原子核外电子的运动状态 PPT
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原子核外电子的运动PPT演示文稿
卢瑟福——原子之父
α粒子散射实验
4.波尔原子模型
1913年，丹麦物理学家玻尔把普朗克的相关理 论与卢瑟福的原子模型相结合，较好地解释了氢原 子光谱，提出新的原子结构模型。
5、电子云模型
针对训练
1 道尔顿的原子学说曾经起了很大作用。他的学说中包 含有下述论点：①原子是不能再分的微粒；②同种元素的 原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。 从现代的观点看，你认为这3个论点中，不确切的是（ ） A．只有③ B．只有①，③ C．只有②③ D．有①②③
1、电子层 n
取值： n =1，2，3，4，5……；
物理意义： n值的大小表示电子的能量高低。 n值越 大表示电子所在的层次离核较远，电子具有的能量也越高。 对于n =1，2，3，…分别称为第第一能层，第二能层，第 三能层…
n
对应电子层 符号
1
第一层
2
第二层
3
第三层
4
第四层
5
第五层
· · ·
· · ·
一、知识与技能 1、了解人类对原子结构的认识历史。 2、了解原子核外电子的运动状况、能级分布、原子结构构 造原理、及基态原子与激发态原子的能量状况。 3、掌握核外电子排布规律以及表示方法。 二、过程与方法 运用模型化的思想方法将抽象的概念形象化；用演绎、归纳等 多种逻辑思维方法培养学生的分析问题解决问题的能力。 三、情感、态度和价值观 通过本节课的复习，进一步感受和体会科学家进行研究和认识 物质的科学方法，培养科学的思维方式，激发学生探究未知世 界的兴趣和勇气。
d 能 级 的 原 子 轨 道
核外电子的运动状态
n 电子层 轨道 轨道数 可容纳 电子数 1 第一 1s 1条 2 第二 2s 2p 4条 3 第三 3s 3p 3d 9条 4 第四 4s 4p 4d 4f 16条 n … … n2
高中化学 11.2量子力学对原子核外电子运动状态的描述课件 鲁科版选修3
钠原子的部分光谱 为什么在通常条件下,钠原子中的处于n=4的电子跃迁到n=3的状 态时,在高分辨光谱仪上看到的不是一条谱线,而是两条谱线?
探究一
探究二
即时检测
问题引导
名师精讲
提示：原子的线状光谱产生于原子核外的电子在不同的、能量 量子化的轨道之间的跃迁。多电子原子光谱中原有的谱线之所以 能分裂为多条谱线,可能是量子数n标记的核外电子运动状态包含 多个能量不同的“轨道”,电子在不同能量的“轨道”之间跃迁时 产生的谱线就会增多。
1
2
(3)磁量子数m:在没有外磁场时,量子数n、l相同的状态的能量是 相同的;有外磁场时,这些状态的能量就不同,我们用磁量子数m来 标记这些状态,对于确定的l,m值可取0,±1,±2,…,±l,共(2l+1)个值。 磁量子数用来描述核外电子的空间运动方向。 自主思考3.引入磁量子数m解决了什么问题? 提示：引入磁量子数m解决了在外磁场的作用下,某一特定跃迁 原来产生的一条谱线都可能分裂为多条的问题。 (4)自旋磁量子数ms:高分辨光谱实验事实揭示核外电子还存在着 一种奇特的量子化运动,人们称其为自旋运动。人们用自旋磁量子 数ms来标记电子的自旋运动状态,处于同一原子轨道上的电子自旋 运动状态只能有两种,分别用“↑”和“↓”来表示。
探究一
探究二
即时检测
问题引导
名师精讲
主量子数 电子层 符号 能级符号 能级中 轨道数 电子层中 轨道数 电子运动 状态种数
1 K
2 L 2p 3
3 M
4 N 4p 4d 4f 3 5 7
… … … … … …
n
1s 2s 1 1 2 1 4 8
3s 3p 3d 4s 1 9 18 3 5 1 16 32
无机化学——多电子原子核外电子的运动状态
H He
Li Be B C N O F Ne NaMg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V CrMn Fe Co Ni CuZn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr NbMo Tc Ru RhPd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Ce Pr NdPmSmEu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Th Pa U Np PuAmCmBk Cf Es FmMd No Lr Rf Db Sg BhHs MtUunUuuUub
第三节多电子原子核外电子的运动状态第三节主要内容一屏蔽效应与穿透效应二多电子原子的原子轨道能级图三原子核外的电子排布一屏蔽效应与穿透效应1屏蔽效应对多电子原子其薛定谔方程的求解十分困难通常是采用某些近似方法如在中心力场模型中把多电子原子中其它电子对某个指定电子的作用近似看作是该电子对部分核电荷的抵消作用即指定电子受到核的作用力为具有z个核电荷对该电子的作用力
6 55 Cs 56 Ba 57-71 72 Hf 73 Ta 74 W 75Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn
铯 钡 La-Lu 铪 钽 钨 铼 锇 铱 铂 金 汞 铊 铅 铋 钋 砹 氡
7 87 Fr 88 Ra 89-103 104 Rf 105 Db 106Sg 107 Bh 108 Hs 109 Mt 110 111 112
第四节、原子结构和元素周期律
第四节 主要内容 一、核外电子排布与周期律 二、元素周期表的结构 三、原子半径及其变化规律 四、Ionization Energy（电离能） 五、Electron Affinity（电子亲合能） 六、电负性及其变化规律 七、Periodic Properties of the Elements（元素的周期性）
Li Be B C N O F Ne NaMg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V CrMn Fe Co Ni CuZn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr NbMo Tc Ru RhPd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Ce Pr NdPmSmEu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Th Pa U Np PuAmCmBk Cf Es FmMd No Lr Rf Db Sg BhHs MtUunUuuUub
第三节多电子原子核外电子的运动状态第三节主要内容一屏蔽效应与穿透效应二多电子原子的原子轨道能级图三原子核外的电子排布一屏蔽效应与穿透效应1屏蔽效应对多电子原子其薛定谔方程的求解十分困难通常是采用某些近似方法如在中心力场模型中把多电子原子中其它电子对某个指定电子的作用近似看作是该电子对部分核电荷的抵消作用即指定电子受到核的作用力为具有z个核电荷对该电子的作用力
6 55 Cs 56 Ba 57-71 72 Hf 73 Ta 74 W 75Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn
铯 钡 La-Lu 铪 钽 钨 铼 锇 铱 铂 金 汞 铊 铅 铋 钋 砹 氡
7 87 Fr 88 Ra 89-103 104 Rf 105 Db 106Sg 107 Bh 108 Hs 109 Mt 110 111 112
第四节、原子结构和元素周期律
第四节 主要内容 一、核外电子排布与周期律 二、元素周期表的结构 三、原子半径及其变化规律 四、Ionization Energy（电离能） 五、Electron Affinity（电子亲合能） 六、电负性及其变化规律 七、Periodic Properties of the Elements（元素的周期性）
量子力学对原子核外电子运动状态的描述课件高二化学选择性必修
二、量子力学对原子核外电子运动状态的描述 原子轨道示意图：
二、量子力学对原子核外电子运动状态的描述
d 轨道(l = 2, m = +2, +1, 0, -1, -2) m 五种取值, 空间五种取向, 五条等价(简并) d 轨道。
二、量子力学对原子核外电子运动状态的描述
f 轨道 ( l = 3, m = +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 ) m 七种取值, 空间七种取向, 七条等价(简并) f 轨道。
用方框表示一个原子轨道，用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子。钠三、基态子的核外电子排布构造原理
为了使整个原子体系的能量最低，随着原子 序数的递增，基态原子的"外层电子"按照箭头的 方向依次排布在各原子轨道上∶ 1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、 5p、 6s……
电子填满了一个能级，开始填入下一个能级。
三、基态原子的核外电子排布
写出Mn元素（25号）基态原子的电子排布式和轨道表示式。
1s22s22p63s23p63d54s2
电子按构造原理顺序在原子轨道上排布，但书写电子排布式 或轨道表示式时，应按电子层数由小到大的顺序书写。
排布顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 书写顺序：1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p
三、基态原子的核外电子排布
K2 2
1s
Na
L 8 2 222
2s
2p
M1 1
3s
3p
原则二：泡利不相容原理
一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个 电子的自旋状态不同。
3d
↑↑
He ↑↓
(化学课件)原子核外电子的运动状态
讨论：见课本P5
一个小黑点仅表示电子在此出现了一次。
小黑点的疏密仅表示电子出现几率的大小。
即小黑点较稀的地方表示电子在此出现的机 会少；小黑点较密的地方表示电子在此出现 的机会多。
（三）、决定核外电子运动状态的因素
1、电子层： 在多电子的原子里，它们的运动区域 也不同。能量低的电子通常在离核较近的空间范 围运动，能量高的电子通常在离核较远的空间范 围内运动，
[说明]1、自左向右、自上而下，轨道能量依次递增。
2、每个能级组以ns轨道开始、以np轨道结束。
（3）为什么每个电子层所能容纳的电子数最 多为2n2（n为电子层数）？
1、4d轨道中最多容纳电子数为
A、2
B√ 、 10 C、 14 D、 18
2、下列轨道含有轨道数目为3的是
A、1s B√ 、2p √C、3p D、4d
3、第三电子层含有的轨道数为 A、3 B、 5 C、 7 D√ 、 9
五、电子亚层的能量比较规律
1、相同电子层上电子亚层能量的高低： ns＜np＜nd＜nf
2、形状相同的电子亚层能量的高低： 1s＜2s＜3s＜4s…… 2p＜3p＜4p＜5p…… ……
3、电子层和形状相同的电子亚层的能量相等： 如2px = 2py =2pz
/ / / / / / 1s<—2s<—2p<3—s<3—p<—4s<3d<4—p<5—s<4d<5—p<—6s<4f<5d<6—p<7—s<5f<6d<—7p
结合电子云的形状及伸展方向显然可知：S亚层有 1个轨道，P亚层有3个轨道， d 亚层有5个轨道， f亚层有7个轨道。
四、电子自旋
无机化学 原子核外电子的运动状态
1
能量最低原理
排布 规律
2
泡利不相容原理
3
洪特规则及特例
第五章 原子结构与元素周期律 第一节 原子核外电子的运动状态与排布
2.1 原子核外电子排布-基态原子中电子的排布原理 1.能量最低原理 核外电子的分布总是尽量先分布在能量较低的轨道, 使整个原子处于能量最低的状态。只有当能量最低的轨 道已占满后，电子才能依次进入能量较高的轨道。
m——电子质量
h——普朗克常数
E——体系总能量 V——电子的势能
第五章 原子结构与元素周期律 第一节 原子核外电子的运动状态与排布
1.4 原子核外电子的运动状态-电子云
电子运动有规律，但无法确定其运动轨迹。 概率—在核外某些区域电子出现的机会；某些 区域电子出现的机会多，概率大；某些区域电 子出现的机会少，概率小。 概率密度——电子在原子核外某处单位体积内 出现的概率
第五章 原子结构与元素周期律 第一节 原子核外电子的运动状态与排布
1.1 原子核外电子的运动状态-量子化 波尔氢原子模型 成功地解释了氢原子和类氢原子(如He+、Li2+) 的光谱现象, 推动了原子结构的发展。 严重的局限性。只能解释单电子原子(或离子) 光谱的一般现象，不能解释多电子原子光谱。
波尔理论的缺陷，促使人们去研究和建立能 描述原子内电子运动规律的量子力学原子模型。
而是表示电子出现在各点的几率高低。
第五章 原子结构与元素周期律 第一节 原子核外电子的运动状态与排布 1.4 原子核外电子的运动状态-电子云 电子云的图形表示：
电子云图
电子云界面图
(电子出现几率>95%的 区域）
电子云 等密度面图
第五章 原子结构与元素周期律 第一节 原子核外电子的运动状态与排布 1.5 取原子核外电子的运动状态-四个量子数
核外电子运动状态的描述_图文
概率（W）= 概率密度 体积（V） 这种关系相当于质量，密度和
体积三者之间的关系。
量子力学理论证明，| |2 的
物理意义是电子在空间某点的概 率密度，于是有
W = | |2 V
W = | |2 V
当空间某区域中概率密度一 致时，我们可用乘法按公式求得 电子在该空间区域中的概率。
对于 H 原子 n = 1 E = － 13.6 eV
n = 2 E = － 3.40 eV ……
E = －13.6 eV Z 2 n2
n E=0 即自由电子，其能量最大， 为 0。
E = －13.6 eV Z 2 n2
主量子数 n 只能取 1，2，3，4 ……等正整数，故能量只有不连续的 几种取值，即能量是量子化的。
例如 n = 4 时，l 有 4 种取 值，就是说核外第 4 层有 4 种形 状不同的原子轨道：
l = 0 表示 4s 轨道，球形
l = 0 表示 4s 轨道，球形 l = 1 表示 4p 轨道，哑铃形 l = 2 表示 4d 轨道，花瓣形 l = 3 表示 4f 轨道，
由此可知，在第 4 层上，共有 4 种不同形状的轨道。
E = －13.6 eV Z 2 n2
E = －13.6 eV Z 2 n2
E 电子能量，Z 原子序数， eV 电子伏特，能量单位， 1 eV = 1.602 10－19 J
E = －13.6 eV Z 2 n2
n 的数值大，电子距离原 子核远， 且具有较高的能量。
E = －13.6 eV Z 2 n2
2 O
cos
=
OA′
OA
h
2
cos =
h 2 2
所以 = 45°
体积三者之间的关系。
量子力学理论证明，| |2 的
物理意义是电子在空间某点的概 率密度，于是有
W = | |2 V
W = | |2 V
当空间某区域中概率密度一 致时，我们可用乘法按公式求得 电子在该空间区域中的概率。
对于 H 原子 n = 1 E = － 13.6 eV
n = 2 E = － 3.40 eV ……
E = －13.6 eV Z 2 n2
n E=0 即自由电子，其能量最大， 为 0。
E = －13.6 eV Z 2 n2
主量子数 n 只能取 1，2，3，4 ……等正整数，故能量只有不连续的 几种取值，即能量是量子化的。
例如 n = 4 时，l 有 4 种取 值，就是说核外第 4 层有 4 种形 状不同的原子轨道：
l = 0 表示 4s 轨道，球形
l = 0 表示 4s 轨道，球形 l = 1 表示 4p 轨道，哑铃形 l = 2 表示 4d 轨道，花瓣形 l = 3 表示 4f 轨道，
由此可知，在第 4 层上，共有 4 种不同形状的轨道。
E = －13.6 eV Z 2 n2
E = －13.6 eV Z 2 n2
E 电子能量，Z 原子序数， eV 电子伏特，能量单位， 1 eV = 1.602 10－19 J
E = －13.6 eV Z 2 n2
n 的数值大，电子距离原 子核远， 且具有较高的能量。
E = －13.6 eV Z 2 n2
2 O
cos
=
OA′
OA
h
2
cos =
h 2 2
所以 = 45°
原子的核外电子排布
能级交错现象的原因是电子之间的相互作用和相互影响，这 种相互作用会导致电子的能量发生变化，从而影响其排布的 能级。
04 核外电子排布的实例
氢原子的核外电子排布
1
氢原子只有一个电子，排布在1s轨道上。
2
氢原子是所有原子中最简单的，其核外电子排布 遵循泡利不相容原理和能量最低原理。
3
氢原子核外电子排布的能量状态由主量子数n决 定，本例中n=1。
轨道表示式
轨道表示式是另一种表示原子核外电 子排布的方法，它通过图形的方式表 示电子云的分布和电子的运动状态。
轨道表示式的优点是可以直观地展示 电子云的分布情况和电子的运动状态， 有助于理解电子的行为和性质。
能级交错现象
能级交错现象是指在实际的原子核外电子排布中，有些电子 会出现在比其理论能级高的能级上，这种现象称为能级交错 。
。
05 核外电子排布的意义
对元素性质的影响
决定元素的化学性质
核外电子排布决定了元素的化学性质，因为元素的化学反应主要涉及电子的得失或偏移。
元素周期表中的位置与性质
同一周期内，随着原子序数的增加，核外电子数增多，电子填充到更高能级，元素的非金属性增强，金属性减弱。
对周期律的解释
周期表的形成
核外电子排布规律是形成元素周期表的基础，周期表中元素的排列顺序是根据核外电子排布来确定的 。
最低。
当电子从高能级跃迁到低能级时， 会释放出能量，这个能量可以通
过发射光子的方式释放出去。
洪特规则
洪特规则指出，在任何一个原子中，对于同一 能级上的电子，总是优先以等价的方式占据不 同的轨道。
这个规则的原因是，当电子以等价的方式占据 不同的轨道时，它们之间的相互作用是最小的， 从而使得整个原子的能量最低。
04 核外电子排布的实例
氢原子的核外电子排布
1
氢原子只有一个电子，排布在1s轨道上。
2
氢原子是所有原子中最简单的，其核外电子排布 遵循泡利不相容原理和能量最低原理。
3
氢原子核外电子排布的能量状态由主量子数n决 定，本例中n=1。
轨道表示式
轨道表示式是另一种表示原子核外电 子排布的方法，它通过图形的方式表 示电子云的分布和电子的运动状态。
轨道表示式的优点是可以直观地展示 电子云的分布情况和电子的运动状态， 有助于理解电子的行为和性质。
能级交错现象
能级交错现象是指在实际的原子核外电子排布中，有些电子 会出现在比其理论能级高的能级上，这种现象称为能级交错 。
。
05 核外电子排布的意义
对元素性质的影响
决定元素的化学性质
核外电子排布决定了元素的化学性质，因为元素的化学反应主要涉及电子的得失或偏移。
元素周期表中的位置与性质
同一周期内，随着原子序数的增加，核外电子数增多，电子填充到更高能级，元素的非金属性增强，金属性减弱。
对周期律的解释
周期表的形成
核外电子排布规律是形成元素周期表的基础，周期表中元素的排列顺序是根据核外电子排布来确定的 。
最低。
当电子从高能级跃迁到低能级时， 会释放出能量，这个能量可以通
过发射光子的方式释放出去。
洪特规则
洪特规则指出，在任何一个原子中，对于同一 能级上的电子，总是优先以等价的方式占据不 同的轨道。
这个规则的原因是，当电子以等价的方式占据 不同的轨道时，它们之间的相互作用是最小的， 从而使得整个原子的能量最低。
苏教版高中化学选修三课件2.1.1第1单元原子核外电子运动
●新课导入建议 请思考如下两个问题： (1)原子的组成。 (2)构成原子微粒的电性关系、质量关系是怎样的？ 在必修2中我们已经学习了原子核的构成，通过学习我 们知道：
(1)原子核是由质子和中子构成的，质子带正电荷，中 子呈电中性；核电荷数＝质子数＝核外电子数，质量数＝ 质子数＋中子数。 (2)原子核外电子是分层运动的。 对于原子核外电子分层排布，可以用原子结构示意图 来表示，如 ，K、L、M层上的电子数依次为2、8、
【答案】 A
4．下面关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正 确的是( )
A．核外电子是分层运动的 B．所有电子在同一区域里运动 C．能量高的电子在离核近的区域运动 D．能量低的电子在离核远的区域绕核旋转
【解析】 电子在原子核外空间作高速运动，能量不 同的电子通常在不同的区域运动，离核近，能量低。
7。那么，每个电子层上的多个电子其运动状态是否相同 呢？要想知道这个问题，请同学们与我一块走进“第一单 元 原子核外电子的运动”。
●教学流程设计
演示结束
课
标
解
读
重
点
难
点
1.进一步认识卢瑟福和玻尔 的原子结构模型。 2.了解原子核外电子的运动 特征。 3.了解原子轨道与电子填充 顺序。 1.原子核外电子的运动状 态。(重点) 2.原子轨道。(难 点)
第一单元 第1课时
●课标要求
原子核外电子的运动 原子核外电子的运动特征
了解原子核外电子的运动状态。 ●课标解读 1.在必修2的基础上，进一步认识卢瑟福和玻尔的原子 结构模型。
2．理解电子云模型。 3．知道每个电子层含有的原子轨道，能准确用原子轨 道符号表示。 ●教学地位 本课时知识从原子结构理论发展史开始，形成对现代 原子结构理论的初步认识；再从电子层、能级、原子轨 道、电子自旋四个方面揭示原子核外电子的运动状态，尤 其是原子轨道的知识是高考考查原子结构的热点，也是下 一课时核外电子排布的基础，因此原子轨道是本课时的教 学重点和难点。
核外电子的运动状态
等领域的应用。
核外电子的运动状态也是量子力 学的重要应用之一，对于物理学
的发展和深化具有重要意义。
02
核外电子的基本概念
电子云
01
电子云是用来描述电子在原子核外空间某处出现的概率密度分 布的概念。
02
电子云的大小和形状取决于电子的能级和量子数，能级越高，
电子云越小。
电子云可以用来描述电子的运动状态，但不能精确地描述电子
07
结论
研究成果总结
核外电子的运动状态是量子力 学的重要研究对象，其运动规
律与经典物理截然不同。
通过实验和理论计算，科学家 们发现电子在原子中的运动状 态受到原子核的吸引力和电子 之间的相互作用力共同影响。
电子的运动状态可以通过能级 、波函数等概念进行描述，这 些概念在量子力学中具有重要 地位。
06
核外电子运动状态的应用
在材料科学中的应用
电子结构与材料性质
通过研究核外电子的运动状态，可以深入了解材料的电子 结构，从而预测和解释材料的物理、化学和机械性质。
新型材料设计
基于电子结构的理论计算，可以预测和设计具有特定性质 的新型材料，如超导材料、磁性材料和光学材料等。
材料改性
通过改变材料的电子结构，可以实现材料的改性，优化其 性能，如通过掺杂、合金化等方法改变半导体的电学性质。
核外电子的运动状态受到原子核的吸引力和电子之间的相互作用力的影响，表现出 特定的运动规律和分布特点。
研究意义
核外电子的运动状态是理解元素 周期表和化学键合机制的基础， 对于化学反应和物质性质的研究
具有重要意义。
通过对核外电子运动状态的研究， 可以深入了解物质的物理、化学 性质以及其在材料科学、生物学
温度升高会使原子或分子的热运动加 剧，影响核外电子的平均动能，进而 影响其运动状态。
核外电子的运动状态也是量子力 学的重要应用之一，对于物理学
的发展和深化具有重要意义。
02
核外电子的基本概念
电子云
01
电子云是用来描述电子在原子核外空间某处出现的概率密度分 布的概念。
02
电子云的大小和形状取决于电子的能级和量子数，能级越高，
电子云越小。
电子云可以用来描述电子的运动状态，但不能精确地描述电子
07
结论
研究成果总结
核外电子的运动状态是量子力 学的重要研究对象，其运动规
律与经典物理截然不同。
通过实验和理论计算，科学家 们发现电子在原子中的运动状 态受到原子核的吸引力和电子 之间的相互作用力共同影响。
电子的运动状态可以通过能级 、波函数等概念进行描述，这 些概念在量子力学中具有重要 地位。
06
核外电子运动状态的应用
在材料科学中的应用
电子结构与材料性质
通过研究核外电子的运动状态，可以深入了解材料的电子 结构，从而预测和解释材料的物理、化学和机械性质。
新型材料设计
基于电子结构的理论计算，可以预测和设计具有特定性质 的新型材料，如超导材料、磁性材料和光学材料等。
材料改性
通过改变材料的电子结构，可以实现材料的改性，优化其 性能，如通过掺杂、合金化等方法改变半导体的电学性质。
核外电子的运动状态受到原子核的吸引力和电子之间的相互作用力的影响，表现出 特定的运动规律和分布特点。
研究意义
核外电子的运动状态是理解元素 周期表和化学键合机制的基础， 对于化学反应和物质性质的研究
具有重要意义。
通过对核外电子运动状态的研究， 可以深入了解物质的物理、化学 性质以及其在材料科学、生物学
温度升高会使原子或分子的热运动加 剧，影响核外电子的平均动能，进而 影响其运动状态。
1.1.2原子结构-核外电子运动状态(图片展示无提纲)
1.1.2原子结构原子核外电子运动状态
太阳
宏观物体的运动特征
• 可以准确地测出它们在某一时 刻所处的位置及运行的速度； •可以描画它们的运动轨迹。
H原子结构模型
电子的运动 特征与行星 相同吗？
核外电子运动状态的描述
1 质量和体积极小
2 运动空间极小
3 运动极高速 不 同 时 刻 电 子 出 现 的 位 置
Байду номын сангаас
无法准确预计电子在下一时刻出现的 位置，也无法描绘出它的运动轨迹
．
． ．
．
． ．
．
．
． ．
．
电 子 出 现 的 概 率 分 布 图
图中的每个 小黑点是表 示一个电吗？
小黑点的疏密表示电子出 现的几率的大小
电子云： 电子在原子核外一定空间范围内出现的机率 统计起来，好似在原子核外笼罩着一团带负 形象称为“电子云” 电的云雾，
1
1.最低能量原理──电子在原 子轨道上的排布，要尽可 能使电子的能量最低。
2.泡利不相容原理──每个原子轨道最多只能 容纳两个电子，且自旋方向必须相反
3.洪特规则-----电子在等价轨道上排布时，总是尽可 能分占不同的轨道，且自旋方向相同
太阳
宏观物体的运动特征
• 可以准确地测出它们在某一时 刻所处的位置及运行的速度； •可以描画它们的运动轨迹。
H原子结构模型
电子的运动 特征与行星 相同吗？
核外电子运动状态的描述
1 质量和体积极小
2 运动空间极小
3 运动极高速 不 同 时 刻 电 子 出 现 的 位 置
Байду номын сангаас
无法准确预计电子在下一时刻出现的 位置，也无法描绘出它的运动轨迹
．
． ．
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． ．
．
电 子 出 现 的 概 率 分 布 图
图中的每个 小黑点是表 示一个电吗？
小黑点的疏密表示电子出 现的几率的大小
电子云： 电子在原子核外一定空间范围内出现的机率 统计起来，好似在原子核外笼罩着一团带负 形象称为“电子云” 电的云雾，
1
1.最低能量原理──电子在原 子轨道上的排布，要尽可 能使电子的能量最低。
2.泡利不相容原理──每个原子轨道最多只能 容纳两个电子，且自旋方向必须相反
3.洪特规则-----电子在等价轨道上排布时，总是尽可 能分占不同的轨道，且自旋方向相同
高中化学人教版选修三：1.1原子结构(共44张PPT)
核外电子分成不同的能层。 电子层 (2)能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数如下：
能层 一 二 三 M 四 五 六 P 七 …… Q ……
K ___ L 符号 ___ 最多 电子 数
N ___ O ___
பைடு நூலகம்
各能层最多容纳的电子数为 2n2 ______
2.能级 能量 的不同， (1)根据多电子原子中同一能层电子_________ 将它们分成不同的能级。 (2)能级的表示方法及各能级最多容纳的电子数如下：
四、能量最低原理、基态与激发态、光谱
1.能量最低原理 现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理 能使整个原子的能量处于最低状态，简称____________ 能量最低原理 。 2.基态与激发态: 基态原子: 处于最低能量的原子 (稳定)
发射光谱
电子放 出能量
激发态原子:基态原子的电子吸收能量后电子会跃迁到 较高的能级,变为激发态原子。 (不稳定)
电子云
知识回顾
原子：是化学变化中最小的粒子 化学反应的实质：是原子的重新组合。 质子(+) 原子结构： 原子核 中子(不带电） 原子 核外电子(-) 核电荷数（z）= 核内质子数= 核外电子数
{
{
质量数（A） = 质子数（Z） + 中子数（N） 原子核外电子排布： (1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层； (2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。 (3)原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个 电子)。 (4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)， 倒数第三层电子数目不能超过32个。
A．ClB． C． D．1s22s22p63s23p6
3、构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。 若以E(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是（ ）AB A．E(4s)＞E(3s)＞E(2s)＞E(1s) B．E(3d)＞E(4s)＞E(3p)＞E(3s) C．E(5s)＞E(4f)＞E(4s)＞E(3d) D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)＞E(3d) 4、某元素原子的价电子构型为3s23p4, 则此元素在周期表的位置是 第3周期，第VIA族 ____________
原子核外电子排布的周期性课件
在同一主量子数下，电子的能量相同，即电子的能级相同。
角量子数与能量关系
角量子数越大，能量越高
角量子数是描述电子在轨道上运动的角动量的参数，角量子数越大，电子的角动 量越大，能量越高。
角量子数相同，能量相同
在同一角量子数下，电子的能量相同，即电子的能级相同。
自旋量子数与能量关系
自旋量子数越大，能量越高
02
这些子核外电子排布的周期性原理
量子力学原理
原子核外电子排布的周期性遵循 量子力学原理，即电子的运动状 态由波函数描述，波函数满足薛 定谔方程。
泡利不相容原理
该原理指出，在任何一个原子中 不可能有两个或更多的电子具有 完全相同的量子数，也就是说， 电子的状态是唯一的。
氦原子的电子排布
总结词
氦原子有两个电子，其电子排布遵循泡利不相容原理和能量最低原理，即这两个电子分 别占据了1s轨道和2s轨道，使得整个原子的能量最低。
详细描述
氦原子有两个电子，根据泡利不相容原理，这两个电子分别占据不同的轨道。由于能量 最低原理，这两个电子分别填充到1s轨道和2s轨道上，使得整个原子的能量最低。因
原子核外电子排布的周期性 课件
目录
• 原子核外电子排布的周期性概述 • 原子核外电子排布的周期性规律 • 原子核外电子排布的周期性应用 • 原子核外电子排布的周期性挑战与展望 • 原子核外电子排布的周期性实例分析
01
原子核外电子排布的周期 性概述
原子核外电子排布的周期性定义
01
原子核外电子排布的周期性是指 原子核外电子的排列方式呈现一 定的周期性规律。
原子核外电子排布的周期性规律
电子填充顺序
按照能量最低原理，电子首先填充能 量最低的轨道，然后依次填充较高能 量的轨道。
角量子数与能量关系
角量子数越大，能量越高
角量子数是描述电子在轨道上运动的角动量的参数，角量子数越大，电子的角动 量越大，能量越高。
角量子数相同，能量相同
在同一角量子数下，电子的能量相同，即电子的能级相同。
自旋量子数与能量关系
自旋量子数越大，能量越高
02
这些子核外电子排布的周期性原理
量子力学原理
原子核外电子排布的周期性遵循 量子力学原理，即电子的运动状 态由波函数描述，波函数满足薛 定谔方程。
泡利不相容原理
该原理指出，在任何一个原子中 不可能有两个或更多的电子具有 完全相同的量子数，也就是说， 电子的状态是唯一的。
氦原子的电子排布
总结词
氦原子有两个电子，其电子排布遵循泡利不相容原理和能量最低原理，即这两个电子分 别占据了1s轨道和2s轨道，使得整个原子的能量最低。
详细描述
氦原子有两个电子，根据泡利不相容原理，这两个电子分别占据不同的轨道。由于能量 最低原理，这两个电子分别填充到1s轨道和2s轨道上，使得整个原子的能量最低。因
原子核外电子排布的周期性 课件
目录
• 原子核外电子排布的周期性概述 • 原子核外电子排布的周期性规律 • 原子核外电子排布的周期性应用 • 原子核外电子排布的周期性挑战与展望 • 原子核外电子排布的周期性实例分析
01
原子核外电子排布的周期 性概述
原子核外电子排布的周期性定义
01
原子核外电子排布的周期性是指 原子核外电子的排列方式呈现一 定的周期性规律。
原子核外电子排布的周期性规律
电子填充顺序
按照能量最低原理，电子首先填充能 量最低的轨道，然后依次填充较高能 量的轨道。
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A、3 B、 5
C、 7
D、 9
√
4.第二电子层最多含有的电子数是
A、2 B、4 C√、 8 D、10
【练习】
1、有下列四种轨道：①2s②2p③3p④4d，其
中能量最高的是（ D）
A. 2s B.2p C.3p D.4d
2、用“＞”“＜”或“＝”表示下列各组多电
子原子的原子轨道能量的高低
⑴3s ＜ 3p
• 离核近，小黑点密，电子云密度大，电 子出现的机会多；
• 离核远，小黑点疏，电子云密度小，电 子出现的机会少。
巩固练习
1、关于“电子云”的描述中，正确的是BD
A、一个小黑点表示一个电子
B、一个小黑点代表电子在此出现过
C、电子云是带正电的云雾
D、小黑点的疏密表示电子在核外空间单位 体积内出现机会的多少
如：Na:1s22s22p63s1 或 Na:[Ne]3s1。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
10
四个量子数
1、电子层（异和主要运动区域离 核远近的不同。
离核越来越远，能量越来越高
2. 亚层（角量子数l，能级）
• 符号： S，P，d，f • 意义：（1）确定原子轨道形状
（2）和电子层n共同决定原子
定结构。 泡利不相容原理： 一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个
电子的自旋方向必须相反。 洪特规则： 对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，应
尽可能的分占不同的轨道并且自旋方向相同。
原子核外电子排布的表示方法
电子排布式： 用数字在能级符号的右上角表明该能级上排
布的电子数；为了避免电子排布式过于繁琐， 可以把内层电子达到稀有气体结构的部分以 相应稀有气体元素符号外加方括号表示。
中电子的能量大小（确定能级）
规律: 每层的能级数值（亚层数）=电子层数
3.伸展方向（磁量子数m）
• 意义: 决定原子轨道在空间的伸展方向(轨道的数目)
①s轨道是球形对称的，所以只有1个轨道；
②p轨道在空间上有x、y、z三个伸展方向， 所以p轨道包括px、py、pz 3个轨道； ③d轨道有5个伸展方向（5个轨道）
⑵2px ＝ 2py
⑶3s ＜ 3d
⑷4s ＞ 3p
3、比较下列多电子原子的原子轨道能量的高低
⑴2s 2p 4s 2s＜2p＜4s
⑵3s 3p 4p 3s＜3p＜4p
基态原子的核外电子排布 (基态原子是处于能量最低状态下的原子)
基态原子的核外电子排布三大原则
能量最低原则： 核外电子的排布要使整个原子的能量最低，以形成稳
3、电子云：
好像带 负电荷 的云雾 笼罩在 原子核 周围形 象的称 为电子 云
电子云演示
（1）电子云的概念： 电子在原子核外空间一定范围内出现，好 像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围，人 们形象的称为电子云。
（2）小黑点的含义：
并非表示电子,而是表示电子在此空间出现过 （3）小黑点疏密的含义: 电子出现的机会
f轨道有7个伸展方向（7个轨道） ；
• n,l,m 表明了:
• (1)轨道能量高低(电子层的数目, 电 子距离核的远近);
(2)轨道的形状; (3)轨道在空间分布的方向
结论： 利用三个量子数可以描述一个
电子的空间运动状态，即可将一个原 子轨道描述出来.
4. 自旋量子数ms
意义：表示电子自旋方向
通常用“↑”和“↓”表示。 所以, 描述一个电子的运动状态,
1s < 2s < 3s < 4s……
③电子层和形状相同的原子轨道的能量相
等。
如：2px＝2py＝2pz
原子轨道能量顺序图
动动脑
1、下列轨道含有轨道数目为3的是 A、1s √B、2p √C、3p D、4d
2、3d轨道中最多容纳电子数为
A、2
B√ 、 10 C、 14 D、 18
3、第三电子层含有的轨道数为
第四电子层：有四种形状，决定有四种类型轨道。 记作4s，4p，4d，4f 第五电子层：有五种形状，决定有五种类型轨道。
1s
1
2
2s，2p
4
8
3s，3p，3d
9
18
4s，4p，
16
32
4d，4f
n2
2n2
（5）各原子轨道的能量高低：
①相同电子层上原子轨道能量的高低：
ns < np < nd < nf ②形状相同的原子轨道能量的高低：
要用四个量子数: n, l, m 和 ms.
原子轨道种类数与电子层序数相等，即n层有n种轨道。
第一电子层：只一种形状，只一种类型轨道，用s表示，叫s轨 道，记作1s。
第二电子层：有二种形状，所以有二种类型轨道。分别是： 球形，记作2s；纺锤形，用p表示，叫p轨道，记作2p。
第三电子层：有三种形状，决定有三种类型轨道。 记作3s，3p，3d。
一、原子核外电子运动的特征：
1、核外电子的特征：
（1）质量很小，带负电荷 （2）运动速度高（接近光速） （3）运动空间范围很小（相对于宏
观物体而言）
不遵循宏观物体的运动规律
2、电子运动的特征： 无确定的轨迹；不能准确地测定 电子在某一时刻所处的位置和运动 速度；也不能描画出它的轨迹。
采用统计的方法来描述电子在原子 核外空间某一区域出现的机会。 电子在原子核外空间出现的机会是 有规律的。
第一节 原子结构模型
原子结构
原子
A Z
X
原子核 质子（Z）
中子（N＝A - Z） 核外电子（Z）
核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数
质量数=质子数+ 中子数 （A=Z+N）
+d
X a C+ a、b、c、d、e各代表什么？
be
a——代表质量数； b——代表质子数； c——代表离子所带得电荷； d——代表化合价 e ——代表原子个数