專題2原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)

1、專題專題2 2 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)晉江市毓英中學(xué)晉江市毓英中學(xué) 王燕華王燕華“毓”顆同心，戰(zhàn)“疫”同舟毓英中學(xué)黨員名師“戰(zhàn)疫”課堂宏觀物體宏觀物體微觀粒子微觀粒子質(zhì)量質(zhì)量很大很大很小很小速度速度較小較小很大（接近很大（接近光速）光速）位移位移可測可測位移能量不位移能量不可同時測定可同時測定能量能量可測可測軌跡軌跡可描述可描述畫圖或函數(shù)描述畫圖或函數(shù)描述不可描述不可描述1、宏觀物質(zhì)、微觀粒子運動的不同、宏觀物質(zhì)、微觀粒子運動的不同討論：原子核外電子運動有哪些特征？討論：原子核外電子運動有哪些特征？薛定諤薛定諤 幾率說幾率說核外電子以核外電子以極高的速度、在極小的空間極高的速

2、度、在極小的空間作永不停止的運轉(zhuǎn)。作永不停止的運轉(zhuǎn)。不能測出在某一時刻的位置、速度，即不能測出在某一時刻的位置、速度，即不能描畫出它的運動不能描畫出它的運動軌跡軌跡。人們按照圖示的方法制作人們按照圖示的方法制作電子云電子云的輪廓圖的輪廓圖P10常把電子出現(xiàn)的概率約為常把電子出現(xiàn)的概率約為90%90%的空間圈出來的空間圈出來 交流與討論交流與討論 填寫填寫 p11表表2-1 并回憶原子核外電子排布的規(guī)律。并回憶原子核外電子排布的規(guī)律。2、回顧回顧：原子核外電子的排布規(guī)律：原子核外電子的排布規(guī)律鎂原子鎂原子（Mg )Mg )原子核原子核質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)電子層電子層該層上的電子數(shù)該層上的電子數(shù) 原子結(jié)構(gòu)

3、示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖 我們已經(jīng)知道電子是分層排布的，那么是什么原因我們已經(jīng)知道電子是分層排布的，那么是什么原因?qū)е码娮臃謱优挪紝?dǎo)致電子分層排布即電子分層排布的依據(jù)是什么？即電子分層排布的依據(jù)是什么？1234567KLMNOPQ觀察與思考觀察與思考請你推出稀有氣體元素各電子層請你推出稀有氣體元素各電子層最多容納的電子數(shù)最多容納的電子數(shù)與與電子層電子層數(shù)的關(guān)系數(shù)的關(guān)系。元素元素各電子層的電子數(shù)各電子層的電子數(shù)K KL LM MN NO OP P2 2HeHe（氦）（氦）2 21010NeNe（氖）（氖）2 28 81818ArAr（氬）（氬）2 28 88 83636KrKr（氪）（氪）2 28

4、818188 85454XeXe（氙）（氙）2 28 8181818188 88686RnRn（氡）（氡）2 28 81818323218188 84）每個電子層容納電子數(shù)最多為）每個電子層容納電子數(shù)最多為2n2（n為電子層數(shù)）。為電子層數(shù)）。1）電子是）電子是分層分層排布的；排布的；2）離核越遠，能量越高；離核越遠，能量越高；3）電子）電子優(yōu)先排布在能量最低的電子層；優(yōu)先排布在能量最低的電子層；5）最外層電子數(shù)不超過）最外層電子數(shù)不超過8個（個（K為最外層時不超過為最外層時不超過2個），個）， 次外層不超過次外層不超過18個，倒數(shù)第三層不超過個，倒數(shù)第三層不超過32個。個。總結(jié)：總結(jié)：原子核

5、外電子的排布規(guī)律原子核外電子的排布規(guī)律說明：說明：以上規(guī)律是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解。以上規(guī)律是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解。理論研究理論研究-原子軌道原子軌道理解：電子層像樓層理解：電子層像樓層，原子軌道，原子軌道像樓層的階梯。像樓層的階梯。n n1 12 23 34 4電子層電子層第一第一第二第二第三第三第四第四原子軌道原子軌道1s1s2s 2p2s 2p3s 3p 3d3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f4s 4p 4d 4f用四個量子數(shù)來描述：用四個量子數(shù)來描述：1.1.主量子數(shù)主量子數(shù)( (即即電子層電子層或稱或稱能層能層) )2.2.角量子數(shù)角量子數(shù)( (即即電子亞層電子亞層或

6、稱或稱能級能級) )3.3.磁量子數(shù)磁量子數(shù)( (即電子云伸展方向即電子云伸展方向) )4.4.自旋量子數(shù)自旋量子數(shù)一、原子核外電子一、原子核外電子運動的運動的特征特征( (量子力學(xué)觀點）量子力學(xué)觀點）一、原子核外電子的運動特征一、原子核外電子的運動特征 劃分標(biāo)準(zhǔn)劃分標(biāo)準(zhǔn) 電子的電子的能量能量差異和主要差異和主要運動區(qū)域運動區(qū)域不同不同取值取值符號符號能量高低能量高低離核遠近離核遠近1 12 23 34 45 56 67 7K KL LM MN NO OP PQ Q低低高高近近遠遠1.電子層電子層（能層能層）軌道類型不同，軌道的形狀也不同。軌道類型不同，軌道的形狀也不同。用用s，p，d，f表示

7、不同形狀的軌道。表示不同形狀的軌道。軌道符號軌道符號s sp pd df f軌道形狀軌道形狀球形球形紡錘形紡錘形花瓣型花瓣型形狀較復(fù)雜形狀較復(fù)雜1）原子軌道的類型（又叫）原子軌道的類型（又叫能級能級）：）：2.原子軌道原子軌道（電子亞層電子亞層）：表示電子云的形狀表示電子云的形狀2）原子軌道的伸展方向）原子軌道的伸展方向表示電子云在空間的伸展方向。與能量無關(guān)。伸展表示電子云在空間的伸展方向。與能量無關(guān)。伸展方向決定該種類型軌道的個數(shù)。方向決定該種類型軌道的個數(shù)。原子軌道形狀原子軌道形狀-電子云輪廓圖電子云輪廓圖s軌道軌道-呈球形呈球形s軌道呈球形對稱，只有軌道呈球形對稱，只有1個軌道。個軌道。

8、原子軌道形狀原子軌道形狀-電子云輪廓圖電子云輪廓圖P軌道軌道-紡錘形紡錘形p軌道在空間有軌道在空間有x、y、z3個伸展方向，所以個伸展方向，所以p軌道含軌道含3個軌道，分別記作：個軌道，分別記作：px、py、pz。原子軌道形狀原子軌道形狀-電子云輪廓圖電子云輪廓圖d d軌道軌道-花瓣形花瓣形d軌道有軌道有5個伸展方向，有個伸展方向，有5個軌道。個軌道。f軌道電子云模型軌道電子云模型f軌道有軌道有7個伸展方向，有個伸展方向，有7個軌道。個軌道。2.原子軌道原子軌道（電子亞層電子亞層）：表示電子云的形狀表示電子云的形狀含義含義用量子力學(xué)描述電子在原子核外空間運動用量子力學(xué)描述電子在原子核外空間運動

9、的主要區(qū)域的主要區(qū)域軌道符號軌道符號s sp pd df f軌道數(shù)目軌道數(shù)目_空間伸展空間伸展方向個數(shù)方向個數(shù)_軌道形狀軌道形狀球形球形紡錘形紡錘形花瓣形花瓣形形狀較復(fù)形狀較復(fù)雜雜135713573.自旋運動：原子核外電子有自旋運動：原子核外電子有_種不同的自旋狀態(tài)種不同的自旋狀態(tài),通常用通常用“_”和和“_”表示。表示。兩兩第第4電子層：有電子層：有4種形狀，有種形狀，有4種軌道類型。記種軌道類型。記4s，4p，4d，4f第第1電子層：電子層：只只1種形狀種形狀球形對稱，只球形對稱，只1種軌道類型，記作種軌道類型，記作1s。第第2電子層：電子層：有有2種形狀，所以有種形狀，所以有2種軌道類型

10、。記作種軌道類型。記作2s、2p。第第3電子層：電子層：有有3種形狀，決定有種形狀，決定有3種軌道類型。記作種軌道類型。記作3s，3p，3d。4、原子軌道的表示方法、原子軌道的表示方法n1234電子層電子層第一第一第二第二第三第三第四第四原子軌道原子軌道1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f原子軌道的表示方法原子軌道的表示方法 ：ns，np，nd，nf.每個軌道最多排兩個電子。每個軌道最多排兩個電子。5、原子軌道與電子填充順序、原子軌道與電子填充順序 P12P12電子層電子層原子軌原子軌道類型道類型原子軌道原子軌道類型數(shù)目類型數(shù)目可容納的可容納的電子數(shù)目電子數(shù)目1 12 23 3

11、4 4n n1 12 24 48 89 9181816163232n n2 22n2n2 21s2s，2p3s，3p，3d4s，4p，4d，4f同一電子層的電子能量不一定相同，處在同一電子層同一電子層的電子能量不一定相同，處在同一電子層的電子，也可以在不同類型的原子軌道上運動。的電子，也可以在不同類型的原子軌道上運動。1、下列軌道含有軌道數(shù)、下列軌道含有軌道數(shù)（伸展方向）（伸展方向）為為3的是的是A、1s B、2p C、3p D、4d 3、第三電子層含有的軌道數(shù)為、第三電子層含有的軌道數(shù)為A、3 B、 5 C、 7 D、 9 2、3d軌道中最多容納電子數(shù)為軌道中最多容納電子數(shù)為A、2 B、 1

12、0 C、 14 D、 184.第二電子層最多含有的電子數(shù)是第二電子層最多含有的電子數(shù)是A、2 B、4 C、 8 D、10 隨隨 堂堂 練練 習(xí)習(xí)隨隨 堂堂 練練 習(xí)習(xí)5、以下原子軌道的表示方法不正確的是、以下原子軌道的表示方法不正確的是A、3s B、3p C、3d D、3f6.下列電子層不包含下列電子層不包含d軌道的是軌道的是 A.N層層 B.M層層 C.L層層 D.K層層形狀相同的原子軌道能量的高低：形狀相同的原子軌道能量的高低： 1s2s3s4s ； 2p3p4p5p； 相同電子層上原子軌道能量的高低：相同電子層上原子軌道能量的高低：nsnpndnf。電子層和形狀相同的原子軌道的能量相等，電子層和形狀相同的原子軌道的能量相等，如如2px = 2py =2pz 。原子軌道能量順序圖原子軌道能量順序圖 （能級圖）（能級圖）1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f4s B 3d4s C 3d=4s D 無無3d,4s軌道軌道,無所謂能量高低無所謂能量高低2、比較下列多電子原子的原子軌道的能