原子核外電子的運動第1頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五開天辟地──原子的誕生1.現(xiàn)代大爆炸宇宙學理論宇宙大爆炸大量氫少量氦極少量鋰其他元素原子核的熔合反應約2h后誕生于2.氫是宇宙中最豐富的元素，是所有元素之母。3.所有恒星仍在合成元素，但這些元素都是已知的。4.地球上的元素絕大多數(shù)是金屬，非金屬（包括稀有氣體）僅22種。第2頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五原子的發(fā)現(xiàn)史1.古希臘原子論2.道爾頓原子模型(1803年)3.湯姆生原子模型(1904年)4.盧瑟福原子模型(1911年)5.玻爾原子模型(1913年)6.電子云模型(1926年)回憶：一、人類對原子結構的認識第3頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五盧瑟福（原子之父）原子模型(1911年)原子中心有一個帶正電荷的核，它的質量幾乎等于原子的全部質量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運轉，就象行星環(huán)繞太陽運轉一樣。(“行星系式”原子模型)(核式模型)第4頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五玻爾原子模型(1913年)電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速的圓周運動。(電子分層排布模型)第5頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五玻爾的電子分層排布模型1、原子核外電子在一系列穩(wěn)定的軌道一運動，這些稱為原子軌道（能級或電子亞層）。2、不同的原子軌道具有不同的能量。原子軌道的能量變化是不連續(xù)的。3、原子核外電子可以有能量不同的軌道上發(fā)生躍遷。第6頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五回顧:電子在原子核外空間是怎樣排布的？(1)核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層。(2)原子核外各電子層最多容納2n2個電子。(3)原于最外層電子數(shù)目不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個電子)。(4)次外層電子數(shù)目不能超過18個(K層為次外層時不能超過2個)，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個。

第7頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五1、原子核外電子的運動特征：①質量極小（約為質子或中子的1/1836）②運動空間極?。ㄟ\動范圍的直徑數(shù)量級為10－10m）③極高速運動（接近光速）④無法同時測定其速度和位置〖歸納〗第8頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第9頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五五彩繽紛的焰火第10頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五

能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜1.能量最低原理:原子的電子排布遵循構造原理使整個原子的能量處于最低狀態(tài)2.基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子處于最低能量的原子叫基態(tài)原子;當基態(tài)原子的電子吸收能量后,電子會躍遷到較高能級成為激發(fā)態(tài)原子。第11頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五3.基態(tài)、激發(fā)態(tài)的相互轉化與能量轉化的關系基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子電子吸收能量（）電子釋放能量（）E第12頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五4.光譜與光譜分析:（1）光譜：不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜總稱原子光譜（2）光譜分析：利用原子光譜的特征譜線來鑒定元素第13頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五用光譜儀測定氫氣放電管發(fā)射的氫的發(fā)射光譜第14頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五原子核外電子運動的描述方法由于以上特征，電子運動不能用牛頓運動定律來描述，只能用統(tǒng)計的觀點來描述。我們不可能像描述宏觀運動物體那樣，確定一定狀態(tài)的核外電子在某個時刻處于原子核外空間如何，而只能確定它在原子核外各處出現(xiàn)的概率。該統(tǒng)計圖示即電子云——好像帶負電荷的云霧籠罩在原子核周圍，人們形象的稱為電子云。第15頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五電子云注意：A.小黑點的含義B.小黑點疏密的含義C.H原子電子云的形狀第16頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五（1）像一團帶負電荷的云霧（2）小黑點的疏密表示電子在核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)的機會大?。?）核外電子能量底的離核近，能量高的離核遠。第17頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五二、原子核外電子的運動特征1.各電子層所包含的原子軌道類型及各電子層、原子軌道最多容納的電子數(shù)電子層(n)一二三四五六七符號KLMNOPQ原子軌道(l)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f······最多容納的電子數(shù)2262610261014······2818322n2電子層（能層）與原子軌道（能級）第18頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五原子軌道量子力學研究表明，處于同一電子層的原子核外電子，也可以在不同類型的原子軌道上運動。軌道的類型不同，軌道的形狀也不同用s、p、d、f分別表示不同形狀的軌道

形狀相同的原子軌道在原子核外空間還有不同的伸展方向第19頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五原子軌道類型spdf…原子軌道形狀球形紡錘形花瓣形………s軌道的形狀——球形p軌道的形狀——紡錘形（啞鈴形）d軌道的形狀——花瓣形第20頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五原子軌道的特點①s原子軌道是球形的，p原子軌道是紡錘形的；②S軌道是球形對稱的，所以只有1個軌道；③p軌道在空間上有x、y、z三個伸展方向，所以p軌道包括px、py、pz3個軌道；④d軌道有5個伸展方向（5個軌道）f軌道有7個伸展方向（7個軌道）；第21頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五⑴每一電子層數(shù)（n）⑵各原子軌道的取值ns→n≥1；np→n≥2；nd→n≥3；nf→n≥4；······(3)每一電子層最多可容納2n2個電子⑷以s、p、d、f····排序的各原子軌道可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7、······的二倍。第22頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五2.各電子層、原子軌道中電子能量的高低⑴同一電子層中不同的原子軌道：⑵形狀相同的不同原子軌道（能級）的能量高低順序：1s<2s<3s<4s；2p<3p<4p;3d<4dE(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)＜······第23頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五（3）電子層和形狀相同的原子軌道的能量相等，如2px，2py，2pz軌道的能量相等第24頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五1、4d軌道中最多容納電子數(shù)為（）A．2B．10C．14D．18〖練習〗2、下列軌道含有軌道數(shù)目為3的是（）A．1sB．2pC．3pD．4d3、第三電子層含有的軌道數(shù)為（）A．3B．5C．7D．9BBCD第25頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五4、下列關于電子層與原子軌道類型的說法中不正確的是()A．原子核外電子的每一個電子層最多可容納的電子數(shù)為2n2B．任一電子層的原子軌道總是從s軌道開始，而且原子軌道類型數(shù)目等于該電子層序數(shù)C．同是s軌道，在不同的能層中所能容納的最多電子數(shù)是不相同的D．1個原子軌道里最多只能容納2個電子C第26頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五3、電子的自旋電子的自旋方式有兩種：順時自旋和逆時自旋。分別用↑和↓表示。電子自旋狀態(tài)自旋平行：↑↑自旋相反：↑↓注：每個原子軌道最多只能排布兩個自旋相反的電子。第27頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五三、原子核外電子的排布1.能量最低原理原子核外電子盡先占有能量最低的軌道，然后依次進入能量較高的軌道，這樣使整個體系能量最低。（原子 軌道的能量關系如下：）1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d<7p…電子排布要遵循的原理第28頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五2.泡利不相容原理每個原子軌道上最多只能容納兩個自旋狀態(tài)不同的電子。 3.洪特規(guī)則在能量相同的軌道上的電子，將盡先分占不同軌道而且自旋狀態(tài)相同。第29頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五2.電子排布式Na：1s22s22p63s1電子層數(shù)該能級上排布的電子數(shù)原子軌道符號KLMFe：1s22s22p63s23p63d64s2KLMN按能層次序書寫并填充入電子。第30頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五注意：并不是所有基態(tài)原子的核外電子都符合簡單的原理。結果24Cr：1s22s22p63s23p63d54s129Cu：1s22s22p63s23p63d104s1

24Cr、29Cu、

47Ag、79Au的核外電子排布式，并比較外圍電子層排布的異同。洪特規(guī)則特例：當原子核外電子在能量相等的軌道上排布時，軌 道上全空（p0、d0、f0）、半滿（p3、d5、f7）、全滿（p6、d10、f14）結構 時能量較低第31頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五3.簡化電子排布式如：Na：1s22s22p63s1[Ne]3s1對于電子排布式書寫較為復雜，我們把內(nèi)層已經(jīng)達到稀有氣體結構的部分用稀有氣體加中括號方法代替。

簡化為原子實第32頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五寫出氧、硅、鐵的簡化電子排布式O：1s22s22p4[He]2s22p4簡化為Si：1s22s22p63s23p2簡化為[Ne]3s23p2Fe：1s22s22p63s23p63d64s2簡化為[Ar]3d64s2練一練第33頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五例題解析例1若某基態(tài)原子的外圍電子排布為3d14s2，則下列說法正確的是（）A．該元素基態(tài)原子中共有3個電子B．該元素原子核外有4個電子層C．該元素原子最外層共有3個電子D．該元素原子M能層共有8個電子B第34頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五例2下列有關認識正確的是（）A．各能級的原子軌道數(shù)按s、p、d、f的順序分別為1、3、5、7B．各能層的能級都是從s能級開始至f能級結束C．各能層含有的能級數(shù)為n—1D．各能層含有的電子數(shù)為2n2A第35頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五例3下列粒子中，電子排布式為1s22s22p63s23p6的有（）A．Sc3+B．Mg2+C．Cl-D．Br-

例4下列化學用語，不能表示氯離子的是（）A．Cl-D．1s22s22p63s23p6B．C．BCAC例5下列電子排布原子軌道順序，實質是各能級能量高低。若以E(nl)表示某能級的能量，以下各式中正確的是（）A．E(4s)＞E(3s)＞E(2s)＞E(1s)B．E(3d)＞E(4s)＞E(3p)＞E(3s)C．E(5s)＞E(4f)＞E(4s)＞E(3d)D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)＞E(3d)AB第36頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五4、軌道表示式軌道表示式的書寫格式①元素符號；②軌道框（一個軌道一個框，能量相同的軌道連在一起）；③電子自旋狀態(tài)（用“↑”、“↓”表示）；④軌道符號（軌道框下面）如Na：第37頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五↑↑↑↓↑↓↑↑↑↑↑↓當碳原子的核外電子排布由轉變?yōu)闀r，下列說法正確的是（）A.碳原子由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)B.碳原子由激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài)C.碳原子要從外界環(huán)境中吸收能量D.碳原子要向外界環(huán)境釋放能量AC練一練第38頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五1．原子實：原子核外內(nèi)層電子已達到稀有氣體結構的部分2．外圍電子排布式：原子電子排布式中省去原子實的剩余部分3．價電子：主族元素的外圍電子排布式，也就是主族元素的最外層電子4．基態(tài)：最低能量狀態(tài)。如處于最低能量狀態(tài)的原子稱為基態(tài)原子。幾個名詞：第39頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五習題精練1．下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是（）A．Al1s22s22p63s23p1

B．O2-1s22s22p6C．Na+1s22s22p6

D．Si1s22s22p2第40頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五2．按能量由低到高的順序排列，正確的一組是（）A．1s、2p、3d、4sB．1s、2s、3s、2pC．2s、2p、3s、3pD．4p、3d、4s、3pC3．若n=3，以下能級符號錯誤的是()A．npB．nfC．ndD．nsB第41頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五3.寫出下列元素基態(tài)原子的電子排布式：(5)Br;⑷Ca

；(3)Si;(2)P;⑴N

；1s22s22p31s22s22p63s23p31s22s22p63s23p21s22s22p63s23p64s21s22s22p63s23p63d104s24p5第42頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五4.寫出下列元素原子的簡化電子排布式：Na：

；P：

；Cu：