原子核外电子的运动
合集下载
相关主题
- 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)。
（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。
电子层 (n)
一
二
三
四
五六七
符号 K L
M
N
OPQ
原子轨 道(l)
1s 2s
2 p
3s
3 p
3 d
4s
4 p
4 d
4f
······
最多容 纳的电
2
2
6
2
6
1 0
2
6
1 0
1 4
······
子数 2 8
18
32
2n2
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。
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； ······
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
原子轨道类型 s
p
d
f
…
原子轨道形状 球形 纺锤形 花瓣形 …… …
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；
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
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。
பைடு நூலகம்、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)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、7、······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）
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。
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：↑↓
(“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。
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（hγ）
电子释放能
量（ hγ ）
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
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。
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
桐乡高级中学
张锦松
开天辟地──原子的诞生
1.现代大爆炸宇宙学理论
其他元素
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
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。
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
〖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
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。
电子层 (n)
一
二
三
四
五六七
符号 K L
M
N
OPQ
原子轨 道(l)
1s 2s
2 p
3s
3 p
3 d
4s
4 p
4 d
4f
······
最多容 纳的电
2
2
6
2
6
1 0
2
6
1 0
1 4
······
子数 2 8
18
32
2n2
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。
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； ······
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
原子轨道类型 s
p
d
f
…
原子轨道形状 球形 纺锤形 花瓣形 …… …
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；
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
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。
பைடு நூலகம்、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)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、7、······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）
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。
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：↑↓
(“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。
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（hγ）
电子释放能
量（ hγ ）
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
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。
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
桐乡高级中学
张锦松
开天辟地──原子的诞生
1.现代大爆炸宇宙学理论
其他元素
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
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。
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
〖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