原子核外電子的運(yùn)動(dòng)(兩課時(shí))

第一單元原子核外電子的運(yùn)動(dòng)德謨克利特：樸素原子觀道爾頓：原子學(xué)說湯姆生：“葡萄干面包式〞模型盧瑟福：帶核原子構(gòu)造模型玻爾：原子軌道模型現(xiàn)代量子力學(xué)模型18031904191119131926宏觀物體微觀粒子質(zhì)量很大很小速度較小很大（接近光速）位移可測(cè)位移、能量不可同時(shí)測(cè)定能量可測(cè)軌跡可描述（畫圖或函數(shù)描述）不可確定宏觀、微觀運(yùn)動(dòng)的不同原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征1、核外電子以極高的速度、在極小的空間作應(yīng)不停頓的運(yùn)轉(zhuǎn)。不遵照宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律〔不能測(cè)出在某一時(shí)辰的位置、速度，即不能描畫出它的運(yùn)動(dòng)軌跡〕。2、可用統(tǒng)計(jì)〔圖示〕的方法研討電子在核外出現(xiàn)的概率。

電子云——電子在核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)的時(shí)機(jī)的大小，好似帶負(fù)電荷的云霧覆蓋在原子核周圍，人們籠統(tǒng)的稱為電子云。一、電子云留意：A.小黑點(diǎn)的含義B.小黑點(diǎn)疏密的含義C.H原子電子云的外形電子云：描畫核外電子運(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。電子云密度大的地方闡明電子出現(xiàn)的時(shí)機(jī)多，而電子云密度小的地方闡明電子出現(xiàn)的時(shí)機(jī)少。關(guān)于電子在核外的運(yùn)動(dòng)，他曾經(jīng)知道哪些規(guī)律？？回想原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征電子云·能量越高。離核越遠(yuǎn)；分層運(yùn)動(dòng)〔排布〕；QPONMLK7654321核外電子的排布電子層：KLMNOPQ離核遠(yuǎn)近：近遠(yuǎn)能量高低：低高1234567KLMNOPQ分層排布核外電子排布規(guī)律：〔1〕能量最低原理：電子先排布在能量較低的軌道上?！?〕每層≤2n2個(gè)。最外層≤8個(gè)〔K層時(shí)≤2個(gè)〕，假設(shè)最外層為8個(gè)〔K層為2個(gè)〕就到達(dá)了飽和穩(wěn)定構(gòu)造。次外層≤18個(gè)，倒數(shù)第三層≤32畫出K、Ca、Fe原子的原子構(gòu)造表示圖：KCaFe動(dòng)筆動(dòng)腦問題一：同一電子層內(nèi)，多個(gè)電子怎樣排布呢？有規(guī)律嗎？還是隨機(jī)的？〔1〕電子分層排布的根據(jù)是什么？

〔2〕在多電子原子中，每一層上的電子能量一樣嗎？運(yùn)動(dòng)區(qū)域的外形一樣嗎？

〔3〕為什么每個(gè)電子層所能包容的電子數(shù)最多為2n2〔n為電子層數(shù)〕？

？疑問原子核外的區(qū)域劃分終究是怎樣的？電子層原子軌道〔一〕電子層〔又稱能層〕：分層根據(jù)：能量的較大差別；電子運(yùn)動(dòng)的主要區(qū)域或離核遠(yuǎn)近的不同。原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征電子層序數(shù)（n）1234567符號(hào)KLMNOPQ

離核越來越遠(yuǎn)，能量越來越高同一電子層內(nèi)，電子能量也并非完全一樣?！捕吃榆壍懒孔恿W(xué)研討闡明，處于同一電子層的原子核外電子，也可以在不同類型的原子軌道上運(yùn)動(dòng)。軌道的類型不同，軌道的外形也不同。用s、p、d、f分別表示不同外形的軌道。s軌道：球形原子軌道外形----電子云輪廓圖原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征s軌道----呈球形p軌道：紡錘形p原子軌道是紡錘形〔啞鈴形〕的p原子軌道d原子軌道d原子軌道是花瓣形的；f軌道外形更復(fù)雜。原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征原子軌道的表示方法：第四電子層：有四種外形，決議有四種類型軌道。

記作4s，4p，4d，4f

第五電子層：有五種外形，決議有五種類型軌道。表示為ns，np，nd，nf等。第一電子層：只一種外形——球形對(duì)稱，只一種類型軌道，用s表示，叫s軌道，記作1s。第二電子層：有二種外形，所以有二種類型軌道。分別是：

球形，記作2s；紡錘形，用p表示，叫p軌道，記作2p。第三電子層：有三種外形，決議有三種類型軌道。

記作3s，3p，3d。原子軌道種類數(shù)與電子層序數(shù)相等，即n層有n種軌道。〔三〕軌道的伸展方向：p軌道在空間有x、y、z3個(gè)伸展方向，所以p軌道含3個(gè)軌道，可包容6個(gè)電子分別記作：px、py、pz。s軌道是球形對(duì)稱的，只需1個(gè)軌道，可包容2個(gè)電子。d軌道有5個(gè)伸展方向，有5個(gè)軌道，可包容10個(gè)電子；f軌道有7個(gè)伸展方向，有7個(gè)軌道，可包容14個(gè)電子。外形一樣的原子軌道在原子核外空間還有不同的伸展方向。n1234電子層第一第二第三第四原子軌道1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f2、原子軌道的表示方法〔ns，np，nd，nf等〕原子軌道種類數(shù)與電子層序數(shù)相等，即n層有n種軌道。原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征電子層原子軌道類型原子軌道類型數(shù)目可容納的電子數(shù)目11s22s，2p33s，3p，3d44s，4p，4d，4fn—12489181632n22n2總結(jié)：各電子層包含的原子軌道數(shù)目和可包容的電子數(shù)各原子軌道的能量高低：③電子層和外形一樣的原子軌道的能量相等，如2px、2py、2pz軌道的能量相等。①一樣電子層上原子軌道能量的高低：ns<np<nd<nf②外形一樣的原子軌道能量的高低：1s<2s<3s<4s……多電子原子中，電子填充原子軌道時(shí)，原子軌道能量的高低存在如下規(guī)律：2px＝2py＝2pz3、有以下四種軌道：①2s、②2p、③3p、④4d，其中能量最高的是〔〕A.2sB.2pC.3pD.4dD4、用“＞〞“＜〞或“＝〞表示以下各組多電子原子的原子軌道能量的高低⑴3s3p⑵2px2py⑶3s3d⑷4s3p＜＝＜＞5、比較以下多電子原子的原子軌道能量的高低⑴2s2p4s⑵3s3p4p2s＜2p＜4s3s＜3p＜4p〔4〕電子自旋：原子核外電子還有一種稱為“自旋〞的運(yùn)動(dòng)。原子核外電子的自旋可以有兩種不同的形狀，通常人們用向上箭頭“↑〞和向下箭頭“↓〞來表示這兩種不同的自旋形狀。當(dāng)然，“電子自旋〞并非真像地球繞軸自旋一樣，它只是代表電子的兩種不同形狀。電子平行自旋：電子反向自旋：↑↑↑↓處于同一電子層的原子核外電子,也可以在不同類型的上運(yùn)動(dòng),不同，的外形也不同。S軌道是對(duì)稱的,所以S軌道個(gè)軌道；P軌道在空間有個(gè)伸展方向,所以P軌道包括個(gè)軌道；d軌道有個(gè)軌道、f軌道有個(gè)軌道。每一個(gè)原子軌道上只能有個(gè)自旋形狀不同的核外電子。原子軌道軌道類型軌道球形1x、y、zpx、py、pz3572填空：〔1〕電子分層排布的根據(jù)是什么？

〔2〕在多電子原子中，每一層上的電子能量一樣嗎？運(yùn)動(dòng)區(qū)域的外形一樣嗎？

〔3〕為什么每個(gè)電子層所能包容的電子數(shù)最多為2n2〔n為電子層數(shù)〕？如今他知道了嗎？1、以下軌道含有軌道數(shù)目為3的是A、1sB、2pC、3pD、4d3、第三電子層含有的軌道數(shù)為A、3B、5C、7D、9動(dòng)動(dòng)腦2、3d軌道中最多包容電子數(shù)為A、2B、10C、14D、184.第二電子層最多含有的電子數(shù)是A、2B、4C、8D、10√√√√√C、同是s軌道，在不同的能層中所能包容的最多電子數(shù)是不一樣的5、以下關(guān)于電子層與原子軌道類型的說法中不正確的選項(xiàng)是()A、原子核外電子的每一個(gè)電子層最多可包容的電子數(shù)為2n2B、任一電子層的原子軌道總是從s軌道開場(chǎng)，而且原子軌道類型數(shù)目等于該電子層序數(shù)D、1個(gè)原子軌道里最多只能包容2個(gè)電子原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征練習(xí)√6、以下有關(guān)電子云和原子軌道的說法正確的選項(xiàng)是〔〕A．原子核外的電子象云霧一樣覆蓋在原子核周圍，故稱電子云B．s能級(jí)的原子軌道呈球形，處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)C．p能級(jí)的原子軌道呈紡錘形，隨著能層的添加，p能級(jí)原子軌道也在增多D．與s電子原子軌道一樣，p電子原子軌道的平均半徑隨能層的增大而增大原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征練習(xí)√核外電子的運(yùn)動(dòng)形狀小結(jié)：電子層n原子軌道或電子云外形原子軌道或電子云在空間的伸展方向電子的自旋形狀〔或自旋方向〕描畫核外電子運(yùn)動(dòng)形狀的參數(shù)原子核外電子的排布描畫原子核外電子的運(yùn)動(dòng)形狀涉及電子層、原子軌道和電子自旋。科學(xué)家經(jīng)過研討發(fā)現(xiàn)，原子核外電子的排布遵照能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)那么。1.最低能量原理──電子在原子軌道上的排布，要盡能夠使電子的能量最低。核外電子排布規(guī)那么1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d<7p記憶能級(jí)圖1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p[闡明]自左而右、自上而下，軌道能量依次遞增。原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征(2)〔五〕原子軌道的能量：④原子軌道能量順序圖〔能級(jí)圖〕2.泡利不相容原理──每個(gè)原子軌道最多只能包容兩個(gè)電子，且自旋方向必需相反He原子的核外電子排布↑↓寫出Ne原子的軌道表示式1s2s2p(1)軌道表示式的書寫格式：①元素符號(hào)；②軌道框(一個(gè)軌道一個(gè)框，能量一樣的軌道連在一同)；③電子及自旋形狀(↑、↓)。Ne3.洪特規(guī)那么-----電子在等價(jià)軌道上排布時(shí)，總是盡能夠分占不同的軌道，且自旋方向一樣N原子的核外電子排布↑↓↑↓↑↑↑d軌道電子分布和自旋情況正確的選項(xiàng)是〔〕BDFO原子的軌道表示式1s2s2p練習(xí):畫出以下元素的軌道表示式:C： Na：原子的電子排布式(1)電子排布式的書寫格式：①元素符號(hào)；②軌道符號(hào)(帶電子層數(shù))；③電子個(gè)數(shù)(右上角)。練習(xí):寫出以下元素的電子排布式:Na：Ca：Br：1s22s22p63s11s22s22p63s23p64s21s22s22p63s23p64s23d104p5N：Mg：1s22s22p31s22s22p63s2畫出24Cr的軌道排布式和電子排布式洪特規(guī)那么的特例：在等價(jià)軌道的全充溢〔p6，d10，f14〕、半充溢〔p3，d5，f7〕全空時(shí)(p0,d0,f0)的形狀，具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性?！?s22s22p63s23p6↑↑↑↓↑↑4s23d4↑↑↑↑↑↑4s13d51s22s22p63s23p64s13d54.補(bǔ)充規(guī)那么相對(duì)穩(wěn)定的形狀全充溢〔p6，d10，f14〕全空時(shí)〔p0，d0，f0〕半充溢〔p3，d5，f7〕1.寫出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，那么該原子能夠是？構(gòu)造表示圖：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。鐵原子構(gòu)造表示圖鐵原子電子排布式鐵原子電子排布圖〔軌道表示式〕1s22s22p63s23p63d64s21S3S2S4S3P2P3d3.當(dāng)碳原子的核外電子排布由轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí)，以下說法正確的選項(xiàng)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選項(xiàng)是ABCD基態(tài)原子的4s能級(jí)中只需1個(gè)電子的元素共有A．1種B．2種C．3種D．8種1、氫原子的3d和4s能級(jí)的能量高低是(

)A

3d>4sB

3d<4sC

3d=4sD

無3d