原子结构模型ppt课件

2）能量分布
不同轨道上运动的电子具有不同的能量，而且能量 是量子化的，即“一份一份”的，不能任意连续变 化而只能取某些不连续的值
基态 ：原子能量最低的定态。 激发态 ：能量高于基态的状态。
3）电子跃迁
电子从一个轨道跃迁到另一轨道时，就要吸 收或放出能量，两个定态的能量差为E。如能 量以光辐射的形式表现出来，就形成了光谱。
玻尔：核外电子分层排布的原 子结构模型
现代量子力学模型
1913 1926
核外电子的运动状态是怎样的？ 科学家通过研究光谱现象，进一步研究核 外电子的运动状态。 通过实验表明氢原子光谱是线状光谱
玻尔利用核外电子分层排布的原子结构模 型成功的解释了这一实验事实。
了解几个概念
1）运动轨迹
原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道（orbit） 上绕核运动时，并不吸收能量，也不辐射能量，电 子处于定态。
E = E2- E1= h (=c/)
为什么氢光谱是线状光谱？
n=4 n=3 n=2 n=1
吸收能量 释放能量
氢原子从一个电子 层跃迁到另一个电 子层时，吸收或释 放一定的能量，就 会吸收或释放一定
波长的光， 所以得到线状光谱
回过头来看玻尔的理论
玻尔原子结构模型 （1）行星模型 点拨：这里的“轨道”实际上就是我们现在所说的电子层。 （2）定态假设 点拨：玻尔原子结构理论认为：同一电子层上的电子能量完全相同。 （3）量子化条件 点拨：量子化条件的内涵是 各电子层能量差的不连续性。 （4）跃迁规则 ▲原子光谱产生的原因：电子由激发态跃迁到基态会释放出能量，
S能级的原子轨道图
所有的S能级原子轨道都是 球 形的， 电子层序数越大原子轨道的半径越大 S能级只有 1 个轨道
P能级的原子
y
y
x
x
x
P的原子轨道是 哑铃（或纺锤） 形
每个P能级有_____3__个轨道，它们互相垂直，
分别以___P__x、___P_y__、___P_z___为符号 这三个轨道的能量相等。 P原子轨道的平均半径也随能层序数增大而__增__大_
n=1时，有1个s能级
n=2时，有1个s能级和1个p能级
n=3时，有1个s能级、1个p能级和1个d能级
n=4时，有1个s能级、1个p能级、1个d能级和1 个f能级
3. 原子轨道
原子中的单个电子的空间运动状态用原子 轨道表示。
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
问题：
不同元素的原子所含有的电子数是不同的， 在多电子的原子中，各个电子在原子核外 的运动状态是否相同呢？各个电子具有的 能量是否一样呢？
1.电子层：按电子能量的高低及离核远近划分
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. 能级
量子力学研究表明，处于同一电子层的原 子核外电子，所具有的能量也可能不相同，电 子云的形状可能不完全相同，因此，对同一个 电子层，还可分为若干个能级。
这种能量以光的形式释放出来，所以就产生光谱。 ▲氢原子光谱是线状光谱的原因：氢原子上的电子由n=2的激发态
跃迁到n=1的基态，与从n=3的激发态跃迁到n=2的激发态，释 放出的能量不同，因此产生光的波长不同。
一、氢原子光谱和玻尔的原子结构模型
1、玻尔原子结构模型要点：
（1）电子在具有确定半径圆周轨道上绕原 子核运动，并且不辐射能量；
实际上，原子很稳定，有一定大小，并没有发生 这种电子同原子核碰撞的情况。这又怎样解释呢？
人类认识原子的历史
波 尔 原 子 模 型
1913年，玻尔建立了核外电子分层排布 的原子结构模型
德谟克利特：朴素原子观 道尔顿：原子学说
1803
汤姆生：“葡萄干布丁” 模型 1903
卢瑟福： 原子结构的核式模型 1911
电子云：
用单位体积内小点的疏密程度来描述核外电 子在原子核外单位体积空间出现的概率的大小所 得的图形叫做电子云。（一般用小黑点表示）
电子云中的小黑点意义：
每个小黑点并不表示原子核外的一个电子, 而是表示电子在此空间出现的机会（或概 率）。
电子云密度大的区域说明电子出现的机会 多，而电子云密度小的区域说明电子出现的 机会少。
（2）在不同轨道上运动的电子具有不同的 能量，能量是量子化的。
（3）电子发生跃迁时，才会不连续的辐射 或吸收能量
贡献？
二、原子核外电子的运动特征
运动物体 汽车 炮弹 人造卫星 宇宙飞船 电子
速率（Km/S) 0.03 2
7.8
11 2200
乒乓球直径 410-2 m
核外电子运动空间范围 n10-10 m
出近代原子学说，他认为原子是微 小的不可分割的实心球体。
人类认识原子的历史
1903年，汤姆逊发现电子，并提出 原子结构的“葡萄干布丁”模型，开 始涉及原子内部的结构
人类认识原子的历史
卢
瑟
福
原
子
1911年，卢瑟福根据
模
α粒子散射实验，提
型
出“核式”原子结构
模型
卢瑟福的原子结构理论遇到的问题
根据已经知道的电磁运动的规律，电子在运动的 时候会放出电磁波（能量）。因此，绕着原子核旋转 的电子，因为能量逐渐减小，应当沿着一条螺旋形的 轨道转动，离中心的原子核越来越近，最后碰在原子 核上。这样一来，原子就被破坏了。
绚丽壮观的焰火增加了节日欢乐的气氛， 都市夜空色彩夺目的美景会给你留下不可磨 灭的记忆。你是否想过，这给你带来惊异和 欢乐的美景是如何产生的？是什么产生了这 不同颜色的光？
这一节内容的学习，将会帮助我们揭 开其中的秘密。
一、原子结构理论发展史：
一、人类认识原子的历史
道 尔 顿 原 子 模 型 19世纪初，英国科学家道尔顿提
d 能 级 的 原 子 轨 道
d能级的原子轨道有5个.
f能级的原子轨道有7个.
（1）原子轨道的类型
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、pz 3个轨道；
核外电子的 运动特征：
速度极快、永不停止 质量小，运动空间极小 无固定运动轨迹
这说明核外电子的运动不能用经典的运动学和力学 来描述（不能同时准确地测定它的位置和速度）， 科学家采用统计的方法来描述电子在原子核外某一 区域出现机会的多少。
氢原子的电子云
➢小黑点的疏密表示电子在核外空间单 位体积内出现的概率的大小。