化學：11《原子結(jié)構(gòu)模型(第一課時)》課件(魯科版選修3)

第一章原子結(jié)構(gòu)§1-1原子結(jié)構(gòu)模型加拿大化學家R．J．吉利斯皮（R.J.Gillespie）6種化學基本概念：1.原子、分子、離子2.化學鍵3.分子的幾何形狀,三維化學4.動力學理論5.化學反應6.能和熵不同時期的原子結(jié)構(gòu)模型:希臘哲學家德謨克利特等人把構(gòu)成物質(zhì)的最小單位叫原子。英國科學家道爾頓把原子從撲朔迷離的哲學名詞變?yōu)榫哂写_定意義的實在微粒，提出近代原子學說。英國科學家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，提出原子結(jié)構(gòu)的“葡萄干布丁”模型。盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗提出原子的“核式模型”丹麥科學家玻爾進一步建立起“核外電子分層排布”的結(jié)構(gòu)模型。在量子力學理論基礎上產(chǎn)生了“量子力學”結(jié)構(gòu)模型

連續(xù)光譜(continuousspectrum)：

若由光譜儀獲得的光譜是由各種波長的光所組成，且相近的波長差別極小而不能分辨，則所得光譜為連續(xù)光譜。如陽光等。氫原子光譜線狀光譜－－具有特定波長、彼此分離的譜線所組成的光譜。

氫光譜實驗表明：氫原子光譜不是連續(xù)光譜，而是線狀光譜。理論和實驗事實產(chǎn)生矛盾完善理論一、氫原子光譜和玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論1.氫原子光譜2.盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)：（玻爾理論的三個假設）。（1）

原子中的電子在具有確定半徑的圓周軌道上繞原子核運動，并且不輻射能量；（2）不同軌道上運動的電子具有不同能量，而且能量是量子化的，軌道能量依n值（1、2、3、·····）的增大而升高，n稱為量子數(shù)。對氫原子而言，電子處在n=1的軌道是能量最低，稱為基態(tài)，能量高于基態(tài)的狀態(tài)，稱為激發(fā)態(tài)；（3）只有當電子從一個軌道（能量為Ei）躍遷到另一個軌道（能量為Ej）時，才會輻射或吸收能量。如果輻射或吸收的能量以光的形式表現(xiàn)并被記錄下來，就形成了光譜。為什么氫光譜是線狀光譜？n=4n=3n=2n=1氫原子從一個電子層躍遷到另一個電子層時，吸收或釋放一定的能量，就會吸收或釋放一定波長的光，所以得到線狀光譜怎樣描述原子中某一個電子的運動狀態(tài)呢？<思考>二、量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述取n=

1234567對應符號KLMNOPQ電子能量低高離核距離近遠1、主量子數(shù)n：用來描述電子離核的遠近。

（一）描述核外電子運動狀態(tài)的四個量子數(shù)n所表示的運動狀態(tài)稱為電子層2.角量子數(shù)l

:描述(電子云)原子軌道的形狀．

l

取值為0，１，２，３…(n-1)．共n個數(shù)值．符號為s，p，d，f等．

若電子的n、l

相同，則電子的能量相同．在一個電子層中，l

的取值有多少個，表示電子層有多少個不同的能級．練習:找出下列條件下能級的數(shù)目,并寫出其能級的符號A.n=1B.n=2C.n=3D.n=411s22s2p33s3p3d44s4p4d4f規(guī)律:每層的能級數(shù)值=電子層數(shù)3.磁量子數(shù)m:

描述磁場中原子軌道的能量狀態(tài)

m可以取0、±1、±2

…±l共(2l+1)個數(shù)值.

n、l、

m共同確定的電子在核外空間運動的狀態(tài)稱為原子軌道(表示電子的空間運動狀態(tài))。S能級有1個原子軌道，p能級有3個能量相同的原子軌道，d能級有5個能量相同的原子軌道練習:找出下列條件下原子軌道的數(shù)目n=1B.n=2C.n=311s42s2px2py2pz3s3px3py3pz3dxy3dyz3dxz3dx2-y23dz2規(guī)律:每層的原子軌道數(shù)為層數(shù)的平方(n2)4.自旋量子數(shù)ms:描述在能量完全相同時運動的特殊狀態(tài)(簡稱為電子自旋狀態(tài)).

處于同軌道上的電子的自旋狀態(tài)只有兩種.通常用符號↑和↓表示。注意:自旋并不是”自轉(zhuǎn)”,實際意義更為深遠.練習:實驗證明,同一原子中電子的運動狀態(tài)均不相同.試推斷:

每個原子軌道最多有幾個電子?

每個電子層最多有多少個電子?2n=1B.n=2C.n=311s42s2px2py2pz3s3px3py3pz3dxy3dyz3dxz3dx2-y23dz2規(guī)律:每層最多容納的電子數(shù)為=2×電子層數(shù)的平方(2n2)練習:找出下列條件下原子軌道的數(shù)目

每個電子層最多容納的電子數(shù)2818有了這四個量，就可以描述原子中某一電子的運動狀態(tài)！知識小結(jié):

原子軌道:量子力學中單個電子的空間運動狀態(tài)描述原子軌道的量子數(shù)是:n、l、m.

描述電子運動的量子數(shù)是:n、l、m、ms.

每層的能級數(shù)=電子層數(shù)(n)每層的軌道數(shù)=電子層數(shù)的平方(n2)每層最多容納的電子數(shù)為=2×電子層數(shù)的平方(2n2)（二）原子軌道的圖形描述和電子云[聯(lián)想·質(zhì)疑]你已經(jīng)知道，原子中的電子在由量子數(shù)n、l、m確定的原子軌道上運動，那么，你對原子軌道 會產(chǎn)生什么聯(lián)想？它是波爾所說的圓形軌道么？它會是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｌ岬降能壽E么？究竟應怎樣形象的描述原子中電子的運動狀態(tài)呢？1、原子軌道的圖形描述zzyyxxs

軌道p

軌道

S的原子軌道是_____形，即該原子軌道具有球?qū)ΨQ性，電子層序數(shù)越大，原子軌道的________。1、原子軌道的圖形描述半徑就越大

P的原子軌道是________形的，每個P原子軌道有_______個軌道，它們互相垂直，P軌道在空間的分布特點是分別相對于x、y、z軸對稱，P原子軌道在空間的分布分別沿x、y、z方向。P原子軌道的平均半徑也隨電子層序數(shù)增大而_____。

宏觀物體微觀粒子質(zhì)量很大很小速度較小很大（接近光速）位移可測位置、動量不可同時測定能量可測軌跡可描述（畫圖或函數(shù)描述）不可確定宏觀、微觀運動的不同思考:

宏觀物體與微觀物體（電子）的運動有什么區(qū)別?可以準確地測出它們在某一時刻所處的位置及運動的速度；可以描畫它們的運動軌跡。宏觀物體的運動特征：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。無確定的軌道，無法描畫其運動軌跡。不能同時準確測定電子在某一時刻所處的位置和運動的速度，只能指出其在核外空間某處出現(xiàn)的機會的多少。核外電子運動的特征（1）用小黑點代表電子在核外空間區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的機會；（3）電子在原子核周圍一定空間內(nèi)出現(xiàn)，離核越近，出現(xiàn)機會越大，離核越遠，出現(xiàn)機會越小。（2）小黑點的疏密與電子在該區(qū)域出現(xiàn)機會大小成正比。2、電子云1s軌道的電子云圖注意：（1）電子云是一種對原子核外電子運動狀態(tài)形象化描述的方法，而不是一個具體的實物。（2）電子云圖中的一個小黑點代表的不是一個電子。1、關(guān)于“電子云”的描述中，正確的是A、一個小黑點表示一個電子B、一個小黑點代表電子在此出現(xiàn)過一次C、電子云是帶正電的云霧D、小黑點的疏密表示電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)機會的多少D鞏固練習2、下面關(guān)于多電子原子核外電子的運動規(guī)律的敘述正確的是（）

A、核外電子是分層運動的

B、所有電子在同一區(qū)域里運動

C、能量高的電子在離核近的區(qū)域運動

D、能量低的電子在離核近的區(qū)域運動AD鞏固練習例1.在1s、2px、2py、2pz軌道中，具有球?qū)ΨQ性的是（）A.1sB.2pxC.2pyD.2pz例2.能夠確定核外電子空間運動狀態(tài)的量子數(shù)組合為（）A.n、l