内容正文:
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
课时3
复习回顾
1.可以用构造原理分析原子的核外电子在能级中的填充顺序
2.原子的核外电子在能级中的排布可以用电子排布式表示
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p
1s2 2s22p6 3s23p6 3d10 4s24p6
简化电子排布式: Na [Ne]3s1
【思考与讨论】P11
Fe的价层电子数为8个
总结:第1-4周周期
①主族元素的基态原子的价层电子=最外层电子
②副族元素的基态原子的价层电子=3d4s
☆失电子时一般先失去4s,再失去3d
C
P17
4
P17
[Ar]3d24s2
[Ar]3d54s1
[Ar]3d10
不同能级中最多可容纳电子数为什么不同?
原子核外的电子运动状态是怎么样呢?
1913年玻尔提出氢原子模型,电子在线性轨道上绕核运行
1926年,量子力学推翻了玻尔的氢原子模型,指出一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行,而在核外空间各处都可能出现,但出现的概率不同,可以算出它们的概率密度分布。
【量子力学】
P表示电子在某处出现的概率;
V表示该处的体积;
点越密,表示电子出现的概率越高。
称为概率密度;
【电子云】
图1-7
氢原子1s电子在
原子核外出现的
概率密度分布图
由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾,因而被形象的称作“电子云”。
电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率分布的形象化描述。
【电子云轮廓图】
将出现概率P=90%的空间圈出来
P12目的:
表示电子云轮廓的形象,对核外电子的空间运动状态有一个形象化的简便描述。
规律:
1.不同能层的s电子的电子云形状一致,均为球形
2.能层越高,s电子的电子云半径越大
(n越大,电子云越弥散,能量越高)
同一原子的s电子的电子云轮廓图
1s 2s 3s 4s
哑铃状/哑铃形
【电子云轮廓图】
p
注意:
无论2p,3p还是np,都有三个互相垂直的电子云,分别是px、py和pz。(能量相同)
同一原子,n越大,电子云越弥散,能量越高。
【原子轨道】
P13量子力学把电子在原子核外的一个空间运动
状态称为一个原子轨道。
常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨
道的形状和取向。
1
3
2
2
2
2
5
7
【小结】
能层、能级与原子轨道之间的关系
☆总结:能级原子轨道数:s=1,p=3,d=5,f=7...;
能级容纳的最大电子数:s=2,p=6,d=10,f=14...;
即每个原子轨道最多只能容纳2个电子。
每个原子轨道中最多可容纳两个电子,那么这两个电子的运动状态有什么差异呢 ?
P14电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向简称自旋相反,常用上下箭头(↑和↓)表示自旋相反的电子。
【电子自旋】
P14在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反。
(也称为泡利不相容原理)。
【泡利原理】
核外电子在原子核外的运动空间具有不确定性
核外电子在原子轨道中运动,可用电子云表示
核外电子在原子核外的运动包括空间运动和电子自旋
核外电子的运动状态和排布规律
光谱实验
核外电子的运动状态
核外电子的排布规律
表示方法
原子光谱
能层
能级
原子轨道
电子自旋
原子结构示意图
构造原理
电子排布式
$$