1、原子核外原子核外电子的运动特征电子的运动特征厦大附中厦大附中 黄耿阳黄耿阳运动物体运动物体汽车汽车炮弹炮弹人造卫星人造卫星宇宙飞船宇宙飞船电子电子速率（速率（Km/S)0.0327.8112200核外电子的核外电子的运动特征：运动特征：乒乓球直径乒乓球直径核外电子运动空间范围核外电子运动空间范围4 10-2 mn 10-10 m运动空间极小运动空间极小无固定运动轨迹无固定运动轨迹速度极快速度极快 这说明核外电子的运动不能用经典的运动学和力学来这说明核外电子的运动不能用经典的运动学和力学来描述，科学家采用统计的方法来描述电子在原子核外某一描述，科学家采用统计的方法来描述电子在原子核外某一区域出现
2、机会的多少。区域出现机会的多少。一、原子核外电子的运动特征一、原子核外电子的运动特征 电子云中的小黑点电子云中的小黑点意义意义：每个小黑点每个小黑点并不表示原子核外的一个电子并不表示原子核外的一个电子,而是而是表示电子表示电子在此空间出现的机在此空间出现的机会会。电子云密度大电子云密度大的的区域区域说明说明电子出现的机会多电子出现的机会多，而而电子云电子云密度小密度小的的区域区域说明说明电子出现的机会少。电子出现的机会少。1.电子云：电子云：用小黑点的疏密来描述核外电子在原子核外用小黑点的疏密来描述核外电子在原子核外空间出现的机会的大小所得的图形叫做电子云。空间出现的机会的大小所得的图形叫做电
3、子云。问题：问题：不同元素的原子所含有的电子数是不同的，在不同元素的原子所含有的电子数是不同的，在多电子的原子中，各个电子在原子核外的运动状态是否相多电子的原子中，各个电子在原子核外的运动状态是否相同呢？各个电子具有的能量是否一样呢？同呢？各个电子具有的能量是否一样呢？完成下列表格：完成下列表格：原子序数原子序数元素符号元素符号原子结构示意图原子结构示意图8111318 电子层：电子层：K L M N O P Q离核远近：离核远近：近近 远远 能量高低：能量高低：低低 高高1234567KLMNOPQ2.电子层：电子层：3.3.原子轨道原子轨道 量子力学研究表明，处于同一电子层的原量子力学研究
4、表明，处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道原子轨道上上运动。运动。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 形状相同形状相同的原子轨道在原子核外空间还的原子轨道在原子核外空间还有有不同的伸展方向不同的伸展方向 原子轨道与宏观物体的运动轨迹不同，它是指量子力学原子轨道与宏观物体的运动轨迹不同，它是指量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。描述电子在原子核外空间运动的主要区域。s s轨道：轨道：球球形形p p轨道：轨道：纺锤纺锤形形（1）原子
5、轨道的类型）原子轨道的类型s原子轨道是原子轨道是球球形的，形的，p原子轨道是原子轨道是纺锤纺锤形的；形的；s轨道是球形对称的，所以只有轨道是球形对称的，所以只有1个轨道；个轨道；p轨道在空间上有轨道在空间上有x、y、z三个伸展方向，所三个伸展方向，所以以p轨道包括轨道包括px、py、pz 3个轨道；个轨道；d轨道有轨道有5个伸展方向（个伸展方向（5个轨道）个轨道）f轨道有轨道有7个伸展方向（个伸展方向（7个轨道）个轨道）；（3 3）各电子层包含的原子轨道数及所容纳的）各电子层包含的原子轨道数及所容纳的最多电子数最多电子数 为表示电子所处的轨道，将表示电子层的为表示电子所处的轨道，将表示电子层的
6、n和表示和表示原子轨道形状的原子轨道形状的s、p、d、f结合起来表示原子轨道，结合起来表示原子轨道，如如1s、2s、2p等等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类型数目类型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 n12489181632n22n2（4 4）各种原子轨道的能量高低：）各种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等，电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如如2px、2py、2pz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
7、低：相同电子层上原子轨道能量的高低：ns np nd nf形状相同的原子轨道能量的形状相同的原子轨道能量的高低高低：1s 2s 3s 4s 在多电子原子中，电子填充原子轨道时，在多电子原子中，电子填充原子轨道时，原子轨道能量的高低存在如下规律：原子轨道能量的高低存在如下规律：4.4.电子的自旋电子的自旋 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。在同一原子轨道里，原子核外电的运动。在同一原子轨道里，原子核外电子的自旋有两种不同的状态，通常用向上子的自旋有两种不同的状态，通常用向上箭头箭头“”和向下的箭头和向下的箭头“”来表示这两来表示这两种不同的自旋状态。种不同的自旋
8、状态。总总 结：结：对多电子原子而言，核外电子的运动特征是：对多电子原子而言，核外电子的运动特征是：人们根据电子的能量差异和主要运动区域人们根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，认为核外电子分别处于不同的电子层的不同，认为核外电子分别处于不同的电子层上。这些电子层分别是：上。这些电子层分别是：K、L、M、N等等.处于同一电子层的核外电子，可以在不同处于同一电子层的核外电子，可以在不同类型的原子轨道上运动。有四种不同的原子轨类型的原子轨道上运动。有四种不同的原子轨道分别用道分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道。表示不同形状的轨道。形状相同的原子轨道在原子核外空间还有形状相同的原子轨道在原子核
9、外空间还有不同的伸展方向。不同的伸展方向。S轨道有一种伸展方向，轨道有一种伸展方向，p轨轨道有道有3种、种、d轨道轨道5种、种、f轨道轨道7种。种。核外电子的自旋有两种不同的自旋状态，核外电子的自旋有两种不同的自旋状态，通常用向上箭头通常用向上箭头“”和向下的箭头和向下的箭头“”来表来表示这两种不同的自旋状态。示这两种不同的自旋状态。处于同一电子层的原子核外电子，也可以处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的在不同类型的 上运动。上运动。这这些些 不同，不同，也不同。也不同。s轨道是轨道是 对称的对称的,所以所以s轨道轨道 个轨个轨道；道；p轨道在空间有轨道在空间有 个伸展方向个伸展方
10、向,所所以以p轨道包括轨道包括 个轨道；个轨道；d轨道有轨道有 个轨道、个轨道、f 轨道有轨道有 个轨道。每一个原子轨个轨道。每一个原子轨道上只能有道上只能有 个自旋状态不同的核外电子。个自旋状态不同的核外电子。原子轨道原子轨道轨道类型轨道类型轨道的形状轨道的形状球形球形1 1x、y、zpx、py、pz 357 72 21.填空：填空：练 习2.关于关于“电子云电子云”的描述中，正确的是的描述中，正确的是 A.一个小黑点表示一个电子一个小黑点表示一个电子 B.一个小黑点代表电子在此出现过一次一个小黑点代表电子在此出现过一次 C.电子云是带正电的云雾电子云是带正电的云雾 D.小黑点的疏密表示电子
11、在核外空间单位小黑点的疏密表示电子在核外空间单位 体积内出现机会的多少体积内出现机会的多少BD练 习3.下面关于多电子原子核外电子的运动规下面关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是律的叙述正确的是 （）A.核外电子是分层运动的核外电子是分层运动的 B.所有电子在同一区域里运动所有电子在同一区域里运动 C.能量高的电子在离核近的区域运动能量高的电子在离核近的区域运动 D.能量低的电子在离核近的区域运动能量低的电子在离核近的区域运动AD练 习4.有下列四种轨道：有下列四种轨道：2s、2p、3p、4d，其中能量最高的是，其中能量最高的是 （）A.2s B.2p C.3p D.4dD练 习5.用用“”“”“”或或“”表示下列各组表示下列各组多电子原子的原子轨道能量的高低多电子原子的原子轨道能量的高低 3s 3p 2px 2py 3s 3d 4s 3p 练 习6.比较下列多电子原子的原子轨道能量的比较下列多电子原子的原子轨道能量的高低高低 2s 2p 4s 3s 3p 4p2s2p4s3s3p4p练 习
