第一節(jié) 能級能層電子云

1、第一節(jié)第一節(jié) 能層能層 能級電子云能級電子云復(fù)習(xí)回憶：原復(fù)習(xí)回憶：原 子子 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)原子：原子：是是化學(xué)變化中最小的粒子化學(xué)變化中最小的粒子化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)：化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)：是原子的重新組合。是原子的重新組合。一、原子結(jié)構(gòu)一、原子結(jié)構(gòu)原子原子原子核原子核核外電子核外電子(-)質(zhì)子質(zhì)子(+)中子中子(不帶電）不帶電）粒子間的數(shù)量關(guān)系粒子間的數(shù)量關(guān)系 原子內(nèi)部，質(zhì)子所帶正電和電子所帶負電電量相等，原子內(nèi)部，質(zhì)子所帶正電和電子所帶負電電量相等，電性相反。原子整體不顯電性。電性相反。原子整體不顯電性。回憶：構(gòu)成原子的粒子有哪些？它們怎樣構(gòu)成回憶：構(gòu)成原子的粒子有哪些？它們怎樣構(gòu)成原子的？原子的？核電荷數(shù)

2、（核電荷數(shù)（z z）= =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)（A） = 質(zhì)子數(shù)（質(zhì)子數(shù)（Z） + 中子數(shù)（中子數(shù)（N）離子所帶電荷數(shù)離子所帶電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)核外電子數(shù)思考：思考： 當(dāng)質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）當(dāng)質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）核外電子數(shù)時，核外電子數(shù)時，該粒子是該粒子是陽離子，帶正電荷。陽離子，帶正電荷。陰離子，帶負電荷。陰離子，帶負電荷。當(dāng)質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）當(dāng)質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）核外電子數(shù)時，核外電子數(shù)時，該粒子是該粒子是學(xué)學(xué) 與與 問問核外電子是怎樣排布的？核外電子是怎樣排布的？觀察觀察1-181-18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，討號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，討論為

3、什么原子核外的電子分層運動？論為什么原子核外的電子分層運動？ 核外電子排布的一般規(guī)律核外電子排布的一般規(guī)律(1)核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層，核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層子層(能量最低原理能量最低原理)。(2)原子核外各電子層最多容納原子核外各電子層最多容納2n2個電子。個電子。(3)原于最外層電子數(shù)目不能超過原于最外層電子數(shù)目不能超過8個個(K層為最外層為最外層時不能超過層時不能超過2個電子個電子)。(4)次外層電子數(shù)目不能超過次外層電子數(shù)目不能超過18個個(K層為次外層時層為次外層

4、時不能超過不能超過2個個)，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個。個。 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。1、下列說法正確的是、下列說法正確的是 （ ）A、某微粒核外電子排布為、某微粒核外電子排布為2、8、8結(jié)構(gòu)，則該微粒結(jié)構(gòu)，則該微粒一定是氬原子一定是氬原子B、最外層達穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的微粒只能是稀有氣體的原子、最外層達穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的微粒只能是稀有氣體的原子C、F-、Na+、Mg2+、Al3+是與是與Ne原子具有相同電子原子具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子層結(jié)構(gòu)的離子D、NH4+與與H3O+具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子

5、數(shù)課堂練習(xí)課堂練習(xí)CD最多電子數(shù)最多電子數(shù)能能 層層符符 號號一一二二四四六六七七2LNOPQ83250 理理 論論 研研 究究K三三五五M18能能 層（電子層）層（電子層）1、定義、定義離離 核核 距距 離離能能 量量 高高 低低( 近近 )( 遠遠 )( 低低 )( 高高 )理理 論論 研研 究究 多電子原子中，同一能級的電子，多電子原子中，同一能級的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成能量也可能不同，還可以把它們分成能級，就好比能級，就好比能層是樓層，能級是樓梯的階梯。最多電子數(shù)最多電子數(shù)能能 級級2 2626 101s 2s 2p4s 4p 4d 4f 理理 論論 研研 究究3s 3

6、p3d2610 145s 5p26能能 層層KNOLM能能 級級二、能層與能級二、能層與能級1.1.各能層所包含的能級類型及各能層、能級最各能層所包含的能級類型及各能層、能級最多容納的電子數(shù)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符號K KL LM MN NO O P P Q Q能級能級(l)(l) 1s1s 2s2s 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 610102 26 61010 14142 28 8181832322n2n2 2歸納總結(jié)歸納總結(jié)規(guī)規(guī) 律律1、

7、在每一能層中，能級符號的順序是、在每一能層中，能級符號的順序是ns、np、nd、nf（n代表能層）代表能層）2、任一能層的能級總的從、任一能層的能級總的從s能級開始，而能級開始，而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)。且能級數(shù)等于該能層序數(shù)。5、以、以s、p、d、f排序的各能級可容納的最排序的各能級可容納的最多電子數(shù)依次為多電子數(shù)依次為1、3、5、7的二倍。的二倍。3、各能級所在能層的取值、各能級所在能層的取值nsn1nsn1；npn2npn2；ndn3ndn3；nfn4nfn4； 4、每一能層最多可容納、每一能層最多可容納2n2個電子個電子6.各能層、能級中電子能量的高低各能層、能級中電子能量的高低同一能

8、層中：同一能層中：不同能層中：不同能層中：E(ns)E(ns)E(np)E(np)E(nd)E(nd)E(nf)E(nf)E(1s)E(1s)E(2s)E(2s)E(3s)E(3s)E(4s)E(4s)E(2p)E(2p)E(3p)E(3p)E(4p)E(4p)E(5p)E(5p)1 1、以下能級符號正確的是（、以下能級符號正確的是（ ）A A、6s B6s B、2d C2d C、3f D3f D、7p7p2 2、若、若n n=3=3，以下能級符號錯誤的是（，以下能級符號錯誤的是（ ）A An n p Bp Bn n f Cf Cn n d Dd Dn n s s 課堂練習(xí)課堂練習(xí)ADB3、下

9、列各電子能層中，不包含、下列各電子能層中，不包含 d 能級的是能級的是 （ ）A、N能層能層 B、M能層能層 C、L能層能層 D、K能層能層CD 閱讀與交流閱讀與交流 1、什么是電子云？、什么是電子云？ 2、什么是原子軌道？、什么是原子軌道？宏觀物體的運動特征：宏觀物體的運動特征：可以準(zhǔn)確地測出它們在某一時刻所處的位置及可以準(zhǔn)確地測出它們在某一時刻所處的位置及運行的速度；運行的速度；可以描畫它們的運動軌跡?？梢悦璁嬎鼈兊倪\動軌跡。微觀物體的運動特征：微觀物體的運動特征： 核外電子質(zhì)量小，運動空間小，運動速率大。核外電子質(zhì)量小，運動空間小，運動速率大。 無確定的軌道，無法描述其運動軌跡。無確定的

10、軌道，無法描述其運動軌跡。 無法計算電子在某一刻所在的位置，只能指出無法計算電子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空間某處其在核外空間某處出現(xiàn)的機會出現(xiàn)的機會的多少。的多少。核外電子運動的特征核外電子運動的特征核外電子運動狀態(tài)的描述核外電子運動狀態(tài)的描述 電子云：描述核外電子運動特征的圖象。電子云：描述核外電子運動特征的圖象。 電子云中的小黑點：電子云中的小黑點： 并并不是不是表示原子核外的一個電子表示原子核外的一個電子, ,而是表示而是表示電子在此空間出現(xiàn)的機率電子在此空間出現(xiàn)的機率。 電子云密度大的地方說明電子云密度大的地方說明電子出現(xiàn)的機會電子出現(xiàn)的機會多多，而電子云密度小的地方說明電

11、子出現(xiàn)的，而電子云密度小的地方說明電子出現(xiàn)的機會少。機會少。 1. 1.電子在原子核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)，可以電子在原子核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)，可以想象為一團帶負電的云霧籠罩在原子核周圍，所想象為一團帶負電的云霧籠罩在原子核周圍，所以，人們形象地把它叫做以，人們形象地把它叫做“電子云電子云”五、電子云與原子軌道五、電子云與原子軌道2. 2. 原子軌道：電子云原子軌道：電子云輪廓圖輪廓圖稱為原子軌道稱為原子軌道電子云輪廓圖電子云輪廓圖原子軌道與火車運行的軌道有何不同原子軌道與火車運行的軌道有何不同? ? 原子軌道是指一定能級上的電子原子軌道是指一定能級上的電子, ,在核外空間運動的一個空間區(qū)域在

12、核外空間運動的一個空間區(qū)域. .火火車的軌道則是火車運行的一個固定車的軌道則是火車運行的一個固定路線路線. .問題討論問題討論3. 3. 原子軌道的特點原子軌道的特點s能級的原子軌道圖能級的原子軌道圖S S能級的原子軌道是能級的原子軌道是球形球形對稱的（原子核位于球?qū)ΨQ的（原子核位于球心），能層序數(shù)心），能層序數(shù)n n越大（電子能量越大，越大（電子能量越大，1s2s3s.1s2s3s.），原子軌道半徑越大。），原子軌道半徑越大。 P P能級的原子軌道是能級的原子軌道是紡錘形紡錘形的的, ,每個每個P P能級有能級有3 3個原個原子軌道子軌道, ,它們相互垂直它們相互垂直, ,分別以分別以P P

13、 x x,P ,Py y,P ,PZ Z表示。表示。P P電子電子原子軌道的平均半徑隨原子軌道的平均半徑隨n n增大而增大。在同一能層增大而增大。在同一能層中中 P x,Py,PZ的的能量相同能量相同。xyzxyzxyzP能級的原子軌道P P能能級級的的原原子子軌軌道道 P P能級的能級的3 3個原子軌道個原子軌道P P x x,P ,Py y,P ,PZ Z合在合在一起的情形一起的情形. . 小結(jié)：原子軌道的特點小結(jié)：原子軌道的特點 1.s原子軌道是球形的，原子軌道是球形的，p原子軌道是紡錘形的原子軌道是紡錘形的 2.能層序數(shù)能層序數(shù)n越大，原子軌道的半徑越大；越大，原子軌道的半徑越大； 3.不同能層的同種能級的原子軌道形狀相似，不同能層的同種能級的