化學(xué) 2 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 第一單元 原子核外電子的運(yùn)動(dòng) 蘇教版選修3

專題專題 2原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第一單元原子核外電子的運(yùn)動(dòng)第一單元原子核外電子的運(yùn)動(dòng)專題專題 2原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)專題專題 2原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)課程標(biāo)準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn)一、人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識一、人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識1原子是由原子是由_和和_構(gòu)成的，其中構(gòu)成的，其中_帶正電，它又是由帶正電的帶正電，它又是由帶正電的_ 和和 不帶電的不帶電的_構(gòu)成的，構(gòu)成的，_帶負(fù)帶負(fù) 電。整電。整個(gè)原子是個(gè)原子是_。2原子中：原子中：質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)_原原子序數(shù)子序數(shù)質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)_原子核原子核核外電子核外電子原子核原子核質(zhì)子質(zhì)子中子中子核外電子核外電子電中性電中性核電荷數(shù)核電荷數(shù)核外電子數(shù)核外電子數(shù)質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)中子數(shù)3.1911年，英國物理學(xué)家盧瑟福根據(jù)年，英國物理學(xué)家盧瑟福根據(jù)粒子的散射實(shí)驗(yàn)，提粒子的散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子結(jié)構(gòu)的有核模型。盧瑟福認(rèn)為原子的質(zhì)量主要集中出了原子結(jié)構(gòu)的有核模型。盧瑟福認(rèn)為原子的質(zhì)量主要集中在在_上，電子在原子核外空間做高速運(yùn)動(dòng)。上，電子在原子核外空間做高速運(yùn)動(dòng)。41913年，丹麥物理學(xué)家玻爾提出新的原子結(jié)構(gòu)模型：年，丹麥物理學(xué)家玻爾提出新的原子結(jié)構(gòu)模型：(1)原子核外電子在一系列穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動(dòng)，這些軌道稱為原子核外電子在一系列穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動(dòng)，這些軌道稱為原子軌道；核外電子在原子軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)原子軌道；核外電子在原子軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),沒有能量變化。沒有能量變化。(2)原子軌道的能量各不相同，原子原子軌道的能量各不相同，原子 軌道的軌道的 能量能量 變化是不連變化是不連續(xù)的。續(xù)的。(3)原子核外電子可以在能量不同的軌道上發(fā)生躍遷。原子核外電子可以在能量不同的軌道上發(fā)生躍遷。原子核原子核5原子核外電子運(yùn)動(dòng)不遵循宏觀物體的運(yùn)動(dòng)原子核外電子運(yùn)動(dòng)不遵循宏觀物體的運(yùn)動(dòng) 規(guī)律，科學(xué)規(guī)律，科學(xué)家用統(tǒng)計(jì)方法來描述核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。用小黑點(diǎn)的疏家用統(tǒng)計(jì)方法來描述核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。用小黑點(diǎn)的疏密代表電子在核外空間區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會(huì)，所得圖形稱為電密代表電子在核外空間區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會(huì)，所得圖形稱為電子云圖。離子云圖。離 核近核近 的區(qū)域電子的區(qū)域電子 出現(xiàn)的機(jī)會(huì)大，離核遠(yuǎn)的出現(xiàn)的機(jī)會(huì)大，離核遠(yuǎn)的 區(qū)區(qū)域，電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)少。域，電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)少。6原子處于能量最低狀態(tài)時(shí)，稱為基態(tài)。原子處于能量最低狀態(tài)時(shí)，稱為基態(tài)。1電子云圖上的小黑點(diǎn)代表一個(gè)電子嗎？電子云圖上的小黑點(diǎn)代表一個(gè)電子嗎？提示：提示：不是，小黑點(diǎn)僅代表電子出現(xiàn)的概率，并不是存在一不是，小黑點(diǎn)僅代表電子出現(xiàn)的概率，并不是存在一個(gè)真實(shí)的電子。個(gè)真實(shí)的電子。二、原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征二、原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征1原子軌道的類型有：原子軌道的類型有：s、p、d、f等。等。s軌道呈軌道呈 球形，有球形，有1個(gè)個(gè)軌道，可容納軌道，可容納2個(gè)電子；個(gè)電子；p軌道呈紡錘形，在空間有軌道呈紡錘形，在空間有3個(gè)伸展方個(gè)伸展方面，包括面，包括px、py、pz軌道，它們之間是互相垂直的，可軌道，它們之間是互相垂直的，可 容納容納 6 個(gè)電子。個(gè)電子。d軌道有軌道有5個(gè)軌道，可容納個(gè)軌道，可容納10個(gè)電子；個(gè)電子；f 軌軌 道有道有7 個(gè)軌個(gè)軌道，可容納道，可容納14個(gè)電子。個(gè)電子。2原子軌道用原子軌道用_和和_結(jié)合起來共同表示，如結(jié)合起來共同表示，如1s、2s、2p、3d等。等。表示電子層的表示電子層的n表示原子軌道形狀的表示原子軌道形狀的s、p、d、f3第第n電子層中含有的原子軌道類型有電子層中含有的原子軌道類型有n種，原子軌道數(shù)目種，原子軌道數(shù)目為為n2個(gè)，可容納的電子數(shù)為個(gè)，可容納的電子數(shù)為2n2。例如：第。例如：第3層中，含有層中，含有3s、3p、3d三種類型的軌道，原子軌道數(shù)目為三種類型的軌道，原子軌道數(shù)目為9個(gè)，一共可容納個(gè)，一共可容納的電子數(shù)為的電子數(shù)為18個(gè)。個(gè)。4原子軌道能量高低：原子軌道能量高低：(1)相同電子層的原子軌道中：相同電子層的原子軌道中：ns_ np _ nd _nf。(2)形狀相同的原形狀相同的原子軌道：子軌道：2p_3p_4p。(3)電子層數(shù)和原子軌電子層數(shù)和原子軌道形狀均相同：道形狀均相同：2px_2py_2pz。2多電子原子中，電子的運(yùn)動(dòng)區(qū)域與其能量之間的關(guān)系？多電子原子中，電子的運(yùn)動(dòng)區(qū)域與其能量之間的關(guān)系？三、原子核外電子的排布三、原子核外電子的排布1核外電子排布需要遵循核外電子排布需要遵循_、_和和_。2能量最低原理：能量最低原理：原子核外電子先占據(jù)原子核外電子先占據(jù)_的的 軌道軌道(優(yōu)先進(jìn)入能量低的能級優(yōu)先進(jìn)入能量低的能級)，然后依次進(jìn)入能量較高的軌道。，然后依次進(jìn)入能量較高的軌道。3泡利不相容原理：泡利不相容原理：每個(gè)原子軌道上最多只能容納每個(gè)原子軌道上最多只能容納_的電子。的電子。4洪特規(guī)則：洪特規(guī)則：在能量相同的軌道上的電子將盡先分占在能量相同的軌道上的電子將盡先分占_的原子軌道，且自旋狀態(tài)的原子軌道，且自旋狀態(tài)_。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規(guī)則洪特規(guī)則能量低能量低兩個(gè)自旋狀態(tài)不同兩個(gè)自旋狀態(tài)不同不同不同相同相同DC原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征探究導(dǎo)引探究導(dǎo)引1原子核外電子具有的能量是否相同？如何描述原子核外電子具有的能量是否相同？如何描述它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？探究導(dǎo)引探究導(dǎo)引2每個(gè)電子層中最多容納的電子數(shù)為何是每個(gè)電子層中最多容納的電子數(shù)為何是2n2?1描述核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的參數(shù)描述核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的參數(shù)2各電子層包含的原子軌道數(shù)目的表示方法及最多容納的各電子層包含的原子軌道數(shù)目的表示方法及最多容納的電子數(shù)電子數(shù)電子層電子層(n)1234567符號符號原子軌原子軌道類型道類型最多容最多容納的電納的電子數(shù)子數(shù)離離核核遠(yuǎn)遠(yuǎn)近近能能量量高高低低KLMNOPQ1s 2s2p3p3d4s4p4d4f226102610142863s218322n2近近遠(yuǎn)遠(yuǎn)低低高高4原子核外電子排布的軌道能量順序原子核外電子排布的軌道能量順序按箭頭指向，能級的能量越來越大。按箭頭指向，能級的能量越來越大。A核外電子排布的表示方法核外電子排布的表示方法D原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征D 軌道表示式的書寫規(guī)則軌道表示式的書寫規(guī)則D