11原子结构-原子核外电子运动状态(上海高三)

1.1原子结构-原子核外电子运动状态宏观物体微观粒子质量很大很小速度较小很大（接近光速）位移可测位移、能量不可同时测定能量可测轨迹可描述（画图或函数描述）不可确定宏观、微观运动的不同二、原子核外电子的运动状态1）核外电子以极高的速度、在极小的空间作永不停止的运动。不遵循宏观物体的运动规律（不能测出在某一时刻的位置、速度，即没有确定的运动轨迹）。2）可用统计（图示）的方法研究电子在核外出现的概率。电子云图中小黑点的疏密表示。电子出现几率的小和大原子核外电子的运动特征电子云——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，人们形象的称为电子云。关于电子在核外的运动有哪些规律？回顾：核外电子排布规律：（1）能量最低原理：电子先排布在能量较低的轨道上。（2）每层≤2n2个。最外层≤8个（K层时≤2个）次外层≤18个，倒数第三层≤32（1）电子分层排布的依据是什么？（2）在多电子原子中，每一层上的电子能量一样吗？运动区域的形状一样吗？（3）为什么每个电子层所能容纳的电子数最多为2n2（n为电子层数）？思考：1、电子层（又称能层）分层依据：能量的较大差别；电子运动的主要区域或离核远近的不同。电子层序数（n）1234567符号KLMNOPQ离核越来越远，能量越来越高2、原子轨道——电子亚层处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动。轨道的类型不同，轨道的形状也不同。用s、p、d、f分别表示不同形状的轨道。s轨道：球形p轨道：纺锤形d原子轨道是花瓣形的；f轨道形状更复杂。原子轨道的表示方法：第4电子层：4s，4p，4d，4f表示为ns，np，nd，nf等。第1电子层：1s。第2电子层：2s，2p。第3电子层：3s，3p，3d。原子轨道种类数与电子层序数相等，即n层有n种轨道。第5电子层：有五种形状，决定有五种类型轨道。只有1个轨道，1个伸展方向，可容纳2个电子。3、轨道的伸展方向p轨道在空间有x、y、z3个伸展方向，所以p轨道含3个轨道，可容纳6个电子分别记作：px、py、pz。d轨道有5个伸展方向，有5个轨道，可容纳10个电子；f轨道有7个伸展方向，有7个轨道，可容纳14个电子。电子层原子轨道类型原子轨道数目可容纳的电子数目11s22s，2p33s，3p，3d44s，4p，4d，4fn—12489181632n22n2总结：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：③电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz轨道的能量相等。①相同电子层上原子轨道能量的高低：nsnpndnf②形状相同的原子轨道能量的高低：1s2s3s4s……2px＝2py＝2pz原子核外电子还有一种称为“自旋”的运动。“↑”、“↓”来表示这两种不同的自旋状态。4、电子自旋1、下列轨道含有轨道数目为3的是A、1sB、2pC、3pD、4d3、第三电子层含有的轨道数为A、3B、5C、7D、92、3d轨道中最多容纳电子数为A、2B、10C、14D、184、第二电子层最多含有的电子数是A、2B、4C、8D、10BC课堂练习BDC1．原子核外电子排布原则三、原子核外电子的排布（3）洪特规则。原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时①电子尽可能分占不同的原子轨道，②自旋状态相同，③全满、半满、全空时能量最低。（2）泡利不相容原理。每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子。（1）能量最低原理。原子核外电子先占有能量低的轨道．然后依次进入能量较高的轨道。2．原子的电子排布式和轨道表示式Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、ArK、Ca、Cr、Fe、Cu（1）电子排布式练习:画出下列元素的轨道表示式:（2）轨道排布式Li、Be、B、C、N、O、F、Ne(3)原子外围电子排布式：①原子实：将原子内层已达到稀有气体结构的部分写成“原子实”，以稀有气体的元素符号外加方括号表示。②在化学反应中，原子外围电子发生变化，而“原子实”不受影响。③也可以省去“原子实”，直接写出原子外围电子排布式。练习:写出下列元素的原子实表示式:Na：S：Ca:作业:画出1~18号元素、Cr、Fe、Cu的电子排布式和轨道表示式。原子的发射与吸收光谱低能量轨道电子吸收能量高能量轨道电子原子吸收光谱低能量轨道电子吸收能量原子发射光谱1、下列关于核外电子的描述中，正确的是A．电子云图中一个小黑点表示一个电子B．电子式中元素符号周围的小黑点数表示核外电子总数C．s电子在s电子云的球形空间内做规则运动D．核外电子的能量大小主要是由电子层和电子亚层决定课堂练习D2、元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列叙述正确的是A、多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量高B、原子核外电子的数目越多,电子的运动状态就越多C．轨道表示式，是对原子核外电子运动状态最完美的描述D．所有元素原子的最外层电子数都等于该元素的最高化合价课堂练习B3、关于1s、2s、3s、4s原子轨道的说法，正确的是A、电子只能在电子云轮廓图中运动B、能层不同,电子云轮廓图形状不相同C、轨道数目相同,电子云轮廓图形状、大小完全相同D、能级不同,电子云轮廓图形状相同课堂练习D4、下列表达式中正确的是A、氧化钠的电子式：B、氮原子最外层电子排布轨道表示式：C、氯离子核外电子排布式：1s22s22p63s23p6D、硫离子的结构示意图：课堂练习C5、下列氮原子结构的表述中，对电子运动状态描述正确且能表明同一电子层电子能量有差异的是A．B．C．1s22s22p3D．课堂练习C6、铝原子核外电子云有种不同的伸展方向，有种不同运动状态的电子。4137、元素周期表中铋元素的数据见右图，下列说法正确的是A．Bi元素的质量数是209B．Bi元素的相对原子质量是209.0C．Bi原子6p亚层有一个未成对电子D．Bi原子最外层有5个能量相同的电子课堂练习B