原子结构电子云与原子轨道.ppt

第一节原子结构,第一章,原子的组成,核电荷数=核内质子数=核外电子数,质量数=质子数+中子数,知识回顾,（1）先排能量低的电子层，由里往外再排能量高的电子层。（2）每一层最多容纳电子数：2n2个。（3）最外层电子数不超过8个（K层为最外层时不超过2个）。（4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。,核外电子的分层排布规律:,1、什么叫能层？在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动,这种不同的区域称为电子层(n)即能层,二、能层与能级,二、能层与能级,1、能层,低,能级：(电子亚层）在多电子原子中，同一能层的电子的能量也可能不同，可以将它们分为不同的能级（s、p、d、f),2.各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数,能级数=能层序数,每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf（n代表能层）任意能层总是从s能级开始，且能级数=该能层序数。例如第三能层有3能级，分别是3s3p3d。以s、p、d、f各能级最多容纳的电子数依次为1、3、5、7的2倍。,1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数（n）之间存在什么关系？,3.英文字母相同的不同能级中，所容纳的最多电子数是否相同？,2.不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数（n）之间存在什么关系？,学与问,2n2,每个能层(n)中，能级符号的顺序是_任一能层，能级数=_数s、p、d、f可容纳的电子数依次是_,ns、np、nd、nf,小结：,能层序,261014,太阳,电子云与原子轨道,宏观物体的运动特征,可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度；,可以描画它们的运动轨迹。,H原子结构模型,微观物体的运动特征：,电子的质量很小，只有9.1110-31千克；相对于宏观物体而言核外电子的运动范围很小；电子的运动速度很大；没有固定的轨迹,测不准,核外电子运动状态的描述,电子云：描述核外电子运动特征的图象。电子云中的小黑点：并不是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率。电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述,电子云的演示,五、电子云与原子轨道,原子轨道：电子云的轮廓图（90%）,S能级的原子轨道图,*S能级的原子轨道是球形对称的.,*能层序数n越大,原子轨道半径越大,能层序数越大原子轨道的半径,所有的S能级原子轨道都是形的，,球,1,S能层只有个轨道,S能级的原子轨道图,P能级的原子轨道,*P能级的原子轨道是哑铃型的,每个P能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以Px,Py,PZ表示.这三个轨道的能量相等,d能级的原子轨道有个.,d能级的原子轨道,5,能级与原子轨道数和容纳电子数的关系,1,3,5,7,72,52,一个原子轨道最多容纳个电子,2,12,32,1.最低能量原理电子在原子轨道上的排布，要尽可能使电子的能量最低。,四核外电子排布规则,2.泡利不相容原理每个原子轨道最多只能容纳两个电子，且自旋方向必须相反,3.洪特规则-电子在等价轨道上排布时，总是尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同,He原子的核外电子排布,N原子的核外电子排布,课堂练习,用轨道表示式表示出铁原子的核外电子排布,洪特规则,泡利原理,能量最低原理,画出24Cr的轨道排布式,洪特规则的特例：在等价轨道的全充满（p6，d10，f14）、半充满（p3，d5，f7）全空时(p0,d0,f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性。,结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数。电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。轨道表示式：能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况，自旋方向。,4、以下是表示铁原子的3种不同化学用语。,铁原子结构示意图,铁原子电子排布式,铁原子电子排布图（轨道表示式）,1s22s22p63s23p63d64s2,核外电子排布规则:,1.能量最低原理,2.泡利不相容原理,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,一个原子轨道最多容纳2个电子，而且自旋方向相反。,思考：写出Ne原子的轨道表示式,那么O原子的轨道表示式怎么写呢？,3.洪特规则,当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是首先单独占一个轨道（即分占不同的轨道），而且自旋方向相同。,d轨道电子分布和自旋情况正确的是（）,BDF,4.补充规则,相对稳定的状态,全充满（p6，d10，f14）,全空时（p0，d0，f0）,半充满（p3，d5，f7）,1.写出24Cr、29Cu的电子排布式和轨道表示式,2.某元素的原子，3p能级有两个未成对电子，则该原子可能是？,3.当碳原子的核外电子排布由,转变为,时，下列说法正确的是：,A.碳原子由基态变为激发态B.碳原子由激发态变为基态C.碳原子要从外界环境中吸收能量D.碳原子要向外界环境释放能量,AC,基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是,ABCD,基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有A1种B2种C3种D8种,科学探究,1为什么画出的方框（轨道）是参差不齐的,2每个轨道最多能填几个电子,3填在同一个轨道中的电子的运动方向有何关系,4电子在填充轨道时遵循怎样的先后顺序,谢谢指导,