蘇教版選修3專題2第1單元原子核外電子的運動課件 (24張).ppt

第一單元原子核外電子的運動 1 專題2原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 你們該做的 2500年前 德謨克利特 1803 道爾頓 實心球模型 湯姆生 葡萄干面包式 1904 盧瑟福 空心球模型 1911 玻爾 1913 軌道模型 量子力學(xué)模型 1926 許多人 哲學(xué)臆測 人類認(rèn)識原子的歷史是漫長的 也是無止境的 人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識 化學(xué)史的重心不在于某國的某人發(fā)現(xiàn)了什么 科學(xué)史上的重大事件 其內(nèi)在邏輯關(guān)系不可顛倒 前人的肩膀必是后人的階梯 最有效的記憶方法是邏輯 是推理 軌跡與機(jī)會 很多物體的運動無法用軌跡來描述 在不可能 也沒有必要知道軌跡的前提下 我們是否可以設(shè)計另外一種描述方式呢 統(tǒng)計 物體在空間某處出現(xiàn)的機(jī)會 一炷香的思辨 黑暗中點燃一炷香 你會看到什么 盡力晃動那炷香 你又會看到什么 如果不用手晃動 改用馬達(dá) 你看到的會有什么區(qū)別 盧瑟福的行星模型科學(xué)嗎 電子運動速度極高 高達(dá)每秒2000km 電子運動范圍極小 小至10 10m 描述電子運動的軌跡 有可能嗎 有必要嗎 20世紀(jì)初 科學(xué)家揭示了微觀世界波粒二象性的規(guī)律 認(rèn)識到原子核外電子的運動不遵循經(jīng)典力學(xué)的原理 必須用量子力學(xué)模型描述核外電子的運動 電子云 統(tǒng)計電子在原子核外空間某處出現(xiàn)的機(jī)會 在宏觀世界 一顆火星可能呈現(xiàn)為一個火團(tuán) 在微觀世界 一個電子就形成一團(tuán)電子云 i 53團(tuán)互相獨立又相互浸潤的電子云 云雖漂泊 也要有家 先分層 同層再分亞層 電子亞層繼續(xù)細(xì)分為軌道 此處襲用盧瑟福 波爾等前輩的措辭 其實是 空間 一 電子層二 原子軌道三 原子軌道伸展方向四 電子的自旋狀態(tài) 在多電子原子中 原子核外電子的運動狀態(tài)不同 人們從以下四個方面描述原子核外電子的運動狀態(tài) 一 電子層 又稱能層 n 原子核外電子的運動特征 在含有多個電子的原子中 電子的能量往往是不同的 人們根據(jù)電子的能量差異和主要運動區(qū)域的不同 認(rèn)為核外電子分別處于不同的電子層上 二 原子軌道 電子亞層 軌道的類型不同 軌道的形狀也不同 用s p d f分別表示不同形狀的軌道 物理意義 表示電子云的形狀 s軌道 球形 p軌道 紡錘形 d原子軌道是花瓣形的 f軌道形狀更復(fù)雜 原子核外電子的運動特征 原子軌道的表示方法 第四電子層 有四種形狀 決定有四種類型軌道 記作4s 4p 4d 4f第五電子層 有五種形狀 決定有五種類型軌道 表示為ns np nd nf等 第一電子層 只一種形狀 球形對稱 只有s軌道 記作1s 第二電子層 有二種形狀 有二種類型軌道 分別記作2s 2p 第三電子層 有三種形狀 分別是 球形 紡錘形 花瓣形 有三種類型軌道 分別記作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個伸展方向 所以p軌道含3個軌道 分別記作 px py pz s軌道是球形對稱的 只有1個軌道 d軌道有5個伸展方向 有5個軌道 f軌道有7個伸展方向 有7個軌道 物理意義 表示電子云在空間的伸展方向 與能量無關(guān) 4 電子自旋 原子核外電子還有一種稱為 自旋 的運動 原子核外電子的自旋可以有兩種不同的狀態(tài) 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狀態(tài) 每個軌道最多只能容納兩個自旋狀態(tài)不同的電子 電子平行自旋 電子反向自旋 電子的自旋狀態(tài) 總結(jié) 各電子層包含的原子軌道數(shù)目和可容納的電子數(shù) 1 電子分層排布的依據(jù)是什么 2 在多電子原子中 每一層上的電子能量一樣嗎 運動區(qū)域的形狀一樣嗎 3 為什么每個電子層所能容納的電子數(shù)最多為2n2 n為電子層數(shù) 現(xiàn)在你知道了嗎 各原子軌道的能量高低 電子層和形狀相同的原子軌道的能量相等 如2px 2py 2pz軌道的能量相等 相同電子層上原子軌道能量的高低 ns np nd nf 形狀相同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 原子軌道能量的高低存在如下規(guī)律 2px 2py 2pz 1 下列軌道含有軌道數(shù)目為3的是a 1sb 2pc 3pd 4d 3 第三