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1、原子核外电子的运动特征第1页，共32页，编辑于2022年，星期五关于电子在核外的运动，你现在已经知道哪些规律？关于电子在核外的运动，你现在已经知道哪些规律？回顾专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征第2页，共32页，编辑于2022年，星期五宏观物体宏观物体微观粒子微观粒子质量质量很大很大很小很小速度速度较小较小很大（接近光速）很大（接近光速）位移位移可测可测位移、能量位移、能量不可同时测定不可同时测定能量能量可测可测轨迹轨迹可描述可描述（画图或函数描述）（画图或函数描述）不可确定不可确定宏观、微观运动的不同宏观、微观运动的不同第3页，共32页，编辑于2022年，星期五专题专题2
2、原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征1、核外电子以极高的速度、在极小的空间作应不停止的运转。、核外电子以极高的速度、在极小的空间作应不停止的运转。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，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，即不能描画出它的运动轨迹）。即不能描画出它的运动轨迹）。核外电子的运动的特点：核外电子的运动的特点：2、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
3、围，人们形象的称为电子云。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。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_，成成_关系。关系。第4页，共32页，编辑于2022年，星期五（4）每个电子层所能容纳的电子数最多为）每个电子层所能容纳的电子数最多为2n2（n为电子层数）。为电子层数）。专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征3.（1）核外电子是分层排布的）核外电子是分层排布的（2）不同电子层上的电子能量不同，离核越近，能量越低）不同电子层上的电子能量不同，离核越近，能量越低（3）电子优先排布在能量最低的电子层里。）电子优先排布在能量最低的电子层里。（5）最
4、外层电子数不超过）最外层电子数不超过8个（个（K为最外层时不超过为最外层时不超过2个），个），次外层不超过次外层不超过18个，倒数第三层不超过个，倒数第三层不超过32个。个。第5页，共32页，编辑于2022年，星期五（1）电子分层排布的依据是什么？）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？）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？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）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）？为电子层数）？（4）为什么最外层电子数不超过为什么最外层电子数不超过8个（个（K
5、为最外层时不超过为最外层时不超过2个）？个）？疑问专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征第6页，共32页，编辑于2022年，星期五（一）电子层（又称能层）（一）电子层（又称能层）：分层依据：能量的较大差别；：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运动的主要区域或离核远近的不同。原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征专题专题2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，能量越来越高第7页，共32页，编辑于2022年，星期五（二）原子轨道：（二）原子
6、轨道：指量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。指量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。1、原子轨道类型（又叫能级）、原子轨道类型（又叫能级）：轨道类型不同，轨道的形状也不同。用轨道类型不同，轨道的形状也不同。用s，p，d，f表示表示不同形状的轨道。不同形状的轨道。同一电子层的电子能量不一定相同，处在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专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征第8页，共32页，编辑于2022年，星期五原子轨道形状原子轨道形状-电子云轮廓图电子云轮廓图专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征s轨道轨道-呈球形呈球形第
7、9页，共32页，编辑于2022年，星期五p p原子轨道是纺锤形（哑铃形）的原子轨道是纺锤形（哑铃形）的p原子轨道第10页，共32页，编辑于2022年，星期五d原子轨道d d原子轨道是花瓣形的；原子轨道是花瓣形的；f f轨道形状轨道形状更复杂。更复杂。第11页，共32页，编辑于2022年，星期五专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征轨道类型轨道类型spdf轨道形状轨道形状球形球形纺锤形纺锤形花瓣型花瓣型1、原子轨道类型（能级）与形状、原子轨道类型（能级）与形状（二）原子轨道（二）原子轨道第12页，共32页，编辑于2022年，星期五观察这个原子运动状态图（剖面图）观察这个原子运动状
8、态图（剖面图）（1）该原子核外有几个电子层？）该原子核外有几个电子层？（2）各电子层上电子的运动区域的形状是否一样？）各电子层上电子的运动区域的形状是否一样？分别是什么形状？分别是什么形状？专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征第13页，共32页，编辑于2022年，星期五专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征2、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第五电子层：有五种形状，决定有五种类型轨道。第五电子层：有五种形状，决定有五种类型轨道。表示为
9、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，只一种类型轨道，球形对称，只一种类型轨道，用用s表示，叫表示，叫s轨道，记作轨道，记作1s。第二电子层：有二种形状，所以有二种类型轨道。分别是：第二电子层：有二种形状，所以有二种类型轨道。分别是：球形，记作球形，记作2s；纺锤形，用；纺锤形，用p表示，叫表示，叫p轨道，记作轨道，记作2p。第三电子层：有三种形状，决定有三种类型轨道。第三电子层：有三种形状，决定有三种类型轨道。记作记作3s，3p，3d。第14页，共32页，编辑于2022年，星期五n1234电子层电子层第一第一第二第二第三第三第四第四原子轨道
10、原子轨道1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f2、原子轨道的表示方法（、原子轨道的表示方法（ns，np，nd，nf等）等）原子轨道种类数与电子层序数相等，原子轨道种类数与电子层序数相等，即即n n层有层有n n种轨道。种轨道。专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征第15页，共32页，编辑于2022年，星期五练习专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征1、以下原子轨道的表示方法不正确的是、以下原子轨道的表示方法不正确的是A、3sB、3pC、3dD、3f2.下列电子层不包含下列电子层不包含d轨道的是轨道的是A.N层层B.M层层C.L层层D.K层层第16页
11、，共32页，编辑于2022年，星期五（三）轨道的伸展方向：（三）轨道的伸展方向：表示电子云在空间的伸展方向。与能量无关。表示电子云在空间的伸展方向。与能量无关。伸展方向决定该种类型轨道的个数。伸展方向决定该种类型轨道的个数。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，可容纳个轨道，可容纳6个电子个电子分别记作：分别记作：px、py、pz。专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征s轨道是球形对称的，只有轨道是球形对称的，只有1个轨道，可容纳个轨道，可容纳2个电子。个电子。d轨道有轨道有5个伸展方向，有个伸展方向，有5个轨道，可容纳个
12、轨道，可容纳10个电子；个电子；f轨道有轨道有7个伸展方向，有个伸展方向，有7个轨道，可容纳个轨道，可容纳14个电子。个电子。第17页，共32页，编辑于2022年，星期五电子层电子层（n）1234n轨道类型轨道类型1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f轨道数目轨道数目1个个（1+3）4个个（1+3+5）9个个（1+3+5+7）16个个可容纳可容纳电子数电子数281832专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征每个轨道最多排两个电子。每个轨道最多排两个电子。n2n2n2第18页，共32页，编辑于2022年，星期五练习1、下列轨道含有轨道数目为、下列轨道含有轨道数目为3
13、的是的是A、1sB、2pC、3pD、4d3、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、3B、5C、7D、9专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征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、2B、10C、14D、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、2B、4C、8D、10第19页，共32页，编辑于2022年，星期五C、同是、同是s轨道，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的轨道，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的5、下列关于电子层与原子轨道类型的说法中不正确的是、下列关于电子层与原子轨道类型的说法中不正确的是(
14、)A、原子核外电子的每一个电子层最多可容纳的电子数为、原子核外电子的每一个电子层最多可容纳的电子数为2n2B、任一电子层的原子轨道总是从、任一电子层的原子轨道总是从s轨道开始，而且原子轨道类型轨道开始，而且原子轨道类型数目等于该电子层序数数目等于该电子层序数D、1个原子轨道里最多只能容纳个原子轨道里最多只能容纳2个电子个电子专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征练习第20页，共32页，编辑于2022年，星期五6、下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是（、下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是（）A原子核外的电子象云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云原子核外的电子象云雾一样笼罩在
15、原子核周围，故称电子云Bs能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动Cp能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原子轨道也在增多能级原子轨道也在增多D与与s电子原子轨道相同，电子原子轨道相同，p电子原子轨道的平均半径随能层的增大而增电子原子轨道的平均半径随能层的增大而增大大 专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征练习第21页，共32页，编辑于2022年，星期五（1）电子分层排布的依据是什么？）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
16、？）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？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）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）？为电子层数）？（4）为什么最外层电子数不超过为什么最外层电子数不超过8个（个（K为最外层时不超过为最外层时不超过2个）？个）？问题回顾专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征第22页，共32页，编辑于2022年，星期五（四）电子自旋：（四）电子自旋：电子平行自旋：电子平行自旋：电子反向自旋：电子反向自旋：专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征电子的自旋方式有两种：顺时自
17、旋和逆时电子的自旋方式有两种：顺时自旋和逆时自旋。分别用自旋。分别用表示。表示。第23页，共32页，编辑于2022年，星期五 核外电子的运动状态小结：小结：电子层n原子轨道或电子云形状原子轨道或电子云形状原子轨道或电子云在空间的伸展方向原子轨道或电子云在空间的伸展方向电子的自旋状态（或自旋方向）电子的自旋状态（或自旋方向）描描述述核核外外电电子子运运动动状状态态的的参参数数第24页，共32页，编辑于2022年，星期五（一）电子层（能层）：（一）电子层（能层）：专题专题2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电子层序数（数（n）1234567符号符号KLMNOPQ离核越来越远，能量
18、越来越高离核越来越远，能量越来越高第25页，共32页，编辑于2022年，星期五专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征轨道类型轨道类型spdf轨道形状轨道形状球形球形纺锤形纺锤形花瓣型花瓣型原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征（二）原子轨道类型（能级）：（二）原子轨道类型（能级）：s、p、d、f（g、h、i）1原子轨道形状：原子轨道形状：2.表示方法：表示方法：ns，np，nd，nf.n1234电子层电子层第一第一第二第二第三第三第四第四原子轨道原子轨道1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f第26页，共32页，编辑于2022年，星期五（三）轨道伸展方向（三）
19、轨道伸展方向：s1（轨道数目）p3（px、py、pz）d5 f7（四）电子自旋方式（四）电子自旋方式：用“”、“”表示。各电子层包含的原子轨道类型、数目及容纳电子数：各电子层包含的原子轨道类型、数目及容纳电子数：见教材P12表格专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征第27页，共32页，编辑于2022年，星期五（五）原子轨道的能量：（五）原子轨道的能量：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：1s2s3s4s；2p3p4p5p；专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征(2)相同电子层上原子轨道能量的高低
20、：相同电子层上原子轨道能量的高低：nsnpndnf。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。第28页，共32页，编辑于2022年，星期五原子轨道能量顺序图原子轨道能量顺序图（能级图）（能级图）专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征(2)（五）原子轨道的能量：（五）原子轨道的能量：1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d4sB3d4sC3d=4sD无无3d,4s轨道轨道,无所谓能量高低无所谓能量高低练习专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征(2)2、比较下列多电子原子的
21、原子轨道的能量高低、比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低（1）1s、3d（2）3s、3p、3d（3）3p、3p、4p（4）3px，3pz，3py3、将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由、将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由高到低的顺序排列高到低的顺序排列1s4p2s3s5f4s第31页，共32页，编辑于2022年，星期五4.将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由高到将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由高到低的顺序排列为低的顺序排列为。1s、3d、4s、2p、5f、6d、7s、4p、3s、5s、4p、6p练习专题专题2原子核外电子的运动特征原子核外电子的运动特征(2)第32页，共32页，编辑于2022年，星期五