化学 2 原子结构与元素的性质 第一单元 原子核外电子的运动 苏教版选修3

专题专题 2原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质第一单元原子核外电子的运动第一单元原子核外电子的运动专题专题 2原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质专题专题 2原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质课程标准课程标准一、人类对原子结构的认识一、人类对原子结构的认识1原子是由原子是由_和和_构成的，其中构成的，其中_带正电，它又是由带正电的带正电，它又是由带正电的_ 和和 不带电的不带电的_构成的，构成的，_带负带负 电。整电。整个原子是个原子是_。2原子中：原子中：质子数质子数_原原子序数子序数质量数质量数_原子核原子核核外电子核外电子原子核原子核质子质子中子中子核外电子核外电子电中性电中性核电荷数核电荷数核外电子数核外电子数质子数质子数中子数中子数3.1911年，英国物理学家卢瑟福根据年，英国物理学家卢瑟福根据粒子的散射实验，提粒子的散射实验，提出了原子结构的有核模型。卢瑟福认为原子的质量主要集中出了原子结构的有核模型。卢瑟福认为原子的质量主要集中在在_上，电子在原子核外空间做高速运动。上，电子在原子核外空间做高速运动。41913年，丹麦物理学家玻尔提出新的原子结构模型：年，丹麦物理学家玻尔提出新的原子结构模型：(1)原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动，这些轨道称为原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动，这些轨道称为原子轨道；核外电子在原子轨道上运动时原子轨道；核外电子在原子轨道上运动时,没有能量变化。没有能量变化。(2)原子轨道的能量各不相同，原子原子轨道的能量各不相同，原子 轨道的轨道的 能量能量 变化是不连变化是不连续的。续的。(3)原子核外电子可以在能量不同的轨道上发生跃迁。原子核外电子可以在能量不同的轨道上发生跃迁。原子核原子核5原子核外电子运动不遵循宏观物体的运动原子核外电子运动不遵循宏观物体的运动 规律，科学规律，科学家用统计方法来描述核外电子的运动状态。用小黑点的疏家用统计方法来描述核外电子的运动状态。用小黑点的疏密代表电子在核外空间区域出现的机会，所得图形称为电密代表电子在核外空间区域出现的机会，所得图形称为电子云图。离子云图。离 核近核近 的区域电子的区域电子 出现的机会大，离核远的出现的机会大，离核远的 区区域，电子出现的机会少。域，电子出现的机会少。6原子处于能量最低状态时，称为基态。原子处于能量最低状态时，称为基态。1电子云图上的小黑点代表一个电子吗？电子云图上的小黑点代表一个电子吗？提示：提示：不是，小黑点仅代表电子出现的概率，并不是存在一不是，小黑点仅代表电子出现的概率，并不是存在一个真实的电子。个真实的电子。二、原子核外电子的运动特征二、原子核外电子的运动特征1原子轨道的类型有：原子轨道的类型有：s、p、d、f等。等。s轨道呈轨道呈 球形，有球形，有1个个轨道，可容纳轨道，可容纳2个电子；个电子；p轨道呈纺锤形，在空间有轨道呈纺锤形，在空间有3个伸展方个伸展方面，包括面，包括px、py、pz轨道，它们之间是互相垂直的，可轨道，它们之间是互相垂直的，可 容纳容纳 6 个电子。个电子。d轨道有轨道有5个轨道，可容纳个轨道，可容纳10个电子；个电子；f 轨轨 道有道有7 个轨个轨道，可容纳道，可容纳14个电子。个电子。2原子轨道用原子轨道用_和和_结合起来共同表示，如结合起来共同表示，如1s、2s、2p、3d等。等。表示电子层的表示电子层的n表示原子轨道形状的表示原子轨道形状的s、p、d、f3第第n电子层中含有的原子轨道类型有电子层中含有的原子轨道类型有n种，原子轨道数目种，原子轨道数目为为n2个，可容纳的电子数为个，可容纳的电子数为2n2。例如：第。例如：第3层中，含有层中，含有3s、3p、3d三种类型的轨道，原子轨道数目为三种类型的轨道，原子轨道数目为9个，一共可容纳个，一共可容纳的电子数为的电子数为18个。个。4原子轨道能量高低：原子轨道能量高低：(1)相同电子层的原子轨道中：相同电子层的原子轨道中：ns_ np _ nd _nf。(2)形状相同的原形状相同的原子轨道：子轨道：2p_3p_4p。(3)电子层数和原子轨电子层数和原子轨道形状均相同：道形状均相同：2px_2py_2pz。2多电子原子中，电子的运动区域与其能量之间的关系？多电子原子中，电子的运动区域与其能量之间的关系？三、原子核外电子的排布三、原子核外电子的排布1核外电子排布需要遵循核外电子排布需要遵循_、_和和_。2能量最低原理：能量最低原理：原子核外电子先占据原子核外电子先占据_的的 轨道轨道(优先进入能量低的能级优先进入能量低的能级)，然后依次进入能量较高的轨道。，然后依次进入能量较高的轨道。3泡利不相容原理：泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳每个原子轨道上最多只能容纳_的电子。的电子。4洪特规则：洪特规则：在能量相同的轨道上的电子将尽先分占在能量相同的轨道上的电子将尽先分占_的原子轨道，且自旋状态的原子轨道，且自旋状态_。能量最低原理能量最低原理泡利不相容原理泡利不相容原理洪特规则洪特规则能量低能量低两个自旋状态不同两个自旋状态不同不同不同相同相同DC原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征探究导引探究导引1原子核外电子具有的能量是否相同？如何描述原子核外电子具有的能量是否相同？如何描述它们的运动状态？它们的运动状态？探究导引探究导引2每个电子层中最多容纳的电子数为何是每个电子层中最多容纳的电子数为何是2n2?1描述核外电子运动状态的参数描述核外电子运动状态的参数2各电子层包含的原子轨道数目的表示方法及最多容纳的各电子层包含的原子轨道数目的表示方法及最多容纳的电子数电子数电子层电子层(n)1234567符号符号原子轨原子轨道类型道类型最多容最多容纳的电纳的电子数子数离离核核远远近近能能量量高高低低KLMNOPQ1s 2s2p3p3d4s4p4d4f226102610142863s218322n2近近远远低低高高4原子核外电子排布的轨道能量顺序原子核外电子排布的轨道能量顺序按箭头指向，能级的能量越来越大。按箭头指向，能级的能量越来越大。A核外电子排布的表示方法核外电子排布的表示方法D原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征D 轨道表示式的书写规则轨道表示式的书写规则D