关于原子核外电子的运动课件
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关于原子核外电子 的运动
开天辟地──原子的诞生
1.现代大爆炸宇宙学理论
宇 诞生于 宙
大 爆 炸
约2h后
大量氢
少量氦
原子核的 熔合反应
极少量锂
其 他 元 素
2.氢是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。
3.所有恒星仍在合成元素，但这些元素都是已 知的。
4.地球上的元素绝大多数是金属，非金属 （包括稀有气体）仅22种。
(“行星系式”原子模 型) (核式模型)
玻尔原子模型(1913年)
电子在原子核外空间的一定轨道 上绕核做高速的圆周运动。
(电子分层排布模型)
玻尔的电子分层排布模型
1、原子核外电子在一系列稳定的轨道一运 动，这些称为原子轨道（能级或电子亚层）。
2、不同的原子轨道具有不同的能量。原 子轨道的能量变化是不连续的。
电子云
注意： A.小黑点的含义 B.小黑点疏密的含义 C.H原子电子云的形状
（1）像一团带负电荷的云雾
（2）小黑点的疏密表示电子在核 外空间一定范围内出现的机会大 小
（3）核外电子能量底的离核近， 能量高的离核远。
二、原子核外电子的运动特征
电子层（能层）与原子轨道（能级）
1.各电子层所包含的原子轨道类型及各 电子层、原子轨道最多容纳的电子数
3、第三电子层含有的轨道数为（D）
A．3 B．5 C．7 D．9
4、下列关于电子层与原子轨道类型的说法 中不正确的是 ( C ) A．原子核外电子的每一个电子层最多可 容纳的电子数为2n2 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的
3、原子核外电子可以有能量不同的轨 道上发生跃迁。
回顾:
电子在原子核外空间是怎样排布的？
(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电 子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升 高的电子层。 (2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。 (3)原于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。
2.基态原子与激发态原子
处于最低能量的原子叫基态原子;当基态原 子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能 级成为激发态原子。
3.基态、激发态的相互转化与 能量转化的关系
E
激发态原子
电子吸收能
量（h γ）
电子释放能
量（ h γ ）
基态原子
4.光谱与光谱分析: （1）光谱：
不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放 不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的 电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱
〖归纳〗
1、原子核外电子的运动特征：① 质量极小（约为质子或中子的 1/1836） ②运动空间极小（运动 范围的直径数量级为10－10m） ③极高速运动（接近光速）④无法 同时测定其速度和位置
五彩缤纷的 焰火
能量最低原理、基态与激发态、光谱
1.能量最低原理:
原子的电子排布遵循构造原理使整个原子 的能量处于最低状态
一、人类对原子结构的认识
回忆： 原子的发现史
1.古希腊原子论 2.道尔顿原子模型(1803年) 3.汤姆生原子模型(1904年) 4.卢瑟福原子模型(1911年)
5.玻尔原子模型(1913年) 6.电子云模型(1926年)
卢瑟福（原子之父）原子模型(1911年)
原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎 等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不 同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样。
D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子
3、电子的自旋
电子的自旋方式有两种：顺时自旋 和逆时自旋。分别用↑和↓表示。 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。
三、原子核外电子的排布
电子排布要遵循的原理
1.能量最低原理 原子核外电子尽先占有能量最 低的轨道，然后依次进入能量 较高的轨道，这样使整个体系 能量最低。（原子 轨道的能 量关系如下：） 1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p <5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s <5f<6d<7p…
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。
轨道的类型不同，轨道的形状也不同
用s、p、d、f分别表示不同形状的轨道
形状相同的原子轨道在原子核外空间还有 不同的伸展方向
s轨道的形 状——球形
p轨道的形 状——纺锤形 （哑铃形）
d轨道的 形状—— 花瓣形
（2）光谱分析：
利用原子光谱的特征谱线来鉴定元素
用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射 光谱
原子核外电子运动的描述方法
由于以上特征，电子运动不能用牛顿运 动定律来描述，只能用统计的观点来描 述。我们不可能像描述宏观运动物体那 样，确定一定状态的核外电子在某个时 刻处于原子核外空间如何，而只能确定 它在原子核外各处出现的概率。该统计 图示即电子云——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。
原子轨道的特点 ①s原子轨道是球形的，p原子轨道是纺锤 形的；
②S轨道是球形对称的，所以只有1个轨道；
③p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、pz3个轨道；
④d轨道有5个伸展方向（5个轨道） f轨道有7个伸展方向（7个轨道） ；
⑴每一电子层数（n）
⑵各原子轨道的取值 ns→n≥1；np→n≥2； nd→n≥3；nf→n≥4； ······
(3)每一电子层最多可容纳2n2个电子
⑷以s、p、d、f ····排序的各原子轨道可容纳 的最多电子数依次为1、3、5、7Hale Waihona Puke Baidu······的二 倍。
2.各电子层、原子轨道中电子能量 的高低
⑴同一电子层中不同的原子轨道：
E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf) ＜······
⑵形状相同的不同原子轨道（能级）
的能量高低顺序：1s<2s<3s<4s； 2p<3p<4p; 3d<4d
（3）电子层和形状相同的原 子轨道的能量相等，如2px， 2py，2pz轨道的能量相等
〖练习〗
1、4d轨道中最多容纳电子数为（B） A．2 B．10 C．14 D．18
2、下列轨道含有轨道数目为3的是（BC） A．1s B．2p C．3p D．4d
开天辟地──原子的诞生
1.现代大爆炸宇宙学理论
宇 诞生于 宙
大 爆 炸
约2h后
大量氢
少量氦
原子核的 熔合反应
极少量锂
其 他 元 素
2.氢是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。
3.所有恒星仍在合成元素，但这些元素都是已 知的。
4.地球上的元素绝大多数是金属，非金属 （包括稀有气体）仅22种。
(“行星系式”原子模 型) (核式模型)
玻尔原子模型(1913年)
电子在原子核外空间的一定轨道 上绕核做高速的圆周运动。
(电子分层排布模型)
玻尔的电子分层排布模型
1、原子核外电子在一系列稳定的轨道一运 动，这些称为原子轨道（能级或电子亚层）。
2、不同的原子轨道具有不同的能量。原 子轨道的能量变化是不连续的。
电子云
注意： A.小黑点的含义 B.小黑点疏密的含义 C.H原子电子云的形状
（1）像一团带负电荷的云雾
（2）小黑点的疏密表示电子在核 外空间一定范围内出现的机会大 小
（3）核外电子能量底的离核近， 能量高的离核远。
二、原子核外电子的运动特征
电子层（能层）与原子轨道（能级）
1.各电子层所包含的原子轨道类型及各 电子层、原子轨道最多容纳的电子数
3、第三电子层含有的轨道数为（D）
A．3 B．5 C．7 D．9
4、下列关于电子层与原子轨道类型的说法 中不正确的是 ( C ) A．原子核外电子的每一个电子层最多可 容纳的电子数为2n2 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的
3、原子核外电子可以有能量不同的轨 道上发生跃迁。
回顾:
电子在原子核外空间是怎样排布的？
(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电 子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升 高的电子层。 (2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。 (3)原于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。
2.基态原子与激发态原子
处于最低能量的原子叫基态原子;当基态原 子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能 级成为激发态原子。
3.基态、激发态的相互转化与 能量转化的关系
E
激发态原子
电子吸收能
量（h γ）
电子释放能
量（ h γ ）
基态原子
4.光谱与光谱分析: （1）光谱：
不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放 不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的 电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱
〖归纳〗
1、原子核外电子的运动特征：① 质量极小（约为质子或中子的 1/1836） ②运动空间极小（运动 范围的直径数量级为10－10m） ③极高速运动（接近光速）④无法 同时测定其速度和位置
五彩缤纷的 焰火
能量最低原理、基态与激发态、光谱
1.能量最低原理:
原子的电子排布遵循构造原理使整个原子 的能量处于最低状态
一、人类对原子结构的认识
回忆： 原子的发现史
1.古希腊原子论 2.道尔顿原子模型(1803年) 3.汤姆生原子模型(1904年) 4.卢瑟福原子模型(1911年)
5.玻尔原子模型(1913年) 6.电子云模型(1926年)
卢瑟福（原子之父）原子模型(1911年)
原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎 等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不 同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样。
D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子
3、电子的自旋
电子的自旋方式有两种：顺时自旋 和逆时自旋。分别用↑和↓表示。 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。
三、原子核外电子的排布
电子排布要遵循的原理
1.能量最低原理 原子核外电子尽先占有能量最 低的轨道，然后依次进入能量 较高的轨道，这样使整个体系 能量最低。（原子 轨道的能 量关系如下：） 1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p <5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s <5f<6d<7p…
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。
轨道的类型不同，轨道的形状也不同
用s、p、d、f分别表示不同形状的轨道
形状相同的原子轨道在原子核外空间还有 不同的伸展方向
s轨道的形 状——球形
p轨道的形 状——纺锤形 （哑铃形）
d轨道的 形状—— 花瓣形
（2）光谱分析：
利用原子光谱的特征谱线来鉴定元素
用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射 光谱
原子核外电子运动的描述方法
由于以上特征，电子运动不能用牛顿运 动定律来描述，只能用统计的观点来描 述。我们不可能像描述宏观运动物体那 样，确定一定状态的核外电子在某个时 刻处于原子核外空间如何，而只能确定 它在原子核外各处出现的概率。该统计 图示即电子云——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。
原子轨道的特点 ①s原子轨道是球形的，p原子轨道是纺锤 形的；
②S轨道是球形对称的，所以只有1个轨道；
③p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、pz3个轨道；
④d轨道有5个伸展方向（5个轨道） f轨道有7个伸展方向（7个轨道） ；
⑴每一电子层数（n）
⑵各原子轨道的取值 ns→n≥1；np→n≥2； nd→n≥3；nf→n≥4； ······
(3)每一电子层最多可容纳2n2个电子
⑷以s、p、d、f ····排序的各原子轨道可容纳 的最多电子数依次为1、3、5、7Hale Waihona Puke Baidu······的二 倍。
2.各电子层、原子轨道中电子能量 的高低
⑴同一电子层中不同的原子轨道：
E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf) ＜······
⑵形状相同的不同原子轨道（能级）
的能量高低顺序：1s<2s<3s<4s； 2p<3p<4p; 3d<4d
（3）电子层和形状相同的原 子轨道的能量相等，如2px， 2py，2pz轨道的能量相等
〖练习〗
1、4d轨道中最多容纳电子数为（B） A．2 B．10 C．14 D．18
2、下列轨道含有轨道数目为3的是（BC） A．1s B．2p C．3p D．4d