1、核外電子運動的狀態(tài)一、原子核外電子運動的特征1、宏觀物體的運動特征下面以鉛球的自由落體運動為例：S=1/2gt2 V=gt第1頁/共61頁 所處的位置及運行的速度； 可以描畫它們的運動軌跡。第2頁/共61頁歸納宏觀物體運動的特征：n可以準確地測出它們在某一時刻 所處的位置及運行的速度；n可以描畫它們的運動軌跡。第3頁/共61頁2、核外電子運動的特征：電子質(zhì)量很小（9.110-31kg）帶負電荷運動范圍?。ㄖ睆郊s為10-10m ）高速運動，接近光速第4頁/共61頁結(jié)論： 電子的運動與宏觀物體的運動不同，宏觀物體遵循牛頓運動定律,而電子運動不遵循牛頓運動定律.原子核外電子的運動沒有確定的軌道,不能

2、同時準確地測定電子在某一時刻所處的位置和運動速度,也不能描畫出它的運動軌跡.第5頁/共61頁思考：如何描述核外電子的運動？1、只能用統(tǒng)計的觀點指出它在原子核外空間某處出現(xiàn)機會的多少。2、用“電子云”形象的描述核外電子的運動。第6頁/共61頁氫原子的五次瞬間照相:第7頁/共61頁電子云演示第8頁/共61頁呈球形分布在離核近處密度大,離核遠處密度小.氫原子的電子云的特征：而多電子原子的電子云則比較復(fù)雜。用小黑點的疏密來形象化描述電子在原子核周圍出現(xiàn)機會多少的圖象-電子云.第9頁/共61頁1、氫原子的電子云圖中的小黑點表示的意義是（ ） （A）一個黑點表示一個電子 （B）黑點的多少表示電子個數(shù)的多少

3、 （C）表示電子運動的軌跡 （D）電子在核外空間出現(xiàn)機會的多少D第10頁/共61頁二.核外電子運動狀態(tài)1. 電子層 根據(jù)電子的能量差異和空間運動范圍離核的遠近不同,核外電子分別處于不同的電子層.電子層 n= 1 2 3 4 5 6 7K L M N O P Q 電子離核距離 近 遠 能量 低 高第11頁/共61頁2.電子亞層(同一電子層中,電子運動形狀不同,能量也有區(qū)別)四種亞層 S、P、d、 f 電子層和電子亞層關(guān)系n=1 s亞層 1sn=2 s、p亞層 2s、2pn=3 s、p、d亞層 3s、3p、3dn=4 s、p、d、f亞層 4s、4p、4d、4f形狀：s球形 p-紡錘形 d-花瓣形

4、f-十字花瓣形 同層中能量 nsnpndnf第12頁/共61頁3. 電子云伸展方向軌道p電子云三個伸展方向f電子云七個伸展方向問題: (px py pz)能量是否相同?(px py pz)(3px = 3py =3 pz) 2px 3px 4px 軌道-在一定電子層上具有一定形狀和一定伸展方向的電子云所占據(jù)的空間稱軌道.S電子云-一個伸展方向d電子云五個伸展方向,第13頁/共61頁s軌道：球形電子云的伸展方向:第14頁/共61頁p軌道：紡錘形電子云的伸展方向:Px Py Pz 第15頁/共61頁形狀：d軌道電子云伸展方向花瓣形第16頁/共61頁形狀：f軌道電子云伸展方向復(fù)雜花瓣形第17頁/共6

5、1頁自旋方向示意圖：4. 電子的自旋 每一個軌道中最多只能容納二個自旋方向相反的電子.第18頁/共61頁電子層序數(shù)電子亞層軌道數(shù) n2最多可容納電子數(shù)2n21234.nss.ps.p.ds.p.d.f1=121+3+5=9=321+3+5+9=16=421+3=4=22n22818322n2第19頁/共61頁小結(jié)： 電子云形狀-由電子亞層決定. 電子的能量-由電子層、電子亞層決定。 軌道-由電子層、電子亞層、電子云伸展方向決定。 電子的運動狀態(tài)-由電子層、電子亞層、電子云伸展方向和電子的自旋四個方面描述。第20頁/共61頁表5-2 稀有氣體原子的電子層排布核電荷數(shù)元素名稱元素符號各電子層的電子

6、數(shù)KLM N O Q21018365486氫氖氬氪氙氡HeNeArKrXeRn22 82 8828 18828 18 18 828 18 32 18 8第21頁/共61頁（2）各層最多容納2n2 個電子（3）最外層不超過8個（K層2個）（4）次外層不超過18個，倒數(shù)第 三層不超過32個。相互制約，相互聯(lián)系核外電子排布規(guī)律:（1）能量最低原理第22頁/共61頁三、核外電子排布式與軌道表示方式1、泡利不相容原理 同一軌道上最多可容納電子自旋方向相反的兩個電子。核外電子排布的原則 在同一原子里,沒有運動狀態(tài)完全相同的兩個電子存在。第23頁/共61頁2、能量最低原理：電子優(yōu)先進入能量低的軌道。E1SE

7、2SE2PE3SE3P第24頁/共61頁（1）按能量由低到高順序，正確書寫軌道符號。（2）按電子排布規(guī)律，分別在s.p等亞層右上角填寫所排電子的數(shù)目。例1.寫出118號元素原子的核外電子排布式。核外電子排布式書寫電子排布式：6C 1s2 2s2 2p2 7N 1s2 2s2 2p3 8O 1s2 2s2 2p4 9F 1s2 2s2 2p5 軌道表示式S區(qū) 、P區(qū)第25頁/共61頁例2. O2-離子中電子的運動狀態(tài)有( )A.3種 B. 8種 C.10種 D.12 種C其原子最外層有_種運動狀態(tài)不同的電子， 其原子中有_種能量不同的電子；65其屬于_區(qū)元素。P第26頁/共61頁3洪特規(guī)則:6C

8、 軌道表示式 在能量相同的軌道上電子以相同的自旋方向，分占不同的軌道. 7N軌道表示式 8O軌道式 9F軌道式 第27頁/共61頁寫出19、20、26號元素原子的核外電子排布式。多電子原子中能級交錯現(xiàn)象第28頁/共61頁1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 5d 6fE:1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p電子填入軌道的先后順序多電子原子中能級交錯現(xiàn)象原因：除原子核對電子影響外，還存在各電子之間的相互作用，減弱了原子核對外層電子的作用.ns(n-1)d(n-2)fnp第29頁/共61頁22Ti26Fe的核外電子排布式第

9、30頁/共61頁例如：22Ti 26Fe 24Cr 1s22s22p63s23p63d44s2 實驗測定： 1s22s22p63s23p63d54s1填入按能級順序書寫按電子層順序價電子29Cu 1s22s22p63s23p63d94s2 實驗測定 ： 1s22s22p63s23p63d104s1 再如：1s22s22p63s23p63d24s2 1s22s22p63s23p63d64s2第31頁/共61頁全充滿 ：p6 , d10 , f14 半充滿 ：p3 , d5 , f7 全空 ： p0 , d0 , f0 特例: 同一電子亞層全充滿、半充滿、或全空的狀態(tài)都是能量較低的穩(wěn)定狀態(tài)。 24

10、Cr 1s22s22p63s23p63d44s2 實驗測定： 1s22s22p63s23p63d54s129Cu 1s22s22p63s23p63d94s2 實驗測定 ： 1s22s22p63s23p63d104s1 比較：為何核外電子排布最外層電子不超過8個，次外層電子不超過18個.第32頁/共61頁表示原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)式有:電子式; 原子結(jié)構(gòu)示意圖; 特征電子構(gòu)型(最外層電子排布式,即價電子數(shù)); 核外電子排布式; 軌道表示式.第33頁/共61頁寫出第三周期只有一個未成對電子的元素符號:1s22s22p63s11s22s22p63s23p11s22s22p63s23p5 Na Al Cl短周

11、期P亞層上有2個未成對電子的元素符號:1s22s22p21s22s22p41s22s22p63s23p2 C O Si1s22s22p63s23p4 S第34頁/共61頁例2.(1).短周期元素P亞層未成對電子數(shù)最多的元素原子是_.N、P(2).第三周期元素P亞層有一個未成對電子的元素_.Al、Cl(3).第三周期元素P亞層有兩個未成對電子元素原子的電子排布式和軌道表示式.第35頁/共61頁例. 下列原子的最外電子層中,成對電子占據(jù)的軌道和不成對電子占據(jù)的軌道數(shù)目相同的是A. B B. K C. Si D. OA D第36頁/共61頁下列電子排布式表示的微粒,無法確定其是原子還是離子的是_.(

12、A)1s2 (B )1s22s2 (C ) 1S22S22P63S23P6 (E)1s22s22p1AC第37頁/共61頁例9. 元素X的原子最外層電子排布式是nsnnpn+1. 原子中能量最高的是_電子,其電子云在空間有_種伸展方向;X的名稱是_,其氫化物的電子式是_.2P33氮第38頁/共61頁例7 若A元素原子的最外層電子的結(jié)構(gòu)是ns2，則下列判斷正確的是。(A). A一定是金屬元素 (B) .A一定是A 族元素 (C). A的最高正價是+2價 (D).A不易形成負價. DHe Be Mg Ca Fe第39頁/共61頁例8. 下列四種微粒中,不能破壞水的電離平衡的是( ).A.X2- 1

13、s22s22p63s23p6B. Y 1s22s22p63s1 C. Z3+ 1s22s22p6D.W- 1s22s22p63s23p6D第40頁/共61頁例10.X.Y兩元素可形成X2Y3型化合物,則X.Y原子最外層的電子排布可能是_.X 3s23p1 2s22p3 3s23p1 3s2Y 3s23p5 2s22p4 3s23p4 3s22P3(A) (B) ( C) (D)B C第41頁/共61頁例3. 下列各組原子中,彼此的化學(xué)性質(zhì)一定相似的是_.(A)P原子:1s2 Q原子:2s2(B) P原子:M電子層上有2個電子. Q原子:N電子層上也有2個電子.(C) P原子:2P亞層有1個未成

14、對電子. Q原子:3P亞層也有1個未成對電子.(D)P原子:最外電子層(L層)上只有一個空軌道. Q原子:最外電子層(M層)上也只有一個空軌道.D第42頁/共61頁9、寫出核外電子總數(shù)為10、18的微粒(盡可能多)。核外電子總數(shù)為10的微粒：Ne、HF、H2O、NH3、CH4、F-、O2-、N3-、OH-、NH2-、H3O+、NH4+、Na+、Mg2+、Al3+核外電子總數(shù)為18的微粒：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、Cl-、S2-、HS-、F2、H2O2、HFO、N2H4、C2H68、寫出相對分子質(zhì)量為28的物質(zhì)的分子式 (三種)；寫出相對分子質(zhì)量為34的物質(zhì)的分子式 (三種)；寫出

15、相對分子質(zhì)量為44的物質(zhì)的分子式 (三種)。CO、N2 、C2H4H2S、 PH3 、 H2O2CO2 、 N2O、 C3H8第43頁/共61頁寫出135號元素的核外電子排布式。寫出N 、F、Si元素的軌道表達式。寫出Cr、Cu、Fe、Na、Br、Ar最外層電子排布式。作業(yè)第44頁/共61頁第45頁/共61頁電子排布方面的規(guī)律1.主族元素中單電子數(shù)最多的是_ 族元素，前四周期單電子數(shù)最多的元素是_2.原子最外層成對電子數(shù)和成單電子數(shù)相等的元素在_族元素。3.原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍或3倍的元素一定_.4.次外層電子數(shù)為2 的元素一定_.5.次外層電子數(shù)為8的元素在第三周期以下所有_的

16、元素.ACr.A、A在第二周期在第二周期A、A第46頁/共61頁1.最外層電子數(shù)是一個的原子一定是主族嗎?2.最外層電子數(shù)是nS2的原子一定是主族嗎?3.除最外層外,其他各電子層的電子數(shù)均達到2n2,一定是主族元素嗎?問題第47頁/共61頁6、最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的元素為_.7、未成對電子數(shù)等于電子層數(shù)的元素有_（短周期）8、原子的S亞層和P亞層電子數(shù)相等的是_.(短周期）。9、最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等的元素有_.H、Be、Al、Ge、Sb、PoH、C、O、P.O、MgBe、Ar第48頁/共61頁例9. 第IV主族元素R,在它的R(OH)n中,其質(zhì)量分數(shù)為0.778,在它的另一化合物

17、R(OH)m中,質(zhì)量分數(shù)為0.636.(1).試求n和m的值,n=_,m=_.(2)試求R的相對原子質(zhì)量:_.第49頁/共61頁（二）、相對分子質(zhì)量:一個分子的各原子的相對原子質(zhì)量的總和。（注意：有時為了方便，相對原子質(zhì)量和相對分子質(zhì)量近似取組成原子的質(zhì)量數(shù)之和）拓展:若相對原子質(zhì)量的計算規(guī)定，以一種12C原子質(zhì)量的1/24位標準1、O相對原子質(zhì)量： ;O2相對分子質(zhì)量： ;2、阿伏加德羅常數(shù)應(yīng)為 12C所含碳原子數(shù)；3、標況下氣體的摩爾體積為 ；4、32g氧氣在標準狀況下的體積為 ；326424g44.8mol/L22.4L第50頁/共61頁【練習一】設(shè)NA表示何伏加德羅常數(shù)，假定把12C的

18、相對原子質(zhì)量改為24，則下列說法不正確的是（）A.此時16O的相對原子質(zhì)量為32；B.標準狀況下44gCO2的體積為11.2L；C.44gCO2和28gCO含有相同數(shù)目的分子； D.18gH2O的物質(zhì)的量為0.5mol.B第51頁/共61頁 阿伏加德羅常數(shù)、相對原子質(zhì)量的標準均是人為規(guī)定的，如果它們發(fā)生了改變，則相對原子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度等“主觀因素”均會發(fā)生相應(yīng)變化，而質(zhì)量、微粒數(shù)、一定質(zhì)量的氣體的體積、氣體的密度、物質(zhì)的溶解度等“客觀因素”卻不會改變。第52頁/共61頁形狀：d軌道電子云伸展方向花瓣形第53頁/共61頁自旋方向

19、示意圖：4. 電子的自旋 每一個軌道中最多只能容納二個自旋方向相反的電子.第54頁/共61頁1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 5d 6fE:1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p電子填入軌道的先后順序多電子原子中能級交錯現(xiàn)象原因：除原子核對電子影響外，還存在各電子之間的相互作用，減弱了原子核對外層電子的作用.ns(n-1)d(n-2)fnp第55頁/共61頁例如：22Ti 26Fe 24Cr 1s22s22p63s23p63d44s2 實驗測定： 1s22s22p63s23p63d54s1填入按能級順序書寫按電子層順序價電子29Cu 1s22s22p63s23p63d94s2 實驗測定 ： 1s22s22p63s23p63d104s1 再如：1s22s2