苏教版高中化学选修三2.1《原子核外电子的运动特征》课件2

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1、第一单元第一单元 原子核外电子的运动原子核外电子的运动第二课时第二课时 原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征原子结构示意图：原子结构示意图：镁原子镁原子（Mg )原子核原子核质子数质子数电子层电子层该层上的电子数该层上的电子数第一层第一层 倒数第一层倒数第一层 最外层最外层 次外层次外层电子层数为电子层数为_层。层。依据上页的原子结构示意图，回忆你依据上页的原子结构示意图，回忆你所知道的原子的核外电子排布规律。所知道的原子的核外电子排布规律。 原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征电子云电子云能量越高。能量越高。离核越远；离核越远；分层运动（排布）；分层运动（排布）；QPONML

2、K7654321核外电子核外电子排布规律：排布规律：（1 1）能量最低原理：）能量最低原理：电子先排布在能量较电子先排布在能量较低的轨道上。低的轨道上。（2）每层每层2n2n2 2个。个。最外层最外层 8 8个（个（K K层时层时2 2个），如果最个），如果最外层为外层为8 8个（个（K K层为层为2 2个）就达到了饱个）就达到了饱和稳定结构。和稳定结构。次外层次外层 1818个，倒数第三层个，倒数第三层 3232宏观物体宏观物体微观粒子微观粒子质量质量很大很大很小很小速度速度较小较小很大（接近光很大（接近光速）速）位移位移可测可测位移、能量位移、能量不可同时测定不可同时测定能量能量可测可测轨

3、迹轨迹可描述可描述（画图或函数描述）（画图或函数描述）不可确定不可确定宏观、微观运动的不同宏观、微观运动的不同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。微观物体的运动特征： 核外电子质量小，运动空间小，运动速率大。 无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。 无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空间某处出现的机会的多少。核外电子运动的特征核外电子运动的特征原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征 可用统计（图示）的方法研究电子在核外出现可用统计（图示）的方法研究电子在核外出现的概率。的概率。电子云电子云电子在核外空间一定范围内出现的

4、机会电子在核外空间一定范围内出现的机会的大小，好像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围，的大小，好像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围，人们形象的称为电子云。人们形象的称为电子云。 电子云图中小黑点的疏密表示电子云图中小黑点的疏密表示_，成成_关系。关系。一、电子层一、电子层二、原子轨道二、原子轨道三、原子轨道伸展方向三、原子轨道伸展方向四、电子的自旋状态四、电子的自旋状态一、电子层（又称能层）一、电子层（又称能层）n：原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征电子层序数电子层序数（n）1234567符号符号KLMNOPQ 离核越来越远，能量越来越高离核越来越远，能量越来越高 量子力学研究表明，处于同

5、一电量子力学研究表明，处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同子层的原子核外电子，也可以在不同类型的类型的原子轨道原子轨道上运动。上运动。二、原子轨道二、原子轨道电子亚层电子亚层轨道的轨道的类型不同类型不同，轨道的轨道的形状也不同形状也不同。用用s s、p p、d d、f f分别表示不同形状的轨道分别表示不同形状的轨道。物理意义：表示电子云的形状。物理意义：表示电子云的形状。s s轨道：轨道：球球形形p p轨道：轨道：纺锤纺锤形形d d原子轨道是花瓣形的；原子轨道是花瓣形的；f f轨道形状更复杂。轨道形状更复杂。 原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征原子轨道的表示方法：原子轨道的表示

6、方法：第四电子层：有四种形状，决定有四种类型轨道。第四电子层：有四种形状，决定有四种类型轨道。 记作记作4s，4p，4d，4f第五电子层：有五种形状，决定有五种类型轨道。第五电子层：有五种形状，决定有五种类型轨道。表示为表示为ns，np，nd，nf等。等。第一电子层：只一种形状第一电子层：只一种形状球形对称，球形对称， 只有只有s轨道，记作轨道，记作1s。第二电子层：有二种形状，第二电子层：有二种形状， 有二种类型轨道，分别记作有二种类型轨道，分别记作2s、 2p。第三电子层：有三种形状，分别是：球形，纺锤形，花瓣形，第三电子层：有三种形状，分别是：球形，纺锤形，花瓣形， 有三种类型轨道。分别

7、记作有三种类型轨道。分别记作3s，3p，3d。原子轨道种类数与电子层序数相等，即原子轨道种类数与电子层序数相等，即n n层有层有n n种轨道。种轨道。形状相同的原子轨道在原子核外空间形状相同的原子轨道在原子核外空间还有不同的伸展方向。还有不同的伸展方向。三、轨道的伸展方向三、轨道的伸展方向：p轨道在空间有轨道在空间有x、y、z3个伸展方向，个伸展方向，所以所以p轨道含轨道含3个轨道，分别记作：个轨道，分别记作：px、py、pz。s轨道是球形对称的，轨道是球形对称的，只有只有1个轨道个轨道d轨道有轨道有5个伸展方向，有个伸展方向，有5个轨道，个轨道，f轨道有轨道有7个伸展方向，有个伸展方向，有7

8、个轨道。个轨道。物理意义：表示电子云在空间的伸展方向。与能量无关。物理意义：表示电子云在空间的伸展方向。与能量无关。（4 4）电子自旋：）电子自旋： 原子核外电子还有一种称为原子核外电子还有一种称为“自旋自旋”的的运动。运动。 原子核外电子的自旋可以有两种不同的原子核外电子的自旋可以有两种不同的状态，通常人们用向上箭头状态，通常人们用向上箭头“”和向下箭和向下箭头头“”来表示这两种不同的自旋状态。来表示这两种不同的自旋状态。 每个轨道最多只能容纳两个自旋状态不每个轨道最多只能容纳两个自旋状态不同的电子同的电子电子平行自旋：电子平行自旋：电子反向自旋：电子反向自旋：电子的自旋状态电子的自旋状态电

9、子层电子层原子轨原子轨道类型道类型原子轨道原子轨道数目数目可容纳的可容纳的电子数目电子数目1 11s1s2 22s2s，2p2p3 33s3s，3p3p，3d3d4 44s4s，4p4p，4d4d，4f4fn n1 12 24 48 89 9181816163232n n2 22n2n2 2总结：总结：各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数（1）电子分层排布的依据是什么？）电子分层排布的依据是什么？（2）在多电子原子中，每一层上的电子能量）在多电子原子中，每一层上的电子能量一样吗？运动区域的形状一样吗？一样吗？运动区域的形状一样吗？（3）为什么每个

10、电子层所能容纳的电子数最）为什么每个电子层所能容纳的电子数最多为多为2n2（n为电子层数）？为电子层数）？各原子轨道的能量高低：各原子轨道的能量高低：电子层和形状相同的原子轨道的能量相电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如等，如2p2px x、2p2py y、2p2pz z轨道的能量相等。轨道的能量相等。相同电子层上原子轨道能量的高低：相同电子层上原子轨道能量的高低：ns ns np np nd nd nf nf形状相同的原子轨道能量的高低形状相同的原子轨道能量的高低：1s 1s 2s 2s 3s 3s 4s 4s多电子原子中，电子填充原子轨道时，原子多电子原子中，电子填充原子轨道时，原子轨

11、道能量的高低存在如下规律：轨道能量的高低存在如下规律：2p2px x2p2py y2p2pz z观察这个原子运动状态图（剖面图），观察这个原子运动状态图（剖面图），该原子核外有几个电子层？该原子核外有几个电子层？动动脑1、下列轨道含有轨道数目为、下列轨道含有轨道数目为3的是的是A、1s B、2p C、3p D、4d 3、第三电子层含有的轨道数为、第三电子层含有的轨道数为 A、3 B、 5 C、 7 D、 9 动动脑动动脑2、3d轨道中最多容纳电子数为轨道中最多容纳电子数为A、2 B、 10 C、 14 D、 184.第二电子层最多含有的电子数是第二电子层最多含有的电子数是A、2 B、4 C、 8 D、10