能量相等 如2px 2py 2pz軌道的能量相等 相同電子層上原子軌道能量的高低 ns np nd nf 形狀相同的原子軌道能量的高低 1s 2s 3s 4s 多電子原子中 電子填充原子軌道時(shí) 原子軌道能量的高低存在如下規(guī)律 2px 2py 2pz 1 下列軌道含有軌道數(shù)目為3的是a 1sb 2pc 3pd 4d 3 第三