原子核外電子的運(yùn)動特征 課件 高中化學(xué)新蘇教版選擇性必修2（2022年）

1、專題2 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第一單元 原子核外電子的運(yùn)動第1課時(shí) 原子核外電子的運(yùn)動特征1能說明原子結(jié)構(gòu)模型發(fā)展演變的歷程。2能用軌道和能級概念描述核外電子的運(yùn)動狀態(tài)。原子原子核核外電子質(zhì)子中子1數(shù)量關(guān)系：質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)2每個(gè)質(zhì)子帶1個(gè)單位正電荷，中子不帶電，每個(gè)核外電子帶個(gè)單位負(fù)電荷，整個(gè)原子是電中性的。3原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，1個(gè)電子的質(zhì)量約為1個(gè)質(zhì)子質(zhì)量的1/1836。4原子核所占的體積極小。原子結(jié)構(gòu)模型的演變葡萄干面包模型：19世紀(jì)末，英國物理學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，提出電子普遍存在與原子中。實(shí)心球模型：19世紀(jì)，英國科學(xué)家道爾頓提出了近代原子論，認(rèn)為原子有質(zhì)量，不可分割。有核模

2、型：1911年，英國物理學(xué)家盧瑟福根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，電子在原子核外空間做高速運(yùn)動。盧瑟福（18711937）粒子散射實(shí)驗(yàn)軌道模型（電子分層排布）：1913年，丹麥物理學(xué)家玻爾研究了氫原子光譜后，根據(jù)量子力學(xué)的觀點(diǎn)，提出了新的原子結(jié)構(gòu)模型：原子核外電子在一系列穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動，既不放出能量，也不吸收能量。不同的原子軌道具有不同的能量，原子軌道的能量變化是不連續(xù)的。原子核外電子可以在能量不同的軌道上發(fā)生躍遷。波爾認(rèn)為：當(dāng)電子吸收了能量后，就會從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道上。處于能量較高軌道上的電子不穩(wěn)定，當(dāng)電子從能量較高的軌道回到能量較低的軌道時(shí)，就會發(fā)射

3、出光子，發(fā)出的光的波長取決于兩個(gè)軌道的能量之差。氫原子光譜與玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型巴爾末發(fā)現(xiàn)氫原子光譜玻爾原子結(jié)構(gòu)模型的局限性：無法解釋氫原子線狀光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)，無法解釋多電子原子的光譜。電子主要在原子核周圍的球形區(qū)域內(nèi)運(yùn)動。運(yùn)動區(qū)域距離核近，電子出現(xiàn)的機(jī)會大；運(yùn)動區(qū)域距離核遠(yuǎn)，電子出現(xiàn)的機(jī)會小。用小點(diǎn)的疏密描述電子在原子核外空間出現(xiàn)的機(jī)會的大小所得到的圖形叫電子云。用小點(diǎn)代表電子在核外空間區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會，小點(diǎn)的疏密與電子在該區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會大小成正比。量子力學(xué)模型（20世紀(jì)20年代中期）電子云氫原子的電子云示意圖1電子層根據(jù)電子的能量差異和主要運(yùn)動區(qū)域的不同，認(rèn)為核外電子處于不同的電子層上。原

4、子核外電子的運(yùn)動特征電子層n1234567符號KLMNOPQ主要運(yùn)動區(qū)域由近到遠(yuǎn)能量由低到高2原子軌道與能級電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道。原子軌道是用量子力學(xué)描述電子在原子核外空間運(yùn)動的主要區(qū)域。處于同一電子層的原子核外電子，可以在不同類型的原子軌道上運(yùn)動，其能量也不相同，故可將同一電子層進(jìn)一步劃分為不同的能級。（1）原子軌道的類型原子軌道形狀延伸方向軌道數(shù)可容納的電子數(shù)spdf球形112紡錘形33655107714原子軌道的伸展方向=原子軌道數(shù)原子軌道用表示電子層的n和表示原子軌道形狀的s、p、d、f結(jié)合起來共同表示，如1s、2s、2p(2px、2py、2pz)、3d等。

5、（2）表示方法（3）原子軌道能量高低相同電子層的原子軌道中nsnpndnf形狀相同的原子軌道2p3p4p電子層數(shù)和原子軌道形狀均相同2px2py2pz1.各電子層的分別包含哪些原子軌道？如何計(jì)算每一個(gè)電子層中的軌道數(shù)目？電子層n1234原子軌道1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f軌道數(shù)目1131351357容納的電子數(shù)2262610261014容納的電子總數(shù)2818322.多電子原子的核外電子在原子軌道填充時(shí)，按照什么順序進(jìn)行填充？電子按照能量由低到高的順序依次填充到原子軌道中3電子自旋原子核外電子有2種不同的自旋狀態(tài)，通常用“”和“”表示。原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)包括電子層、原子軌道、原子

6、軌道的伸展方向和自旋狀態(tài)4個(gè)方面。在同一個(gè)原子中，不存在運(yùn)動狀態(tài)相同的兩個(gè)電子。應(yīng)該從哪幾個(gè)方面描述原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)？交流討論1M電子層的軌道類型有_種，軌道數(shù)為_，包含的原子軌道的能量由低到高的順序是_。答案：4 9 3s、3p、3d2氧原子有_個(gè)核外電子，核外電子填充的原子軌道順序是_。答案：8 1s、2s、2p3比較下列多電子原子的原則軌道能量高低：（1）2s_2p （2）3px_3py （3）3s_3d （4）4s_3s答案： = 4已知鈦元素是22號元素。(1)鈦元素位于第_周期，有_個(gè)電子層。(2)如果原子軌道上都排滿電子，前三個(gè)電子層最多容納的電子數(shù)分別為_、_、_。如果前兩個(gè)電子層排滿，可以判斷第三層電子_(填“排滿”或“沒排滿”)答案：(