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核外电子运动的状态.pptx
1、只能用统计的观点指出它在原子核外 空间某处出现机会的多少。 2、用“电子云”形象的描述核外电子的 运动。
氢原子的五次瞬间照相:
电子云演示
氢原子的电子云的特征:
① 呈球形分布
而多电子原子的电子 云则比较复杂。
② 在离核近处密度大, 离核远处密度小.
③ 用小黑点的疏密来形象化描述电子 在原子核周围出现机会多少的图象---------电子云.
电子离核距离 近
能量
低
远 高
2.电子亚层(同一电子层中,电子运动形状不同, 能量也有区别)
四种亚层 S、P、d、 f 形状:s—球形 p-纺锤形 d-花瓣形 f-十字花瓣形
电子层和电子亚层关系 n=1 s亚层 1s n=2 s、p亚层 2s、2p n=3 s、p、d亚层 3s、3p、3d n=4 s、p、d、f亚层 4s、4p、4d、4f
表5-2 稀有气体原子的电子层排布
核电 荷数
2 10 18
36 54 86
元素 名称
氢 氖 氩
氪 氙 氡
元素 符号
He Ne Ar
Kr
Xe Rn
各电子层的电子数
K L MN O Q 2 28 28 8 2 8 18 8 2 8 18 18 8
2 8 18 32 18 8
核外电子排布规律:
(1)能量最低原理 (2)各层最多容纳2n2 个电子 (3)最外层不超过8个(K层2个) (4)次外层不超过18个,倒数第
三层不超过32个。 相互制约,相互联系
三、核外电子排布式与轨道表示方式
核外电子排布的原则
1、泡利不相容原理 同一轨道上最多可容纳电子自旋方向相反
的两个电子。
在同一原子里,没有运动状态完全相同的 两个电子存在。
2、能量最低原理:电子优先进入能量低 的轨道。
E1S <E2S <E2P <E3S <E3P
5p<6s<4f<5d<6p
多电子原子中能级交错现象 原因:除原子核对电子影响外,还存在各电 子之间的相互作用,减弱了原子核对外层电 子的作用.
22Ti 26Fe的核外电子排布式
例如:22Ti 1s22s22p63s23p63d24s2
26Fe
1s22s22p63s23p63d64s2
填入按能级顺序 书写按电子层顺序
例2. O2-离子中电子的运动状态有( C ) A.3种 B. 8种 C.10种 D.12 种
其原子最外层有__6____种运动状态不同的电 子,
其原子中有_5_____种能量不同的电子; 其属于__P_____区元素。
3.洪特规则: 在能量相同的轨道上电子以相同的自旋方向,分
占不同的轨道. 6C 轨道表 示式 7N轨道表 示式
1、氢原子的电子云图中的小黑点表示的 意义是( D )
(A)一个黑点表示一个电子 (B)黑点的多少表示电子个数的多少 (C)表示电子运动的轨迹 (D)电子在核外空间出现机会的多少
二.核外电子运动状态 1. 电子层
根据电子的能量差异和空间运动范围离核的 远近不同,核外电子分别处于不同的电子层.
电子层 n= 1 2 3 4 5 6 7 KL M N O P Q
电子云的伸展方向:
s轨道:球形
电子云的伸展方向:
Px
Py
Pz
p轨道:纺锤形
形状:d轨道电子云伸展方向—花瓣形
形状:f轨道电子云伸展方向—复杂花瓣形
4. 电子的自旋
每一个轨道中最多只能容纳二个自旋
方向相反的电子.
↑↓
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
自旋方向示意图:
电子层 序数
电子亚层
轨道数 n2
最多可容纳 电子数2n2
1
⑵
运动范围小
(直径约为10-10m ) ⑶ 高速运动,接近光速
结论:
电子的运动与宏观物体的运动不同, 宏观物体遵循牛顿运动定律,
而电子运动不遵循牛顿运动定律.
原子核外电子的运动没有确定的轨道,不 能同时准确地测定电子在某一时刻所处 的位置和运动速度,也不能描画出它的运 动轨迹.
思考: 如何描述核外电子的运动?
再如:
价电子
24Cr
1s22s22p63s23p63d44s2
实验测定: 1s22s22p63s23p63d54s1
29Cu
1s22s22p63s23p63d94s2 ?
实验测定 : 1s22s22p63s23p63d104s1
特例: 同一电子亚层全充满、半充满、或全空的状态 都是能量较低的稳定状态。
一、原子核外电子运动的特征
1、宏观物体的运动特征
下面以铅球的自由落体运动为例:
S=1/2gt2 V=gt
所处的位置及运行的速度; • 可以描画它们的运动轨迹。
归纳宏观物体运动的特征:
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。
2、核外电子运动的特征:
⑴
电子质量很小 (9.1×10-31kg) 带负电荷
同层中能量 ns<np<nd<nf
3. 电子云伸展方向——轨道 S电子云---一个伸展方向 p电子云—三个伸展方向 (px py pz) d电子云—五个伸展方向, f电子云—七个伸展方向
问题: (px py pz)能量是否相同?
(3px = 3py =3 pz)
2px <3px <4px
轨道---在一定电子层上具有一定形状和一定伸 展方向的电子云所占据的空间称轨道.
核外电子排布式书写
(1)按能量由低到高顺序,正确书写轨道符号。 (2)按电子排布规律,分别在s.p等亚层右上角 填写所排电子的数目。
例1.写出1~18号元素原子的核外电子排布式。
电子排布式: 6C 1s2 2s2 2p2
8O 1s2 2s2 2p4
S区 、P区 轨道表示式
7N 1s2 2s2 2p3 9F 1s2 2s2 2p5
8O轨道式 9F轨道式
写出19、20、26号元素原子的核外电子排布式。 多电子原子中能级交错现象
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d
电子填入轨道的先后顺序 ns→(n-1)d→(n-2)f→np
4f
5s 5p 5d 5f
6s 6p 5d 6f
E:1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<
s
1=12
2
2
s.p
1+3=4=22 8
1+3+5=9=32
3
s.p.d
18
4
s.p.d.f
1+3+5+9=16 =42
32
….n
n2
2n2
小结:
电子云形状---由电子亚层决定.
电子的能量---由电子层、电子亚层决定。 轨道---由电子层、电子亚层、电子云伸展方 向决定。 电子的运动状态---由电子层、电子亚层、电 子云伸展方向和电子的自旋四个方面描述。