物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)-原子結(jié)構(gòu)（基礎(chǔ)化學課件）

核外電子的運動狀態(tài)《基礎(chǔ)化學》學校名稱：01核外電子的運動1.電子的特點質(zhì)量小(10-31Kg)

運動速度快（接近光速10-8m/s）

運動范圍?。ㄖ睆郊s10-10m）核外電子的運動狀態(tài)2.電子云

電子在核外空間一定范圍內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)，就猶如一團帶負電的云霧籠罩在原子核周圍，人們形象的稱之為電子云。在離核越近處，單位體積空間內(nèi)電子出現(xiàn)的機會多，而離核越遠處，單位體積空間內(nèi)電子出現(xiàn)的機會就少。02核外電子的運動狀態(tài)的描述（一）主量子數(shù)----電子層1.分層依據(jù)：電子能量高低不同2.符號：n，取值為1，2，3，4，5，6，73.表示方法：K、L、M、N、O、P、Q4.意義：決定電子能量高低的主要因素。n越大，電子的能量越高。（二）角量子數(shù)l-----電子亞層1.分層依據(jù)：同一層電子能量稍有不同，電子云形狀不同2.符號：spdfg3.分層情況：n=1sn=2spn=3spdn=4spdf（二）角量子數(shù)l-----電子亞層5.能量關(guān)系：（1）同一電子層內(nèi)，各亞層之間的能量次序為：

ns<np<nd<nf

（2）不同電子層內(nèi)，相同亞層之間的能量次序為：

1s<2s<3s…;2p<3p<4p…;3d<4d<5d…;

（二）角量子數(shù)l-----電子亞層

4.表示方法：把電子層數(shù)寫在亞層符號的前面

1s

2s2p

3s3p3d

4s4p4d4f（二）角量子數(shù)l-----電子亞層6.電子云形狀：s電子云－圓球形

P電子云－啞鈴型

d電子云－花瓣形7.意義：影響電子能量的次要因素；確定原子軌道或電子云的形狀。（三）磁量子數(shù)m----電子云的伸展方向1.電子云的伸展方向即電子云密度最大的方向。

S:1種，p:3種，d:5種，f:7種。2.軌道:把在一定電子層上,具有一定形狀和伸展方向的電云所占據(jù)的空間稱為一個軌道。即電子云的輪廓圖。3.軌道表示方法：方框或圓圈s軌道：1個p軌道：3個

d軌道：5個f軌道：7個4.每一層所具有的軌道數(shù)為n2（四）自旋量子數(shù)ms----電子的自旋1.電子的自旋方向：順時針和逆時針兩種2.表示：↑↓每一個原子軌道最多只能容納2個自旋方向相反的電子。3.各電子層最多容納電子數(shù)？2n2

四個量子數(shù)對比主量子數(shù)（n）角量子數(shù)（l）磁量子數(shù)（m）自旋量子數(shù)（ms）意義決定電子出現(xiàn)最大概率區(qū)域離核的遠近決定原子軌道或電子云的形狀決定電子云在空間的伸展方向決定電子自旋方向能量關(guān)系決定電子能量的最主要因素決定電子能量的次要因素與能量無關(guān)與能量無關(guān)主量子數(shù)n亞層或軌道軌道數(shù)總軌道數(shù)電子數(shù)2n211s11222s2p134833s3p3d13591844s4p4d4f13571632

原子的組成《基礎(chǔ)化學》學校名稱：

原子是由原子核與核外繞核做高速運動的電子組成。電子的質(zhì)量非常小，原子的質(zhì)量主要集中在原子核上。原子核由質(zhì)子和中子組成。質(zhì)子帶正電，中子不帶電，原子是電中性的。核電核數(shù)=質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)原子序數(shù)核電荷數(shù)===化學反應(yīng)只改變核外電子的數(shù)目或運動狀態(tài)質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）原子的組成

19世紀初，英國科學家道爾頓提出近代原子學說，他認為原子是微小的不可分割的實心球。1904年湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，提出了原子結(jié)構(gòu)的“葡萄干面包”模型英國物理學家湯姆生J.J.Thomson,1856~1940

原子是一個平均分布著正電荷的陽極球，其中均勻鑲嵌著許多電子，中和了電荷，從而形成了中性原子。1911年英國物理學家盧瑟福（湯姆生的學生）提出了原子核式模型原子是由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負電的電子構(gòu)成。原子核的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在原子核外空間繞核做高速運動。1913年丹麥物理學家波爾（盧瑟福的學生）引入量子論觀點，提出新的原子殼層結(jié)構(gòu)模型當原子只有一個電子時，電子沿特定球形軌道運轉(zhuǎn)；當原子有多個電子時，它們將分布在多個球殼中繞核運動。不同的電子運轉(zhuǎn)軌道是具有一定級差的穩(wěn)定軌道。研究核外電子排布規(guī)律1926年海森伯（玻爾的學生）和薛定諤等提出了原的量子力學模型—電子云模型，奠定現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)模型。德國物理學家海森伯WernerHeisenberg，1901~1976奧地利物理學家薛定諤E.Schrodinger,1887~1961

現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學說氫原子電子云圖研究核外電子運動規(guī)律道爾頓實心球模型（1803）湯姆生葡萄干面包模型（1904）盧瑟福核式模型（1911）波爾殼式模型（1913）電子云模型（1926）原子結(jié)構(gòu)模型探究歷程原子的組成原子核外電子的排布《基礎(chǔ)化學》學校名稱：（一）電子分布與能級近似圖1.能級：每一個電子亞層有不同的能量，稱之為相應(yīng)的能級。如1S能級，2P能級2.近似能級圖：用圖示法將原子軌道按能量高低進行排列。3.能級組：能量相近的能級劃歸為一組。如2s,2p為第二能級組，4s，3d，4p為第四能級組。1．鮑林近似能級圖：出現(xiàn)能級交錯同一原子內(nèi)各軌道能級的順序軌道表示式：在軌道中用箭頭注明表示排列的電子。例如：3Ll

1S2S

5B

1S2S2P

（二）原子核外電子排布規(guī)律1.能量最低原理電子排布時總是優(yōu)先進入能量最低的能級。根據(jù)順序圖,電子填入軌道時遵循下列次序：1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p同一原子中沒有四個量子數(shù)完全相同的電子，或，同一原子中沒有運動狀態(tài)完全相同的電子。

2.泡利不相容原理一種運動狀態(tài)只能容納一個電子；每一個原子軌道最多只能容納2個自旋方向相反的電子。3.洪特規(guī)則

電子進入到能量相同的等價軌道時，總是盡先以自旋相同的方向，單獨占據(jù)不同的軌道。特例：等價軌道在全充滿（p6、d10、f14）、半充滿（p3、d5、f7）、全空（p0、d0、f0）狀態(tài)下比較穩(wěn)定。24Cr1s22s22p63s23p63d54s1原子序數(shù)元素符號元素名稱核外電子排布價電子排布19K鉀[Ar]4s14s120Ca鈣[Ar]4s2

4s2

21Sc鈧[Ar]3d14s2

3d14s222Ti鈦[Ar]3d24s23d24s223V釩

[Ar]3d34s23d34s224Cr鉻[Ar]3d54s13d54s125Mn