滬科版化學(xué)高一上冊-1.3.2-揭開原子核外電子運(yùn)動的面紗-課件-2

1.3揭開原子核外電子運(yùn)動的面紗一、原子核外電子的運(yùn)動特征

原子原子核（+）核外電子（）

質(zhì)子（+）

中子（不帶電）（電中性）復(fù)習(xí)原子核的半徑約為原子半徑的幾萬分之一，原子核的體積僅占原子體積的幾千億分之一，核外大部分空間有電子在繞核運(yùn)動，核外電子的運(yùn)動即核外電子的排布核外電子的運(yùn)動有何特點(diǎn)？思考：（一）、核外電子的運(yùn)動特點(diǎn)（三極一無）1、質(zhì)量極小。2、運(yùn)動空間極小。（原子直徑約10-10m）3、運(yùn)動速度極快，繞核作高速運(yùn)動（接近光速）。4、無固定的軌道。（二）、電子云例如：氫原子核外一個電子的運(yùn)動電子把這個空間占據(jù)得象一個不可入的實(shí)體一樣，就象一團(tuán)帶負(fù)電荷的云霧一樣籠罩在原子核的周圍稱為“電子云”。電子云氫原子電子云示意圖呈什么形狀？小黑點(diǎn)的分布有什么規(guī)律？電子在核外單位體積空間中出現(xiàn)機(jī)會的多少與離核遠(yuǎn)近有什么關(guān)系？小結(jié):（1）呈球形對稱。（2）在離核近處密度大，離核遠(yuǎn)處密度小。（3）在離核近處單位體積的空間電子出現(xiàn)的機(jī)會多，在離核遠(yuǎn)處單位體積的空間電子出現(xiàn)的機(jī)會少。討論：問：若原子核外有多個電子，又是如何運(yùn)動？二、核外電子的分層排布（運(yùn)動）——電子層數(shù)一二三四五六七電子符號KLMNOPQ電子能量低高離核距離近遠(yuǎn)1、電子層電子能量不同1、K、L、M電子層最多容納多少個電子？2、原子的最外層電子最多是多少個？核外電子的排布規(guī)律1.電子總是盡先排布在能量最低的電子層里。2.每個電子層最多只能容納2n2個。3.最外層最多不超過8個。(K層2個)4.次外層最多不超過18個。倒數(shù)第三層最多不超過32個.注意：以上條件必須同時滿足！稀有氣體元素原子電子層排布核電荷數(shù)元素名稱元素符號各電子層的電子數(shù)KLMNOP最外層電子數(shù)2氦He2210氖Ne28818氬Ar288836氪Kr28188854氙Xe2818188886氡Rn2818321888各層最多電子數(shù)281832??1、結(jié)構(gòu)示意圖(原子離子）三、原子核外電子排布的表示方法原子結(jié)構(gòu)示意圖例：H:+11

弧線表示“電子層”，由里往外依次為第一層、第二層------表示某元素的原子表示原子核及核內(nèi)質(zhì)子數(shù)弧線上數(shù)字表示該電子層上的點(diǎn)子數(shù)1—20號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaNa+:+1128Cl-:+17288離子結(jié)構(gòu)示意圖：練習(xí)：1、已知X、Y的核電荷數(shù)分別為a和b，它們的離子Xm+和Yn-的核外電子排布相同，則下列關(guān)系式正確的是（）A.a=b+m+nB.a=b-m+nC.a=b+m-nD.a=b-m-nA2、某元素的原子核外電子有三個電子層，最外層上的電子數(shù)占總數(shù)的1/3，該原子是（）A.PB.ClC.SD.NA3、寫出核外有10個電子的微粒。分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4陽離子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+陰離子：O2-、F-、OH-、4、下列說法正確的是（）A.質(zhì)子數(shù)相同的粒子一定是同一種元素B.原子核內(nèi)一定有中子C.粒子失去電子一定變成陽離子D.陽離子和陰離子的核外電子數(shù)可能相等D5、有A、B、C3種元素。A元素的原子得到1個電子后的電子層結(jié)構(gòu)與Na+完全相同。B元素帶2個單位正電荷的離子的電子層結(jié)構(gòu)與Ne完全相同。C-的電子層結(jié)構(gòu)與Ar完全相同。試確定A、B、C的元素種類。A——FB——MgC——Cl2、電子式（原子離子）Al···

用小黑點(diǎn)(或×)來表示元素原子的最外層上的電子的圖式稱為電子式.H·He··B···C····Al···Li·Be···N····O·······F······Ne········Si····Na·Mg···P····S·······Cl······Ar········K·Ca··1-20號元素原子的電子式H+Li+Na+K+Mg2+Al3+[F]-········[Cl]-········[S]2-········[OH]-········H[HNH]+········H部分離子的電子式元素的性質(zhì)與元素的原子核外電子排布的關(guān)系1、稀有氣體2、金屬元素與非金屬元素最外層電子數(shù)=2或8結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性質(zhì)穩(wěn)定金屬元素：最外層電子數(shù)＜4易失電子非金屬元素：最外層電子數(shù)﹥4(=4)

易得電子元素的化學(xué)性質(zhì)原子的最外層電子數(shù)密切相關(guān)最外層電子數(shù)

化學(xué)性質(zhì)得失電子程度

舉例

稀有氣體2或8

穩(wěn)定

難He、Ne、Ar等

金屬元素<4

活潑

易失去電子Na、Mg、Al等非金屬元素>4(=4)

活潑

易得到電子F、Cl、S、等微粒半徑的比較1、同種元素，陽離子的半徑小于相應(yīng)的原子半徑，陰離子的半徑大于相應(yīng)的原子半徑2、最外層電子數(shù)相等的原子，其原子半徑隨電子層數(shù)增加而增大3、電子層數(shù)相同的原子，其原子半徑隨核電荷數(shù)增大而減小4、電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小本章復(fù)習(xí)提要1.科學(xué)家及其化學(xué)史，盧瑟福的行星模型2.原子的結(jié)構(gòu)，表示原子組成的符號3.幾個公式4.離子的概念5.同位素的概念6.相對原子質(zhì)量的概念7.原子或離子的結(jié)構(gòu)示意圖和電子式原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)

核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=陽離子核外電子數(shù)

+電荷數(shù)離子電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)-核外電子數(shù)

核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=陰離子核外電子數(shù)－電荷數(shù)幾個公式：4種表示原子質(zhì)量的方法質(zhì)量數(shù)（數(shù)值上等于該原子所對應(yīng)的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和）同位素的相對原子質(zhì)量（該同位素原子的絕對質(zhì)量與C-12質(zhì)量的1/12的比值，數(shù)值上等于質(zhì)量數(shù)）元素的相對原子質(zhì)量（該元素所對應(yīng)的各種同位素的相對原子質(zhì)量按其豐度計(jì)算的平均值）元素的近似相對原子質(zhì)量（用同位素的質(zhì)量數(shù)代替相對原子質(zhì)量按其豐度計(jì)算的平均值，數(shù)值上等于摩爾質(zhì)量）⑴已知硫原子質(zhì)量數(shù)為32，求中子數(shù)⑵某氯原子的中子數(shù)為20，求質(zhì)量數(shù)⑶某原子的質(zhì)量數(shù)為18，核外有8個電子，求中子數(shù)⑷某二價(jià)陽離子含有10個電子，12個中子，求質(zhì)量數(shù)⑸某一價(jià)非金屬陰離子含有10個電子，10個中子，求質(zhì)量數(shù)⑹元素R的一個原子質(zhì)量數(shù)為a，其陰離子Rn-有b個電子，求中子數(shù)。例題11637102419a–b+n⑵若陰離子XO3-含有42個電子，質(zhì)量數(shù)為83，氧原子的中子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，則X元素原子核內(nèi)中子數(shù)為（）

A.18B.13C.15D.7A例題2

B

⑴某微粒用表示，下列關(guān)于該微粒的敘述中正確的是

A

所含質(zhì)子數(shù)＝A－nB

所含中子數(shù)＝A－ZC

所含電子數(shù)＝Z＋nD

質(zhì)子數(shù)＝Z＋ARAZn+A⑴某元素R的二價(jià)陰離子核外共有a個電子，核內(nèi)有b個中子，則R原子的符號應(yīng)表示為：⑵核內(nèi)中子數(shù)為N的R2+

離子，質(zhì)量數(shù)為A，則它的ng氧化物中所含電子的物質(zhì)的量為：例題3Ra+b-2a-2

按下列要求寫出粒子的符號、名稱和原子結(jié)構(gòu)示意圖。①核電荷數(shù)為3，核外電子數(shù)為2

；核電荷數(shù)為8，最外層電子數(shù)為8

。②核內(nèi)有1個質(zhì)子的陰離子

；核外有18個電子的R2-

。③原子核外L層電子數(shù)是K層電子數(shù)4倍的粒子是

；原子核外L層電子數(shù)是M層電子數(shù)4倍的粒子是

。例題4Li+O2-H-S2-Ne、F-、O2-、MgNa+、Mg2+、Al3+例題5

某化合物由X、Y兩種元素組成，已知X、Y兩元素的質(zhì)量比為7∶4，相對原子質(zhì)量比為7∶8，則化合物可能是

。X2Y例題6

已知X、Y是核電荷數(shù)在18以內(nèi)的原子，X的最外層有n個電子，次外層有n+2個電子；Y的最外層有m-5個電子，次外層有m個電子。試推斷X、Y各為什么元素？并繪出原子結(jié)構(gòu)示意圖。（硫、鋁）例題7

有xA、yB、mC、nD四種元素，已知x+y+m+n=47，C2-和D+離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬原子相同，又知x=n-m。試推斷x、y、m、n的數(shù)值，并確定A、B、C、D四種元素的名稱。x=3，y=9，m=16，n=19；鋰，氟，硫，鉀拓展一：

核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述方法1、電子層2、電子亞層各電子層亞層的分法:

電子層(n) K L M N 亞層(l) s s p s p d s pdf 各亞層電子云形狀:

s亞層的電子云是以原子核為中心的球形,p亞層的電子云是紡錘形,d,f亞層電子云形狀比較復(fù)雜。1）s電子云特點(diǎn)：球面對稱分布，無方向性p電子云特點(diǎn)：相交于原點(diǎn)的2個紡錘型曲面3d電子云4f電子云各亞層的能量關(guān)系:

如M電子層中各亞層;3s、3p、3d;L同一電子層里各亞層的能量s<p<d<f

3、電子云的伸展方向電子云不僅有確定的形狀,而且有一定的伸展方向。S電子云一種方向;p電子云三種方向;d電子云五種方向;f電子云七種方向。

把在一定的電子層上,具有一定的形狀和伸展方向的電子云所占據(jù)的空間稱為一個軌道電子層（n）亞層軌道數(shù)

n=1s1=12n=2s、p1＋3=4=22n=3s、p、d1＋3＋5=9=32n=4s、p、d、f1＋3＋5＋7=16=42nn2每個電子層最多軌道數(shù)為n24、電子的自旋

電子不僅在核外空間不停地運(yùn)動,而且還作自旋運(yùn)動。電子自旋有兩種狀態(tài),相當(dāng)于順時針和逆時針兩種方向。通常我們用向上箭頭↑和向下箭頭↓來表示不同的自旋狀態(tài)。拓展二、核外電子排布的規(guī)律1、泡利不相容原理在同一原子中，不可能有運(yùn)動狀態(tài)完全相同的兩個電子存在2、能量最低原理電子總是盡先占有能量最低的軌道3、洪特規(guī)則（1）、電子盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同（2）、全充滿、半充滿或全空時，較穩(wěn)定3、電子排布式

4、