内容正文:
第一节 原子结构与元素性质
第二课时 核外电子排布
学 习 目 标
了解核外电子排布的规律和特点。
理解元素性质与原子结构的关系,形成结构决定性质的宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
能够通过原子结构比较元素原子得失电子的能力,形成证据推理与模型认知的化学核心素养。
1、原子核外电子排布的特征
一、核外电子排布
核外电子
运动空间
运动速率
测不准
具有“广阔” 的运动空间
速 率 很 快,接 近 光 速
所处位置和运动速率不能同时准确测定
原 子 结 构 与 元 素 性 质
2、电子层
在多电子原子里把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层,称作电子层。
电子层 由内向外
字母表示 K L M N O P Q
数字表示 1 2 3 4 5 6 7
离核远近
电子能量
电子离核由近及远
电子能量由低到高
原 子 结 构 与 元 素 性 质
3、核外电子排布的一般规律
能量规律
核外电子总是尽可能先排布在能量最低的电子层上
然后由内向外依次排布在能量较高的电子层上
数量规律
每层最多容纳2n2个电子
最外层不能超过8个电子(第一层为最外层时不超过2个)
次外层不能超过18个电子
原 子 结 构 与 元 素 性 质
①用圆圈表示原子核(在圈内注明核电荷数)
②用弧线表示电子层
③标出各层上的电子数
4、核外电子排布的表示方法
(1)原子结构示意图
+
11
2
8
1
Na
+
34
2
8
18
6
Se
+
26
2
8
14
2
Fe
(2)离子结构示意图
+
11
2
8
Na+
+
17
2
8
8
Cl-
原 子 结 构 与 元 素 性 质
(1)两种原子,如1H、2H、3H
(2)两种分子,如CH4、NH3、H2O、HF
(3)两种带电荷数相同的阳离子,如、H3O+
(4)两种带电荷数相同的阴离子,如F-、OH-
(5)一种原子和一种分子,如Ne、HF
原 子 结 构 与 元 素 性 质
两种微粒的质子数和核外电子数分别相等,它们可能的关系有哪些?
思考
5、常见的10电子微粒和18电子微粒
(1)核外电子总数为10的粒子
①原子:Ne
②阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、H3O+ 、
③阴离子:N3- 、O2- 、F- 、OH- 、
④分子:CH4、NH3、H2O、HF
(2)核外电子总数为18的粒子
①原子: Ar
②阳离子: K+、Ca2+等
③阴离子: P3- 、S2- 、HS- 、Cl-等
④分子: F2、H2O2、H2S、HCl、PH3、SiH4等
原 子 结 构 与 元 素 性 质
(1)10电子微粒
10电子微粒和18电子微粒的推导
方 法 导 引
Ne
Na+
Mg2+
Al3+
HF
H2O
NH3
CH4
N3-
H3O+
OH-
O2-
F-
(2)18电子微粒
10电子微粒和18电子微粒的推导
方 法 导 引
Ar
K+
Ca2+
HCl
H2S
PH3
SiH4
HO-OH
HS-
S2-
Cl-
2个9电子微粒结合
F-F
NH2-NH2
CH3-CH3
F-CH3
CH3-OH
拓
视
野
展
认识核外电子的运动
电子及其微小,即使使用最先进的扫描隧道显微镜,也只能观察到原子,而观察不到比原子小得多的电子。一个多世纪以来,科学家主要采用原子光谱和建立模型的方法对核外电子的运动进行研究。其中,玻尔原子模型和电子云模型对人们认识核外电子的运动起到了极大的促进作用。
1913年,玻尔在核式原子模型的基础上提出了新的原子模型:核外电子处在一定的轨道上绕核运行,在不同轨道上运动的电子具有不同的能量且能量是量子化的;当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,会辐射或吸收一定的能量;等等。现代物质结构理论保留了玻尔原子模型合理的部分,并在此基础上进一步发展。
玻尔模型
拓
视
野
展
认识核外电子的运动
电子及其微小,即使使用最先进的扫描隧道显微镜,也只能观察到原子,而观察不到比原子小得多的电子。一个多世纪以来,科学家主要采用原子光谱和建立模型的方法对核外电子的运动进行研究。其中,玻尔原子模型和电子云模型对人们认识核外电子的运动起到了极大的促进作用。
宏观物体的运动都有一定的轨迹,如人造卫星按一定的轨道围绕地球运行,而在原子核外运动的电子并不遵循宏观物体的运动规律。人们不可能同时准确地测定电子在某一时刻所处的位置和运动速度,也不能描画出它们的运动轨迹,而只能描述电子在原子核外空间某处单位体积内出现的概率大小。
电子云模型
Na
+11
2 8 1
+12
2