第一单元:原子核外电子的运动特征(自编)
第一节核外电子运动状态及特性
原子结构的认识积累的一个世纪,1911年,英国物理学家卢瑟福(Rutherford E)通过α粒子(带正电的氦离子流)穿过金箔时,发现部分α粒子发生散射,从而假设Thomson所说带正电的连续体实际上只是一个非常小的核,因此在 1911年提出了“行星系式”原子模型:即原子的中心有一带正电的原子核,电子在它周围旋转,原子核和电子在整个原子中只占很小的空间;原子中绝大部分是空的。
原子的质量几乎全部集中在核上,当α粒子正遇原子核即折回,擦过核边产生偏转,穿过空间不改变行进方向。
原子由原子核和电子组成,在化学反应中,原子核并不发生变化,而只是核外电子的运动状态发生变化,对核外电子运动状况描述最早的是玻尔理论。
Bohr 在牛顿力学的基础上吸收了德国Planck M的量子论,建立了“定态原子模型”。
为了解释受热黑体辐射,Planck M假定辐射能量ε的释放和吸收都不是连续的,ε只能是最小能量单位ε0的的整数倍:ε= nε0 = n hν。
ε0称为量子(quantum),量子的能量极小,它取决于辐射频率,h为普朗克常量(Planck constant),等于6.626×10-34J·s。
微观世界一个重要特征就是能量的量子化(不连续). Bohr NH D认为图8-1能量的量子化示意图玻尔原子模型能量量子化可以用来解决这种极小的原子世界的结构难题。
他在1913年提出:⑴核外电子在一定的轨道上运动,在这些轨道上运动的电子不放出能量也不吸收能量,电子处于某种“定态”(stationary state)。
⑵在一定的轨道上运动的电子具有一定的能量E,E只能取某些由量子化条件决定的数值,而不能处于两个相邻轨道之间。
氢原子核外电子能量公式为(n =1,2,3,4…)(8.1)当n = 1时,电子在离核最近的轨道(半径为52.9pm的球型轨道)上运动,能量最低,称为氢原子的基态(ground state)。
原子核外电子层排布
32
3
层不超过
个
核外电子总是先排布在能量最低的电子层,然后由 里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排 布! 判断下列原子结构示意图是否正确?
+18 2 8 9
+12 2 10
+54 2 8 18 20 6
2021/5/27
4
+37 2 8 18 8 1
+37 2 8 8 18 1
+37 2 8 18 9
一:原子核外电子的排布 1:原子核外电子的运动特征 ①速度: 速度非常快,接近光速 ②没有固定的轨迹
电子云: 意义:用来表示电子在一定时间内在核外空间各处出
现机会的模型 电子云密度大的地方表示 电子出现的几率大
2021/5/27
1
2:核外电子的排布规律
①:电子层的划分 电子层(用n表示)
123456
2021/5/27
Байду номын сангаас
37Ru
5
4:离子结构示意图
书写离子结构示意图
Mg2+
F-
35Br-
Ca2+
2021/5/27
6
1:某元素的原子核外有3个电子层,最外层有5个电子, 该原子核内的质子数为 15
2:某元素的原子核外有三个电子层,M层的电子数是L 层电子数的1 2,则元素的原子是 Si
3:与OH-具有相同质子数和电子数的微粒是: A
1 2 3 4 5 6……
电子层的符号
原子核 K L M N O P
K L M N O P ……
离核距离
近
能量高低
低
2021/5/27
远
高
2
原子核外电子运动特征
1.电子层:
电子层: K L M N O P Q
离核远近:近
远
能量高低:低
高
1234567 K LMN O P Q
2. 原子轨道
量子力学研究表明,处于同一电子层的原 子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上 运动。
原子轨道与宏观物体的运动轨迹不同,它是指量子力学 描述电子在原子核外空间运动的主要区域。
价电子排布为4s24p4,
电子排布式 [Ar]3d105s25p4
属P区
练习
4. 有下列四种轨道:①2s、②2p、③3p、
④4d,其中能量最高的是 ( D )
A. 2s B. 2p C. 3p D. 4d
练习
5. 用“>”“<”或“=”表示下列各组 多电子原子的原子轨道能量的高低
⑴ 3s <3p ⑶ 3s <3d
⑵ 2p=x 2py ⑷ 4s >3p
练习
6. 比较下列多电子原子的原子轨道能量的 高低
f区元素
最后1个电子填充在f轨道上,价电子构
型是:(n-2)f 0~14ns2,或(n – 2)f 0~14 (n-1)d 0~2ns2,它包括镧系和锕系元素
(各有14种元素)。
【规律总结】
1、周期数=电子层数
2、主族元素: 族序数=原子的最外层电子数=价电子数
副族元素: 大多数族序数=(n-1)d+ns的电 子数=价 电子数
6S2
3d104s1-2 4S24p1 -5 4S24p6 4d105s1-2 5S25p1 -5 5S25p6 5d106s1-2 6S26p1 -5 6S26p6
按照电子排布,可把周期表的元素划 分为5个区:s区、d区、ds区、p区、f区。
原子核外电子的运动特征
整个原子的能量最低。
关键词
能层、能级、电子云、原子轨道、自旋、 构造原理、能量最低原理、泡利原理、 洪特规则、电子排布式、轨道表示式、 价电子、未成对电子、基态、激发态、 吸收光谱、发射光谱
专题2 原子结构与元素的性质
第一单元 原子核外电子的运动
原子核外电子的运动特征
1、根据课本P11表2-1的原子结构示意图 回顾原子核外电子的排布规律。 2、回顾原子核外电子的运动特征。
原子核外电子的排布规律
① 核外电子是分层排布的 ② 不同电子层上的电子能量不同,离核越远,
能量越高 ③ 电子优先排布在能量最低的电子层里 ④ 每个电子层所能容纳的电子数最多为2n2 (n为电子层数) ⑤ 最外层电子数不超过8个(K为最外层时 不超过2个), 次外层不超过18个,倒数第 三层不超过32个
整个原子处于最低的能量状态。
泡利不相容原理 每个原子轨道上最多只容纳两个 自旋状态不同的电子。
原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布 洪特规则 时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自
旋状态相同,这样整个原子的能量状态最低。
六、原子核外电子排布的表示方法
1、原子结构示意图 2、电子式 3、电子排布式 4、外围电子排布式 5、轨道表示式
d能级的原子轨道图
(4)f轨道的形状
• 2. 原子轨道
f能级的原子轨道图
小结:原子轨道的类型和形状
原子轨道类型 s
p
d
f…
原子轨道形状 球形 纺锤形 花瓣形 … …
2、原子轨道的表示方法:表示为ns,np,nd,nf等。
➢第1电子层:只有1种形状的轨道,即球形轨道,用s表示, 叫s轨道,记作1s。 ➢第2电子层:有2种形状的轨道,即球形和纺锤形。球形: s轨道,记作2s;纺锤形:用p表示,叫p轨道,记作2p。 ➢第3电子层:有3种形状的轨道,即球形、纺锤形和花瓣形。 分别记作3s,3p,3d。
原子核外电子的运动特征(用)知识讲解
电子云图中小黑点的疏密表示___________
电子云
二、核外电子的排布规律
1、核外电子是分层排布的 2、不同电子层上的电子能量不同,离核越近,能量越低 3、电子优先排布在能量最低的电子层里。
s轨道----呈球形
p原子轨道
p原子轨道是纺锤形(哑铃形)的
d原子轨道
d原子轨道是花瓣形的;f轨道形 状更复杂。
F 轨 道
轨道类型 s
p
轨道形状 球形 纺锤形
d
f
···
·· ·
花瓣型
···
···
·· ·
s轨道是球形对称的,只有 1个轨道,可容纳2个电子。
p轨道在空间有x、y、z3个伸展方向, 所以p轨道含3个轨道,可容纳6个电子 分别记作:px、py、pz。
电子数
2
8
18
32
2n2
4、电子自旋
电子的自旋方式有两种:顺时自旋和 逆时自旋。分别用↑↓表示。
电子平行自旋:
↑↑
电子反向自旋:
↑↓
观察这个原子运动状态图(剖面图)
(1)该原子核外有几个电子层? (2)各电子层上电子的运动区域的形状是否一样?
分别是什么形状?
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
A、3 B、 5 C、 7 √D、 9
4.第二电子层最多含有的电子数是
高中物理 原子核外电子的运动特征
形状相同的原子轨道: 1s<2s<3s<4s
电子层和形状相同的原子轨道的能量 相同。
如:2px=2py=2pz
4、电子自旋 表示:
谢谢指导
1s电子在原子核外出现的概率分布 图
* 氢原子电子云轮廓图:
→
S轨道
原子轨道
S能级的原子轨道图 * S能级的原子轨道是球形对称的.
P能级的原子轨道
* P能级的原子轨道是 纺锤形的,每个P能级有 3个原子轨道,它们相互 垂直,分别以Px,Py,PZ表 示.
2、原子轨道类型
S
P
d
f
球形
纺锤形
1个
a、b、c、d、e各代表什么?
a——代表质量数; b——代表核电荷数或质子数; c——代表离子的价态; d——代表化合价 e ——代表原子个数
2 原子结构示意图
完成下图
原子序数
元素符号
8
11
13
18
原子结构示意图
1-18号原子结构示意图
原子核外电子的运动特征
核外电子运动状态的描述
1 . 电子云:电子在原子核外出现的概率分布图。
3个
5个
7个
问题1:完成下面表格
电子 层
1 2 3 4 n
原子轨道 类型
1s
2s 2p 3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
原子轨道 数目
1 1+3=4 1+3+5=9 1+3+5+7=16
n2Leabharlann 可容纳 电子数28 18 32 2n2
3、多电子原子中,电子填充原子轨道时, 原子轨道能量的高低规律。
原子核外电子的运动特征
Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2
↑↓ 1s ↑↓ 2s ↑↓ ↑↓ ↑↓ 2p ↑↓ 3s ↑↓ ↑↓ ↑↓ 3p ↑↓ ↑ ↑ 3d ↑ ↑ ↑↓ 4s
电子排布式“原子实”形式。
O: [He]2s22p4 Fe: [Ar]3d64s2
1、下列电子层不包含d轨道的是 A、N层 B、M层 C D、K层 √ 、L层 √ 2、4d轨道中最多容纳电子数为 A、2 B C、 14 √ 、 10 3、第三电子层含有的轨道数为 A、3 B、 5 C、 7 D、 18
电子自旋状态
﹛
自旋平行:
自旋相反:
↑↑ ↑↓
注:每个原子轨道最多只能排布两个自旋相反的电子。
五、原子轨道的能量比较规律 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: 1s<2s<3s<4s…… 2p<3p<4p<5p…… ……
3、电子层和形状相同的原子轨道的能量相等: 如2px = 2py =2pz
1、比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低 (1)1s、 、3d (3)2p、 、4p < 3d (2)3s、 < 3p< < 3p< (4)3px、 ,4p = 3py、 = 3pz(5)3px, =3pz<
2、将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由高到低的顺 序排列 1s 4p 2s 3s 5f 4s 5f > 4p > 4s > 3s > 2s > 1s
电子层序 数(n) 符号
1 K
2 L
3 M
4 N
Hale Waihona Puke 5 O6 P7 Q
离核越来越远,能量越来越高
专题2 第一单元第1课时 原子核外电子的运动特征+教材
三、效果检测
1.图 1 和图 2 分别是 1s 电子的概率密度分布图和原子轨道图。下列有关说法正 确的是( )
A.图 1 中的每个小黑点表示 1 个电子 B.图 2 表示 1s 电子只能在球体内出现 C.图 2 表明 1s 轨道呈球形,有无数对称轴 D.图 1 中的小黑点表示电子在核外所处的位置 2.在 1s、2px、2py、2pz 轨道中,具有球形对称的是( ) A.1s B.2px C.2py D.2pz 3.根据 2pz 轨道电子云示意图(如图所示)判断,下列说法中错误的是( )
电子的原子中电子的 是不同的。能量不同的电子在
的区域内运动,
这种不同的区域称为电子层(n)。
(2)电子层的表示方法:
电子层(n) 符号
离核远近
1
2 3 4567
K
LMNOPQ
由近到远
…… ……
能量高低
由低到高
2.原子轨道
(1)类型及形状
①类型:即同一电子层中含有不同类型的原子轨道,分别用
表示,
不同的轨道其形状不相同。
二、学习过程
(一)自主学习,梳理内容要点 一、核外电子运动的特点及电子云
1.原子核外电子的运动特点
(1)电子的质量
,带
电荷。
(2)相对于原子和电子的体积而言,电子运动的空间
。
(3)电子运动的速度
,接近光速。
2.电子云图:用小点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的
所得
到的图形。
3.电子云轮廓图:是指量子力学描述电子在原子核外空间运动的
A.2pz 轨道上的电子在空间出现的概率分布呈 z 轴对称
B.点密集的地方表明电子出现的机会小
C.电子先沿 z 轴正半轴运动,然后在负半轴运动
核外电子的运动特征
图 1-4 s、p、d亚层的电子云图
首页
上页
下页
返回
3.磁量子数(m)
磁量子数就是描述原子轨道(或电子云)在空间伸展
方向的量子数。
m取值是从+l到-l包括0在内的任何整数值。即
│m│≤l
当l=0时,m=0,即s亚层只有1个伸展方向(见图13);当l=1时,m=+1,0,-1,即p亚层有3个伸展方
向,分别沿直角坐标系的x、y、z轴方向伸展,依次称为
首页
上页
下页
返回
想一想
某原子核外电子的运动状态,用下列一套量子数表
示,是否正确,为什么?
n=3,l=3,m=-1, ms=+1/2
答:错。因为角量子数不满足l≤n-1 的要求。
首页
上页
下页
返回
1. 判断可能存在的状态 n = 3 l = 1 m = -1 ms = ½ n = 2 l = 2 m = 0 ms = ½ n = 4 l = 2 m = 3 ms = -½ n = 1 l = 0 m = 0 ms = 0 n = 3 l = 2 m = 1 ms = ½
主量子数
电子出现几率最大的地方离核的远近
副量子数
磁量子数
电子云的形状,
电子云的伸展方向
自旋量子数
电的自旋
首页 上页 下页 返回
1.主量子数(n)
主量子数(又称为电子层)是表示电子离核平均距离远
近,及电子能量高低的量子数。 n=1、2、3、4、5、6、7等正整数,用K、L、M、N、 O、P、Q等光谱符号表示。 n越大,电子离核平均距离越远,电子的能量越高。
图 1-2 氢原子的可见光谱示意图
这表明氢原子能量变化是不连续的(具有量子化特 征)。所有这些都不能用经典力学来解释,而遵循量子力 学所描述的运动规律。
原子核外电子的运动特征教案
课题2 原子核外电子的运动特征学习目标:1.认识卢瑟福和波尔的原子结构模型;2.了解核外电子的运动状态,了解电子云的概念;3.了解电子层、原子轨道的概念,知道原子核外电子排布的轨道能级顺序;学习内容:1、核外电子的运动的特点:核外电子以极高的速度、在极小的空间作应不停止的运转。
不遵循宏观物体的运动规律(不能测出在某一时刻的位置、速度,即不能描画出它的运动轨迹)。
(1)是一种杂乱无章的随机运动(速度极快、运动空间极小、测不准原理)可用统计(图示)的方法研究电子在核外出现的概率。
电子云——电子在核外空间一定范围内出现的机会的大小,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)统计学规律运动——电子云①用小黑点代表电子在核外空间区域内出现的机会;小黑点的疏密与电子在该区域出现机会大小成正比。
②电子在原子核周围一定空间内出现,离核越近,出现机会越大;离核越远,出现机会越小。
2、原子核外电子的运动状态(1)电子层(又称能层)①分层依据:电子的能量的差异和主要运动区域离核远近的不同。
②核外电子排布规律:(一低四不超)[1] 核外电子的分层运动又称为其分层排布[2] 能量最低原理:电子先排布在能量较低的轨道上。
[3] 每层≤2n2个;最外层≤8个(K层时≤2个);次外层≤18个,倒数第三层≤32个。
(2)原子轨道——电子亚层同一电子层的电子能量不一定相同,处在同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动。
原子轨道:指量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。
分类依据:同一电子层中电子运动的能量仍有区别,电子云的形状也不相同。
①原子轨道的类型(又叫能级):轨道的类型不同,轨道的形状也不同。
根据轨道形状不同可分为:s 、p、d、f等。
原子轨道形状----电子云界面图界面图:界面图是选择一个等密度面,使电子在界面以内出现的总概率为90~95%。
[1] s原子轨道是球形对称的(原子核位于球心),电子层序数n越大,电子能量越大,原子轨道半径越大。
如何描述核外电子的运动
第一章 第一节
质子(每个质子带一个单位正电荷)
原子核 原子
中子(不带电)
核外电子(每个电子带一个单位的负电荷)
分子是物质能够独立存在
并保持其化学性质的最小微 粒。物质的化学性质主要取 决于分子的性质,分子的性
化学键
分子
分子内
结构 空间构型
质又与分子的结构有关。
分子间的作用力
3.VIII族
第一章 第二节
处于元素周期表的中间,共三个纵行。它们的价 层电子的构型是(n-1)d6-10ns0-2,价层电子数是8-10。
(三)周期表分区(特征电子构型) 第一章 第二节
据价层电子构型的特征,将周期表分为5个区:
1. 能量最低原理
第一章 第一节
“系统的能量愈低,愈稳定”是自然界的普 遍规律。
基态原子,是最稳定的系统,能量最低。
〖能量最低原理〗基态多电子原子核外电子排 布时,总是先占据能量最低的轨道,当低能量轨道 占满后,才排入高能量的轨道,以使整个原子能量 最低。
如下图箭头所指顺序。
1. 能量最低原理
电 子 填 入 能 级 的 先 后 次 序
C. n=3, l=2 √
D. n=4, l=1 E. n=5, l=0
章页
第二节 元素周期系和元素的基本性质
一、原子的电子结构和元素周期律 第一章 第二节
当元素按照核电荷数递增的顺序 排列时,电子排布(构型)呈周期性变 化,元素性质呈现周期性变化。这一 规律叫做元素周期律。
元素周期表是原子的电子构型随着 核电荷数递增而呈现周期性变化的反 映。
6C 轨道式 7N轨道式
3.Hund规则
第一章 第一节
8O轨道式
原子核外电子的运动状态
第二电子层:有二种形状,所以有二种类型轨道。分别是:
5
球形,记作2s;纺锤形,用p表示,叫p轨道,记作2p。
6
第三电子层:有三种形状,决定有三种类型轨道。
7
记作3s,3p,3d。
8
原子轨道种类数与电子层序数相等,即n层有n种轨道。
9
电子层
原子轨 道类型
原子轨道 数目
可容纳的 电子数目
1
2
3
4
n
—
4.自旋量子数ms
通常用“↑”和“↓”表示。 所以, 描述一个电子的运动状态, 要用四个量子数: n, l, m 和 ms.
意义:表示电子自旋方向
第四电子层:有四种形状,决定有四种类型轨道。
1
记作4s,4p,4d,4f
2
第五电子层:有五种形状,决定有五种类型轨道。
3
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。
③d轨道有5个伸展方向(5个轨道)
p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;
f轨道有7个伸展方向(7个轨道) ;
n,l,m 表明了: 轨道能量高低(电子层的数目, 电 子距离核的远近); 轨道的形状; 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.
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。 电子出现的机会
巩固练习
关于“电子云”的描述中,正确的是 一个小黑点表示一个电子 一个小黑点代表电子在此出现过 电子云是带正电的云雾 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
原子核外电子的运动特征
核外电子的运动状态
小结: 小结:
描 述 核 外 电 子 运 动 状 态 的 参 数 电子的 状态 或 原子轨道或电子云 的
电子层n 原子轨道或电子云形状
巩固练习
1、关于“电子云”的描述中,正确的是BD 关于“电子云”的描述中, 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一次 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
巩固练习
2、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( 律的叙述正确的是( AD ) 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低的区域运动
巩固练习
3、有下列四种轨道:①2s、②2p、③3p、 有下列四种轨道: 2s、 2p、 3p、 4d, ④4d,其中能量最高的是 ( D) A. 2s B.2p C.3p D.4d
P 能 级 的 原 子 轨 道
合在一起的情形. P能级的3个原子轨道P x,Py,PZ合在一起的情形. 能级的3个原子轨道P
d 能 级 的 原 子 轨 道
d能级的原子轨道有5个 能级的原子轨道有5
2.伸展方向 相同形状的原子轨道还可有不同的伸展方向,伸展方 相同形状的原子轨道还可有不同的伸展方向, 向决定该种类型轨道的个数。 向决定该种类型轨道的个数。 球形对称的 只有1个轨道。 s轨道是球形对称的,只有1个轨道。 轨道是球形对称 p轨道在空间有x、y、z3个伸展方向,所以p轨道含3 轨道在空间有x 个伸展方向,所以p轨道含3 个轨道,分别记作: 个轨道,分别记作:px、py、pz。 轨道含5个轨道。 d轨道有5个伸展方向,即d轨道含5个轨道。 轨道有5个伸展方向, f轨道有7个伸展方向,即f轨道含7个轨道。 轨道有7个伸展方向, 轨道含7个轨道。
核外电子运动的状态
例. 下列原子的最外电子层中,成对电子占 据的轨道和不成对电子占据的轨道数目相 同的是
AD
A. B B. K C. Si D. O
下列电子排布式表示的微粒,无法确定其 是原子还是离子的是___A__C_.
(A)1s2 (B )1s22s2 (C ) 1S22S22P63S23P6 (E)1s22s22p1
一、原子核外电子运动的特征
1、宏观物体的运动特征
下面以铅球的自由落体运动为例:
S=1/2gt2 V=gt
所处的位置及运行的速度; • 可以描画它们的运动轨迹。
归纳宏观物体运动的特征:
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。
2、核外电子运动的特征:
⑴Байду номын сангаас
电子质量很小 (9.1×10-31kg) 带负电荷
同层中能量 ns<np<nd<nf
3. 电子云伸展方向——轨道 S电子云---一个伸展方向 p电子云—三个伸展方向 (px py pz) d电子云—五个伸展方向, f电子云—七个伸展方向
问题: (px py pz)能量是否相同?
(3px = 3py =3 pz)
2px <3px <4px
轨道---在一定电子层上具有一定形状和一定伸 展方向的电子云所占据的空间称轨道.
8、原子的S亚层和P亚层电子数相等的是 __O_、__M__g_____.(短周期)。
9、最外层电子数与次外层电子数相等 的元素有_B_e_、__A__r___.
例9. 第IV主族元素R,在它的R(OH)n中,其质 量分数为0.778,在它的另一化合物R(OH)m 中,质量分数为0.636.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一单元:原子核外电子的运动
原子核外电子的运动特征
一、知识回顾:关于电子在核外的运动,你现在已经知道哪些规律?
※核外电子以极高的速度、在极小的空间作应不停止的运转。
不遵循宏观物体的运动规律(不能测出在某一时刻的、,即不能描画出它的)。
2、可用统计(图示)的方法研究电子在核外出现的概率。
电子云——电子在核外空间一定范围内出现的机会的大小,
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。
※电子云图中小黑点的疏密表示___________ 成
______________关系。
3.核外电子排布的一般规律
(1)核外电子总是尽量先排布在能量的电子层,然后由里向外,依次排布在能量逐步的电子层(能量最低原理)
(2)各层最多容纳个电子
(3)最外层不超过个(K层2个);次外层不超过个;倒数第三层不超过个。
【思考】:
(1)电子分层排布的依据是什么?
(2)在多电子原子中,每一层上的电子能量一样吗?运动区域的形状一样吗?
(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)?
(4)为什么最外层电子数不超过8个(K为最外层时不超过2个)?
二、原子核外电子的运动特征:
(一)电子层(又称能层):分层依据:能量的较大差别;电子运动的主要区域或离核远近的不同。
同一电子层的电子能量相同,处在同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的上运动
(二)原子轨道:指量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。
1、原子轨道类型(又叫能级):
轨道类型不同,轨道的形状也不同。
用s,p,d,f表示不同形状的轨道。
(1)、原子轨道形状----电子云轮廓图
①、s轨道----呈形。
②、p原子轨道:p原子轨道是形(形)的
③、d原子轨道:
<总结>:原子轨道类型(能级)与形状:
例题解析:
观察这个原子运动状态图(剖面图)
(1)该原子核外有几个电子层?
(2)各电子层上电子的运动区域的形状是否一样?
分别是什么形状?
2、原子轨道的表示方法:表示为ns,np,nd,nf等。
第一电子层:只一种形状——球形对称,只一种类型轨道,用表示,叫轨道,记作。
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;纺锤形,用表示,叫轨道,记作。
第三电子层:有三种形状,决定有三种类型轨道。
记作3 ,3 ,3 。
第四电子层:有四种形状,决定有四种类型轨道。
记作4 ,4 ,4 ,4 第五电子层:有五种形状,决定有五种类型轨道。
<总结>:
※原子轨道种类数与电子层序数,即层有种轨道。
1、以下原子轨道的表示方法不正确的是()
A、3s
B、3p
C、3d
D、3f
2.下列电子层不包含d轨道的是()
A.N层
B.M层
C.L层
D.K
(三)轨道的伸展方向:表示电子云在空间的伸展方向。
与能量无关。
伸展方向决定该种类型轨道的个数。
s轨道是球形对称的,只有
练习:
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
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
5、下列关于电子层与原子轨道类型的说法中不正确的是 ( )
A 、原子核外电子的每一个电子层最多可容纳的电子数为2n 2
B 、任一电子层的原子轨道总是从s 轨道开始,而且原子轨道类型数目等于该电子层序数
C 、同是s 轨道,在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同
p 轨道在空间有x 、y 、z3个伸展方向, 所以p 轨道含3个轨道,可容纳6个电子 分别记作:p x 、p y 、p z 。
D 、1个原子轨道里最多只能容纳2个电
6、下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是( )
A .原子核外的电子象云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云
B .s 能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C .p 能级的原子轨道呈纺锤形,随着能层的增加,p 能级原子轨道也在增多
D .与s 电子原子轨道相同,p 电子原子轨道的平均半径随能层的增大而增大
(四)电子自旋:电子的自旋方式有 种: 自旋和 自旋。
分别用↑↓表示。
电子平行自旋:↑↑ 电子反向自旋:↑↓ 【总结】:
(一)电子层(能层):
(二)原子轨道类型(能级):s 、p 、d 、f (g 、h 、i ……) 1
.原子轨道形状:
2.表示方法:ns ,np ,nd ,nf
….
(三)轨道伸展方向:s ——1(轨道数目)
p ——3(px 、py 、pz ) d ——5 f ——7
各电子层包含的原子轨道类型、数目及容纳电子数:见教材P12表
(四)电子自旋方式:用“↑”、 “↓”表示。
(五)原子轨道的能量:
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: 1s 2s 3s 4s …… ; 2p 3p 4p 5p ……; ……
③电子层和形状相同的原子轨道的能量相等,如2px 2py 2pz 。
④原子轨道能量顺序图 (能级图)
练习:
1、氢原子的3d 和4s 能级的能量高低是 ( )
A 3d>4s
B 3d<4s
C 3d=4s
D 无3d,4s 轨道,无所谓能量高低 2、比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低
(1)1s 、3d (2)3s 、3p 、3d (3)3p 、3p 、4p (4)3px ,3pz ,3py
3、将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由高到低的顺序排列
1s 4p 2s 3s 5f 4s
4.将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由高到、低的顺序排列为 。
1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d<7p
1s、3d、4s、2p、5f、6d、7s、4p、3s、5s、4p、。