1、专题专题2 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质灌南高级中学高二化学组灌南高级中学高二化学组第一单元第一单元 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的概率。可用统计（图示）的方法研究电子在核外出现的概率。电子云电子云电子在核外空间一定范围内出现的机会的大小，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，人们形象的称为电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。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_。原子结构示意图：原子结构示意图：镁原子
2、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）；QPONMLK7654321 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
3、（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 实验实验和量子力学研究表明，处和量子力学研究表明，处于同一电子层的原子核外电子，也于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的可以在不同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
4、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
5、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，
6、只有轨道是球形对称的，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”的运动。的运动。 原子核外电子的自旋可以有两种不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同的状态，通常人们用向上箭头“”和向下箭头和向下箭头“”来表示这两种不同的来表示这两种不同的自旋状态。自旋状态。 每个轨道最多只能容纳两
7、个自旋状每个轨道最多只能容纳两个自旋状态不同的电子态不同的电子电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、2p2p
8、y 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练习练习1：比较下列多电子原子的原子轨道的能量比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低：高低：(1)1s 2s 3s 4s (2)nf nd ns np(3)3px 3py 3pz (4)3px 5py 4pz (5)3s 4p (6) 4s 3p1、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
