第一單元

原子核外電子的運(yùn)動第一課時一、人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識19世紀(jì)初，英國科學(xué)家道爾頓總結(jié)了一些元素形成化合物時的質(zhì)量比例關(guān)系，提出了近代原子學(xué)說。他認(rèn)為物質(zhì)由原子組成，原子不能被創(chuàng)造，也不能被毀滅，它們在化學(xué)變化中不可再分割。1897年，湯姆生發(fā)現(xiàn)原子中存在電子，并用實(shí)驗(yàn)方法測出電子的質(zhì)量不及氫原子質(zhì)量的千分之一（后進(jìn)一步確定為氫原子質(zhì)量的1/1836）。他推測這種粒子是均勻地嵌在云狀的正電荷球體中，于是提出了“葡萄干面包式”的原子結(jié)構(gòu)模型，并將這種粒子命名為電子。電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子是由更小的微粒構(gòu)成的，對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識進(jìn)入新的階段。1911年，盧瑟福用α粒子轟擊金箔，發(fā)現(xiàn)大部分α粒子直線穿過金箔，有少數(shù)發(fā)生一定的偏移，極少數(shù)反彈回來。他推測原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并不是均勻的，而存在一個中心的核，稱為原子核。原子核帶正電，電子在其周圍高速運(yùn)動，就像行星圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。這就是盧瑟福的“有核模型”或“行星模型”。人們稱他為“原子之父”1913年，丹麥物理學(xué)家玻爾研究了氫原子的光譜后，根據(jù)量子力學(xué)的觀點(diǎn)，大膽突破傳統(tǒng)思想的束縛，提出了新的原子結(jié)構(gòu)模型：1、原子核外電子在一系列穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動，這些軌道稱為原子軌道。核外電子在原子軌道上運(yùn)動時，既不放出能量，也不吸收能量。2、不同的原子軌道具有不同的能量，原子軌道的能量變化是不連續(xù)的。3、原子核外電子可以在能量不同的軌道上發(fā)生躍遷。玻爾認(rèn)為，原子軌道的能量變化是不連續(xù)的，即量子化的。當(dāng)電子吸收了能量（如光能、熱能等）后，就會從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道上。處于能量較高軌道的電子不穩(wěn)定，會回到能量較低的軌道上，當(dāng)電子從能量較高的軌道回到能量較低的軌道時，就會發(fā)射出光子，發(fā)出光的波長取決于兩個軌道的能量之差。氫原子光譜與玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型巴爾末發(fā)現(xiàn)氫原子光譜玻爾原子結(jié)構(gòu)模型的局限性：無法解釋氫原子線狀光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)，無法解釋多電子原子的光譜。電子主要在原子核周圍的球形區(qū)域內(nèi)運(yùn)動。運(yùn)動區(qū)域距離核近，電子出現(xiàn)的機(jī)會大；運(yùn)動區(qū)域距離核遠(yuǎn)，電子出現(xiàn)的機(jī)會小。用小點(diǎn)的疏密描述電子在原子核外空間出現(xiàn)的機(jī)會的大小所得到的圖形叫電子云。用小點(diǎn)代表電子在核外空間區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會，小點(diǎn)的疏密與電子在該區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會大小成正比。量子力學(xué)模型（20世紀(jì)20年代中期）薛定諤——電子云氫電子云輪廓圖的繪制過程電子云輪廓圖--原子軌道是指量子力學(xué)描述電子在原子核外空間運(yùn)動的主要區(qū)域。一般是將出現(xiàn)概率約為90%的空間圈出來，制作電子云的輪廓圖，即原子軌道。二、原子核外電子的運(yùn)動特征寫出1-18號原子結(jié)構(gòu)示意圖，并說出規(guī)律周期數(shù)=電子層數(shù)主族數(shù)=核外電子數(shù)電子層符號KLMN最多容納電子數(shù)281832？k原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)，所具有的的能量是否一樣呢？二、原子核外電子的運(yùn)動特征能量由低到高電子層n1234567符號KLMNOPQ能級種類sspspdspdf原子軌道1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f原子軌道數(shù)11+31+3+51+3+5+7電子層n符號原子軌道（能級）種類原子軌道原子軌道數(shù)目可容納電子數(shù)7Qn22n26P5O4Nspdf4s4p4d4f1+3+5+7323Mspd3s3p3d1+3+5182Lsp2s2p1+381Ks1s121、原子酒店二、原子核外電子的運(yùn)動特征二、原子核外電子的運(yùn)動特征能量由低到高電子層n1234567符號KLMNOPQ能級種類sspspdspdf原子軌道1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f原子軌道數(shù)11+31+3+51+3+5+7s軌道呈球形，球形對稱，所以s軌道只有1個軌道。1、s軌道同一原子的電子層序數(shù)越高，s電子云的半徑越大。2、原子軌道---電子云輪廓圖s軌道p軌道d軌道2、p軌道p電子云輪廓圖是紡錘形的。p軌道在空間有x、y、z3個伸展方向，所以p軌道包括px、py、pz3個軌道。p軌道是相互垂直的3、d軌道d軌道有5個伸展方向（5個軌道）d軌道是花瓣形1.同一電子層：ns<np<nd<nf2.相同軌道類型：1s<2s<3s<4s3.同一電子層相同軌道：2px=2py=2pz3、原子軌道能量規(guī)律4、電子自旋：原子核外電子的自旋可以有兩種不同的狀態(tài)，通常人們用向上的箭頭“↑”和向下的箭頭“↓”來表示這兩種不同的自旋狀態(tài)。“電子自旋”并非真像地球繞軸自轉(zhuǎn)一樣，它只是代表電子的兩種不同狀態(tài)。學(xué)以致用1．1s3d______________。答案：<2．3s3p3d__________________。答案：<<3．2p3p4p__________________。答案：<<比較下列多電子原子的原子軌道能量高低1．M電子層的軌道類型有_____種，軌道數(shù)為______，包含的原子軌道的能量由低到高的順序是______________。答案：493s、3p、3d2．氧原子有_____個核外電子，核外電子填充的原子軌道順序是__________________。答案：81s、2s