原子結(jié)構(gòu)電子云與原子軌道.ppt

第一節(jié)原子結(jié)構(gòu),第一章,原子的組成,核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),知識(shí)回顧,（1）先排能量低的電子層，由里往外再排能量高的電子層。（2）每一層最多容納電子數(shù)：2n2個(gè)。（3）最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)（K層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè)）。（4）次外層電子數(shù)不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。,核外電子的分層排布規(guī)律:,1、什么叫能層？在含有多個(gè)電子的原子里,電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng),這種不同的區(qū)域稱為電子層(n)即能層,二、能層與能級(jí),二、能層與能級(jí),1、能層,低,能級(jí)：(電子亞層）在多電子原子中，同一能層的電子的能量也可能不同，可以將它們分為不同的能級(jí)（s、p、d、f),2.各能層所包含的能級(jí)類(lèi)型及各能層、能級(jí)最多容納的電子數(shù),能級(jí)數(shù)=能層序數(shù),每一能層中，能級(jí)符號(hào)的順序是ns、np、nd、nf（n代表能層）任意能層總是從s能級(jí)開(kāi)始，且能級(jí)數(shù)=該能層序數(shù)。例如第三能層有3能級(jí)，分別是3s3p3d。以s、p、d、f各能級(jí)最多容納的電子數(shù)依次為1、3、5、7的2倍。,1.原子核外電子的每一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)與能層的序數(shù)（n）之間存在什么關(guān)系？,3.英文字母相同的不同能級(jí)中，所容納的最多電子數(shù)是否相同？,2.不同的能層分別有多少個(gè)能級(jí)，與能層的序數(shù)（n）之間存在什么關(guān)系？,學(xué)與問(wèn),2n2,每個(gè)能層(n)中，能級(jí)符號(hào)的順序是_任一能層，能級(jí)數(shù)=_數(shù)s、p、d、f可容納的電子數(shù)依次是_,ns、np、nd、nf,小結(jié)：,能層序,261014,太陽(yáng),電子云與原子軌道,宏觀物體的運(yùn)動(dòng)特征,可以準(zhǔn)確地測(cè)出它們?cè)谀骋粫r(shí)刻所處的位置及運(yùn)行的速度；,可以描畫(huà)它們的運(yùn)動(dòng)軌跡。,H原子結(jié)構(gòu)模型,微觀物體的運(yùn)動(dòng)特征：,電子的質(zhì)量很小，只有9.1110-31千克；相對(duì)于宏觀物體而言核外電子的運(yùn)動(dòng)范圍很小；電子的運(yùn)動(dòng)速度很大；沒(méi)有固定的軌跡,測(cè)不準(zhǔn),核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述,電子云：描述核外電子運(yùn)動(dòng)特征的圖象。電子云中的小黑點(diǎn)：并不是表示原子核外的一個(gè)電子,而是表示電子在此空間出現(xiàn)的機(jī)率。電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述,電子云的演示,五、電子云與原子軌道,原子軌道：電子云的輪廓圖（90%）,S能級(jí)的原子軌道圖,*S能級(jí)的原子軌道是球形對(duì)稱的.,*能層序數(shù)n越大,原子軌道半徑越大,能層序數(shù)越大原子軌道的半徑,所有的S能級(jí)原子軌道都是形的，,球,1,S能層只有個(gè)軌道,S能級(jí)的原子軌道圖,P能級(jí)的原子軌道,*P能級(jí)的原子軌道是啞鈴型的,每個(gè)P能級(jí)有3個(gè)原子軌道,它們相互垂直,分別以Px,Py,PZ表示.這三個(gè)軌道的能量相等,d能級(jí)的原子軌道有個(gè).,d能級(jí)的原子軌道,5,能級(jí)與原子軌道數(shù)和容納電子數(shù)的關(guān)系,1,3,5,7,72,52,一個(gè)原子軌道最多容納個(gè)電子,2,12,32,1.最低能量原理電子在原子軌道上的排布，要盡可能使電子的能量最低。,四核外電子排布規(guī)則,2.泡利不相容原理每個(gè)原子軌道最多只能容納兩個(gè)電子，且自旋方向必須相反,3.洪特規(guī)則-電子在等價(jià)軌道上排布時(shí)，總是盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同,He原子的核外電子排布,N原子的核外電子排布,課堂練習(xí),用軌道表示式表示出鐵原子的核外電子排布,洪特規(guī)則,泡利原理,能量最低原理,畫(huà)出24Cr的軌道排布式,洪特規(guī)則的特例：在等價(jià)軌道的全充滿（p6，d10，f14）、半充滿（p3，d5，f7）全空時(shí)(p0,d0,f0)的狀態(tài)，具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性。,結(jié)構(gòu)示意圖：能直觀地反映核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各能層上的電子數(shù)。電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、能級(jí)和各能級(jí)上的電子數(shù)。軌道表示式：能反映各軌道的能量的高低及各軌道上的電子分布情況，自旋方向。,4、以下是表示鐵原子的3種不同化學(xué)用語(yǔ)。,鐵原子結(jié)構(gòu)示意圖,鐵原子電子排布式,鐵原子電子排布圖（軌道表示式）,1s22s22p63s23p63d64s2,核外電子排布規(guī)則:,1.能量最低原理,2.泡利不相容原理,原子的電子排布遵循構(gòu)造原理使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài),一個(gè)原子軌道最多容納2個(gè)電子，而且自旋方向相反。,思考：寫(xiě)出Ne原子的軌道表示式,那么O原子的軌道表示式怎么寫(xiě)呢？,3.洪特規(guī)則,當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，總是首先單獨(dú)占一個(gè)軌道（即分占不同的軌道），而且自旋方向相同。,d軌道電子分布和自旋情況正確的是（）,BDF,4.補(bǔ)充規(guī)則,相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),全充滿（p6，d10，f14）,全空時(shí)（p0，d0，f0）,半充滿（p3，d5，f7）,1.寫(xiě)出24Cr、29Cu的電子排布式和軌道表示式,2.某元素的原子，3p能級(jí)有兩個(gè)未成對(duì)電子，則該原子可能是？,3.當(dāng)碳原子的核外電子排布由,轉(zhuǎn)變?yōu)?時(shí)，下列說(shuō)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,基態(tài)碳原子的最外能層的各能級(jí)中，電子排布的方式正確的是,ABCD,基態(tài)原子的4s能級(jí)中只有1個(gè)電子的元素共有A1種B2種C3種D8種,科學(xué)探究,1為什么畫(huà)出的方框（軌道）是參差不齊的,2每個(gè)軌道最多能填幾個(gè)電子,3填在同一個(gè)軌道中的電子的運(yùn)動(dòng)方向有何關(guān)系,4電子在填充軌道時(shí)遵循怎樣的先后順序,謝謝指導(dǎo),