原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征

關(guān)于原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征第一頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日知識(shí)回顧分子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定第二頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日1、原子是由哪些微粒構(gòu)成的？2、構(gòu)成原子的各種微粒是否帶有電荷？為什么原子呈電中性？3、構(gòu)成原子的各種微粒在數(shù)量上有什么變化規(guī)律？這些微粒的體積和質(zhì)量有什么特點(diǎn)？第三頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日原子原子核核外電子

質(zhì)子

中子{{1、原子是由哪些微粒構(gòu)成的？第四頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日1個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷1個(gè)電子帶一個(gè)單位負(fù)電荷中子不顯電性原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)＝原子核外的電子數(shù)2、構(gòu)成原子的各種微粒是否帶有電荷？為什么原子呈電中性？原子呈電中性第五頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日3、構(gòu)成原子的各種微粒在數(shù)量上有什么變化規(guī)律？這些微粒的體積和質(zhì)量有什么特點(diǎn)？構(gòu)成原子的微粒電子原子核質(zhì)子中子電性和電量1個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷1個(gè)電子帶一個(gè)單位負(fù)電荷中子不顯電性質(zhì)量/kg9.109×10-311.673×10-271.675×10-31相對(duì)質(zhì)量1/18361.007≈11.008≈1第六頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日關(guān)系式1：（質(zhì)量關(guān)系）質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）關(guān)系式3：（電性關(guān)系）——在離子中原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)

=核外電子數(shù)關(guān)系式2：（電性關(guān)系）——在原子中原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)3、構(gòu)成原子的各種微粒在數(shù)量上有什么變化規(guī)律？這些微粒的體積和質(zhì)量有什么特點(diǎn)？＋離子所帶電荷數(shù)第七頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日一、人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)1、原子的構(gòu)成第八頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日2、原子結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)史——不同時(shí)期的原子結(jié)構(gòu)模型:（請(qǐng)?zhí)钜c(diǎn)）⑴古希臘原子論⑵道爾頓原子模型(1803年)⑶湯姆生原子模型(1904年)⑷盧瑟福原子模型(1911年)⑸玻爾原子模型(1913年)⑹電子云模型(1926年)第九頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日⑴古希臘原子論古希臘哲學(xué)家

原子是最小的、不可分割的物質(zhì)粒子。原子之間存在著虛空，無數(shù)原子從古以來就存在于虛空之中，既不能創(chuàng)生，也不能毀滅，它們?cè)跓o限的虛空中運(yùn)動(dòng)著構(gòu)成萬物。（Democritus，約公元前460年—前370年）原子（樸素原子論）第十頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日⑵道爾頓原子模型(1803年)

原子在一切化學(xué)變化中不可再分，并保持自己的獨(dú)特性質(zhì)；同一元素所有原子的質(zhì)量、性質(zhì)都完全相同。不同元素的原子質(zhì)量和性質(zhì)各不相同；不同元素化合時(shí)，原子以簡(jiǎn)單整數(shù)比結(jié)合。（化學(xué)原子論）第十一頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日⑶湯姆生原子模型(1904年)

原子是一個(gè)平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。（“葡萄干布丁”模型）（西瓜模型）第十二頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日⑷盧瑟福原子模型(1911年)

原子中心有一個(gè)帶正電荷的核，它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，就象行星環(huán)繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。(“行星系式”原子模型)(核式模型)第十三頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日⑸玻爾原子模型(1913年)

電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速的圓周運(yùn)動(dòng)。(電子分層排布模型)第十四頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日⑹電子云模型(1926年)現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說。波粒二象性。(量子力學(xué)模型)第十五頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日①核外電子質(zhì)量小帶負(fù)電荷，運(yùn)動(dòng)范圍小，速度快，是否遵循宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？電子在核外運(yùn)動(dòng)時(shí)是否有一定的規(guī)律？②科學(xué)家是采取什么方法來研究電子在核外運(yùn)動(dòng)的？③關(guān)于電子在核外的運(yùn)動(dòng)，你現(xiàn)在已經(jīng)知道哪些規(guī)律？二、原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)〖思考與交流〗第十六頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日二、原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)⑴核外電子以極高的速度、在極小的空間做不停止的運(yùn)轉(zhuǎn)。不遵循宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（不能測(cè)出在某一時(shí)刻的位置、速度，即不能描畫出它的運(yùn)動(dòng)軌跡）。第十七頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日宏觀物體與核外電子運(yùn)動(dòng)的比較宏觀物體核外電子質(zhì)量速度位移能量軌跡很大很小較小很大(接近光速)可測(cè)可測(cè)可描述(畫圖或函數(shù)描述)位移、能量不可同時(shí)測(cè)定不可確定第十八頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日二、原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)⑵可用統(tǒng)計(jì)（圖示）的方法研究電子在核外出現(xiàn)的幾率。電子云——電子在核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)，好像帶負(fù)電荷的云霧籠罩在原子核周圍，人們形象的稱為電子云。電子云圖中小黑點(diǎn)的疏密表示電子在核外空間出現(xiàn)機(jī)會(huì)的大小，與電子在核外空間出現(xiàn)機(jī)會(huì)的大小成正比關(guān)系。第十九頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日二、原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)⑶原子核外電子分層排布的規(guī)律①核外電子是分層排布的②不同電子層上的電子能量不同，離核越近，能量越低；離核越遠(yuǎn)，能量越高③電子優(yōu)先排布在能量最低的電子層里④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)）⑤最外層電子數(shù)不超過8個(gè)（K為最外層時(shí)不超過2個(gè)），次外層不超過18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過32個(gè)第二十頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日〖交流與討論〗——P11請(qǐng)完成表2-1幾種原子的原子序數(shù)、元素符號(hào)和原子結(jié)構(gòu)示意圖原子序數(shù)元素符號(hào)原子結(jié)構(gòu)示意圖8111318第二十一頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日〖思考與交流〗①我們已經(jīng)知道電子是分層排布的，那么是什么原因?qū)е码娮臃謱优挪肌措娮臃謱优挪嫉囊罁?jù)是什么？②在多電子原子中，每一層上的電子又是怎樣運(yùn)動(dòng)的？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)）？為什么最外層電子數(shù)不超過8個(gè)（K為最外層時(shí)不超過2個(gè)）？④同一原子中有沒有兩個(gè)完全相同的電子？第二十二頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日電子層原子軌道的形狀原子軌道的伸展方向電子自旋描述原子核外電子運(yùn)動(dòng)特征的參數(shù)內(nèi)容提要第二十三頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日1、每個(gè)電子層的序數(shù)和符號(hào)怎樣表示？2、什么叫原子軌道？3、原子軌道（能級(jí)）類型和形狀如何？4、不同電子層的軌道類型、數(shù)目、表示方法及所容納的最多電子數(shù)各是多少？5、多電子原子中，原子軌道能量高低的規(guī)律如何？6、同一軌道中的電子的自旋方向是否相同？請(qǐng)閱讀第二十四頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日㈠、電子層（又叫能層）分層依據(jù)：能量的較大差別，以及電子運(yùn)動(dòng)的主要區(qū)域或離核遠(yuǎn)近的不同。電子云·電子分層運(yùn)動(dòng)（排布）；離核越遠(yuǎn)；能量越高。三、原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征第二十五頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日電子層序數(shù)(n)1234567符號(hào)KLMNOPQ

離核越來越遠(yuǎn)，能量越來越高分層依據(jù)：第二十六頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日同一電子層上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(yùn)動(dòng)

㈡、原子軌道（也叫電子亞層）

——物理意義：表示電子云的形狀1、原子軌道（又叫能級(jí)）的類型：

軌道類型不同，軌道的形狀也不同。人們用s，p，d，f表示不同形狀的軌道。不同類型的原子軌道分別是什么形狀？?第二十七頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日原子軌道形狀——電子云輪廓圖（1）s軌道的形狀——球形第二十八頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日（2）p軌道的形狀——紡錘形（啞鈴形）第二十九頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日（3）d軌道的形狀——花瓣形第三十頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日小結(jié)：原子軌道的類型和形狀原子軌道類型spdf…原子軌道形狀球形紡錘形花瓣形……第三十一頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日2、原子軌道的表示方法：第1電子層：只有1種形狀的軌道，即球形軌道，用s表示，叫s軌道，記作1s。第2電子層：有2種形狀的軌道，即球形和紡錘形。球形：s軌道，記作2s；紡錘形：用p表示，叫p軌道，記作2p。第3電子層：有3種形狀的軌道，即球形、紡錘形和花瓣形。分別記作3s，3p，3d。第4電子層：有4種形狀的軌道，分別記作4s，4p，4d，4f。第5、6、7電子層依此類推?！硎緸閚s，np，nd，nf等。第三十二頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日小結(jié)：原子軌道的表示方法n1234電子層第一第二第三第四原子軌道1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f原子軌道種類數(shù)1234結(jié)論：各電子層所包含的原子軌道的種類數(shù)等于電子層序數(shù)，即第n層就有n種原子軌道。第三十三頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日小結(jié)：各電子層包含的原子軌道數(shù)目和可容納的電子數(shù)電子層原子軌道軌道的類型原子軌道數(shù)目可容納電子數(shù)1234n1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f_1234n1個(gè)(1+3)4個(gè)(1+3+5)9個(gè)(1+3+5+7)16個(gè)n22818322n2第三十四頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日2、下列電子層不包含d軌道的是

A、N層B、M層C、L層D、K層√√課堂練習(xí)1、在同一個(gè)原子中，離核越近、n越小的電子層能量

。3、理論研究證明，多電子原子中，同一電子層的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成不同的原子軌道，第三電子層有3種原子軌道分別為

。越低3s、3p、3d第三十五頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日㈢、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)。伸展方向決定該種類型原子軌道的數(shù)目。每個(gè)原子軌道最多可以容納2個(gè)電子。s軌道是球形對(duì)稱的，所以只有1個(gè)軌道，可容納2個(gè)電子。第三十六頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日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：px、py、pz，可容納6個(gè)電子.㈢、原子軌道的伸展方向第三十七頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日d軌道有5個(gè)伸展方向，即5個(gè)軌道，可容納10個(gè)電子。f軌道有7個(gè)伸展方向，即7個(gè)軌道，可容納14個(gè)電子。㈢、原子軌道的伸展方向第三十八頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日3、第三電子層含有的軌道數(shù)為A、3B、5C、7D、92、下列軌道含有軌道數(shù)目為3的是A、1sB、2pC、3pD、4d1、4d軌道中最多容納電子數(shù)為A、2B、10C、14D、18√√√√課堂練習(xí)第三十九頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日4、下列關(guān)于電子層與原子軌道類型的說法中不正確的是()A、原子核外電子的每一個(gè)電子層最多可容納的電子數(shù)為2n2B、任一電子層的原子軌道總是從s軌道開始，而且原子軌道類型數(shù)目等于該電子層序數(shù)C、同是s軌道，在不同的能層中所能容納的最多電子數(shù)是不相同的D、1個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子課堂練習(xí)C第四十頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日小結(jié)：各電子層包含的原子軌道數(shù)目和可容納的電子數(shù)電子層原子軌道類型原子軌道的種類數(shù)原子軌道數(shù)目可容納電子數(shù)1234n1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f_1234n1個(gè)(1+3)4個(gè)(1+3+5)9個(gè)(1+3+5+7)16個(gè)n22818322n2第四十一頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日㈣、電子自旋電子的自旋方式有兩種：順時(shí)自旋和逆時(shí)自旋。分別用↑和↓表示。自旋平行：自旋相反：↑↑↑↓﹛電子自旋狀態(tài)注：每個(gè)原子軌道最多只能排布兩個(gè)自旋相反的電子。第四十二頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日問題回顧①我們已經(jīng)知道電子是分層排布的，那么是什么原因?qū)е码娮臃謱优挪肌措娮臃謱优挪嫉囊罁?jù)是什么？②在多電子原子中，每一層上的電子又是怎樣運(yùn)動(dòng)的？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)）？為什么最外層電子數(shù)不超過8個(gè)（K為最外層時(shí)不超過2個(gè)）？第四十三頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日㈤、原子軌道的能量比較規(guī)律1、相同電子層上原子軌道能量的高低：

ns＜np＜nd＜nf2、形狀相同的原子軌道能量的高低：

1s＜2s＜3s＜4s……

2p＜3p＜4p＜5p……

……3、電子層和形狀相同的原子軌道的能量相等：

如2px=2py=2pz

第四十四頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日原子軌道的能量順序圖（即軌道能級(jí)圖）各原子軌道能量高低：（從3d軌道開始發(fā)生能量交錯(cuò)）1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d<7p第四十五頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d<7p//////1s2s2p3s3p4s3d

4p★5s4d5p6s4f

5d6p7s5f

6d7p[說明]1、自左向右、自上而下，軌道能量依次遞增。

2、每個(gè)能級(jí)組以ns軌道開始、以np軌道結(jié)束。能級(jí)組的記憶方法————————————第四十六頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日課堂練習(xí)1、比較下列多電子原子的原子軌道的能量高低（1）1s、3d（2）3s、3p、3d（3）2p、3p、4p（4）3px、3py、3pz（5）3px，3pz，4p2、將下列多電子原子的原子軌道按軌道能量由高到低的順序排列

1s4p2s3s5f4s

<<<<<===<5f>4p>4s>3s>2s>1s完成課本P12頁〖問題解決〗完成課本P13頁〖交流與討論〗第四十七頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日知識(shí)回顧專題2原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第一單元原子核外電子的運(yùn)動(dòng)一、人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)二、原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)三、原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征第四十八頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日知識(shí)回顧㈠、電子層電子層序數(shù)（n）1234567符號(hào)KLMNOPQ

分層依據(jù)離核越來越遠(yuǎn)，能量越來越高第四十九頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日㈡、原子軌道類型及表示方法原子軌道類型spdf…原子軌道形狀球形紡錘形花瓣形……1、原子軌道類型及形狀：2、原子軌道的表示方法：4s4p4d4f3s3p3d2s2p1s原子軌道第四第三第二第一電子層4321nns，np，nd，nf……知識(shí)回顧第五十頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日㈢、原子軌道的伸展方向知識(shí)回顧原子軌道類型伸展方向軌道數(shù)目s11p3（px、py、pz）3d55f77各電子層包含的原子軌道類型、數(shù)目和可容納的電子數(shù)：詳見教材P12第五十一頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日知識(shí)回顧㈣、電子自旋狀態(tài)自旋平行：自旋相反：↑↑↑↓﹛㈤、軌道能量高低的比較1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d<7p（從3d軌道開始發(fā)生能量交錯(cuò)）第五十二頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日

核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)小結(jié)：電子層n(能層)原子軌道形狀或電子云形狀（能級(jí)）原子軌道或電子云在空間的伸展方向電子的自旋狀態(tài)（或自旋方向）描述核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的參數(shù)第五十三