高二化学原子核外电子的运动PPT教学课件

一、电子云
1、电子云：描述核外电子运动特征的图象。
2、电子云中的小黑点：并不是表示原子核 外的一个电子,而是表示电子在此空间出 现的机率。
3、电子云密度大的地方说明电子出现的机会多， 而电子云密度小的地方说明电子出现的机会少。
巩固练习
1、关于“电子云”的描述中，正确的是D
A、一个小黑点表示一个电子
电子层
原子轨 道类型
1
1s
2
2s，2p
3
3s，3p， 3d
4
4s，4p， 4d，4f
n
—
原子轨 道种类
1 2 3
4 n
原子轨 道数目
1 4 9
16 n2
可容纳 电子数
2 8 18
32 2n2
5、各原子轨道的能量高低：
多电子原子中，电子填充原子轨道时，原子 轨道能量的高低存在如下规律：
①相同电子层上原子轨道能量的高低：
ns < np < nd < nf
②形状相同的原子轨道能量的高低： 1s < 2s < 3s < 4s……
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。
2px＝2py＝2pz
巩固练习
1、有下列四种轨道：①2s、②2p、③
3p、④4d，其中能量最高的是（ D ）
A. 2s B.2p C.3p D.4d
第二电子层：有二种形状，球形，记作2s； 第三电子层：有三种形状，记作3s，3p，3d。
纺锤形，用p表
第四电子层：有四种形状，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。
原子轨道种类数与电子层序数相等，即n层有n种轨道。

Na 1s22s22p63s1
Ar 1s22s22p63s23p6
K 1s22s22p63s23p64s1
Fe原子序数为26，如何写基态原子电子排布式？
Fe 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2 3d6
能级交错
电子排布式书写注意：
1、在书写电子排布式时，电子层序数小的能级要写在左边，不能按填充顺序写。 2、充入电子时按构造原理，而书写时按电子层次序！
价电子的位置： ⅰ对于主族元素和零族元素来说，价电子就是最外层电子 表示方法：nsx或nsxnpy 例如：Cl的价层电子排布式为3s23p5 ⅱ对于副族和第VIII族元素来说，价电子除最外层电子外，还可能包括 次外层电子 表示方法：(n-1)dxnsy 或 ndx (钯4d10) 或 (n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy 例如：Cr的价层电子排布式为3d54s1。
C.K:1s22s22p63s23p64s1 D.Fe3+:1s22s22p63s23p63d5
5、(1)写出砷的元素符号 As ,原子中所有电子占据 8
个能级,
共占有 18
个轨道,核外共有 33 个不同运动状态的电子。
(2)写出元素Ni的名称 镍 ,该元素在周期表的位置为第 四 周期,
第 Ⅷ 族。
全空:p0、d0、f0
写出 24Cr 轨道表示式
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
1s 2s
2p
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
3s
3p
↑↑↑↑ 3d
↑↓ 只有一组全满
4s
的原子轨道
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
1s 2s
2p
3s

解析：本题主要考查元素周期表与元素周期律，意在考查考 生的元素推断能力和对元素周期律的运用能力。由题意知W 为O元素，结合半径关系以及X和Ne原子的核外电子数相差 1知，X为Na，Y单质为一种常见的半导体材料，即是Si，Z 在同周期(即第3周期 )主族元素中电负性最大，即是Cl。 (1)Na位于第3周期第IA 族，O原子最处层电子数为6，核外 有2个未成对电子。
液一定显酸性
D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入 NaClO溶液中能生成HClO
解析：本题考查化学基本规律，意在考查学生对化学规律及特 例的把握。一般来说，同周期元素的第一电离能从左到右依次 增大，但Al的第一电离能比Mg小，属特例，A项错误；卤族 元素F的非金属性极强，无正价，B项错误；pH＝－lgc (H＋)，而溶液的酸碱性取决于c(H＋)与c(OH－)的相对大小，两 者无必然关系，C项错误；H2CO3的酸性强于HClO，CO2通入 NaClO溶液中能生成HClO，D项正确。 答案：D
属于过渡元素
解析：本题考查物质结构、元素周期律，意在考查考生对物 质结构、元素周期律的应用能力。一般情况下，除O、F外 ，主族元素的最外层电子数等于元素的最高化合价，A项错 误；多电子原子中核外电子按照能量由低到高分层排布，离 核较近的电子，能量较低，B项错误；P、S、Cl位于同一周 期，得电子能力依次增强，非金属性依次增强，最高价氧化 物对应水化物的酸性依次增强，C项正确；元素周期表中位 于金属和非金属分界线附近的元素，既表现出一定的金属性 ，又表现出一定的非金属性，而过渡元素为副族元素，位于 元素周期表的中部，D项错误。 答案：C
解析：(1)同主族元素从上到下，元素的第一电离能逐渐减 小，故第一电离能O>S>Se。 (2)Se位于第四周期，与S的原子序数相差18，故其原子序 数为34，由于其核外M层有18个电子，故M层的电子排布 式为3s23p63d10。 答案：(1)O>S>Se (2)34 3s23p63d10

n=1 n=2 n=3
n=4
l = 0， m = 0
l = 0， m = 0 l = 1， m = 0 , 1
l = 0， m = 0 l = 1， m = 0 , 1 l = 2， m = 0 , 1， 2
能级 每层原子的 每层容纳
ms
轨道数
电子数
1s (1)
1
2
1/2
2s (1)
4
8
1/ 2p (3)
空间只有一种取向, 只有一条 s 轨道.
p 轨道 (l = 1, m = 0, +1, -1) m 三种取值, 三种取向, 三条等价 p 轨道.
d 轨道(l = 2, m = +2, +1, 0, -1, -2) m 五种取值, 空间五种取向, 五条等价d 轨道.
④自旋量子数ms:描述在能量完全相同时电子 运动的特殊状态(简称为电子自旋状态).
原子中电子的运动状态应用多个量子数来描述．每个原子轨道可 由三个只能取整数的量子数n、 l 、m共同描述.
n=4
n=2
n=3
n=1
（２）四个量子数
①主量子数n: 描述电子离核的远近． n取值为正整数１，２，３，４，５，６… 对应符号为 Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐ… n 所表示的运动状态称为电子层
练习:下列各层电子能量的从高到低的顺序是
2
3s (1)
9
18
1/2 3p (3)
3d (5)
16
32
1/2
确定一个电子的运动状态需要四
个量子数：n、l、m、ms
电子自
能层
能（级角量子数 ） （l）磁量子数 m
旋ms
4f 4d
n=4 4p

元素周期律及其应用
元素周期律定义
元素性质随着原子序数的递增而呈现周期 性变化。
周期表结构
周期表按照原子序数排列，具有横行（周 期）和纵行（族）的结构。
元素性质递变规律
包括原子半径、电离能、电子亲和能、电 负性等性质的递变规律。
应用
利用元素周期律预测和解释元素的性质， 指导新元素的合成和性质研究。
化学键类型与性质
氧化反应
物质失去电子（或电子对偏离）的反应， 表现为元素化合价升高。
还原反应
物质得到电子（或电子对偏向）的反应， 表现为元素化合价降低。
氧化剂
在反应中得到电子（或电子对偏向）的物 质，即所含元素化合价降低的物质。
还原剂
在反应中失去电子（或电子对偏离）的物 质，即所含元素化合价升高的物质。
原电池工作原理及应用
沉淀的生成与溶解
在一定条件下，难溶电解质在溶液中 的溶解与析出达到动态平衡。
通过改变条件（如浓度、温度、pH等 ）使沉淀生成或溶解。
溶度积常数（Ksp）
表达难溶电解质在溶液中溶解平衡状 态的常数，与温度有关。
难溶电解质溶解平衡移动
沉淀的转化
一种难溶电解质转化为另一种更难溶的电解质的过程。
同离子效应
影响化学反应速率因素
内因
反应物本身的性质，是决定化学反应 速率的主要因素。
外因
浓度、压强、温度、催化剂等外部条 件对化学反应速率的影响。
化学平衡及其移动原理
化学平衡状态
在一定条件下，可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓 度不再发生变化的状态。
化学平衡移动原理
当改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度等）时，平衡就向能够减弱这 种改变的方向移动。例如，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；升高温 度，平衡向吸热反应方向移动。

s轨道——呈球形
②p原子轨道 p轨道：纺锤形
③d原子轨道 d轨道：花瓣形的；f轨道形状更复杂。
➢ s呈球形，有1个轨道，可容纳2个电子。 ➢ p呈纺锤形（哑铃形），在空间有3个伸展方向，包括px、py、pz 3个轨
道，它们之间是互相垂直的，可容纳6个电子。 ➢ d呈花瓣形，有5个轨道，可容纳10个电子。 ➢ f轨道有7个轨道，可容纳14个电子。
第n电子层： 含有的能级（原子轨道类型）有n种， 原子轨道数目为n2个， 可容纳的电子数为2n2。
四.原子轨道的能量高低规律
1.处于相同电子层的原子轨道能量的高低：ns<__np<__nd<__nf。 2.形状相同的原子轨道能量的高低：2p<__3p_<_4p。 3.电子层和形状均相同的原子的能量相等：如2p＝x__2p＝y__2pz。
汤姆生
卢瑟福
波尔
质量
电子
有核
核外电子稳定运动
如何描述核外电子的运动状态？
电子云
(1)定义：用小点的疏密来描述电子在原子核外空 间出现的机会大小所得到的图形叫做电子云。
（2）意义：运动区域距离核近，电子出现的机会 大；运动区域距离核远，电子出现的机会小。
（3）基态原子：处于_能__量__最__低_状态的原子。
不同轨道的能量也可能相同！
我能行
比较能量高低
1. 1s __ 3d 2. 2p__3p__4p。
5．原子核外电子还存在一种称为“自旋”的运动。自旋可以有两种不 同的状态，分别用“_↑_”和“_↓_”表示。
1. 基 态 铝 原 子 核 外 电 子 云 有 ________ 种 不 同 的 伸 展 方 向 ， 共 有 ________种不同能级的电子，有________种不同运动状态的电子。

练习：试写出 8O、 14Si 、26Fe 、35Br、 24Cr、29Cu 的原子实排布式
O ：[He] 2S22P4 Fe: [Ar]3d64S2 Cr: [Ar]3d54S1
Si: [Ne]3S23P2 Br: [Ar]3d104S24p5 Cu: [Ar]3d104S1
原子的外围电子排布式?
1.原子核外电子的运动有何特征？ 2.如何表示原子核外电子的运动呢？
原子结构示意图：
请画出N、Ca的原子结构示意图
+7 2 5
+20 2 8 8 2
思考：钙氮原子的原子结构示意图能否画成 下列这样？为什么？
+7 4 3
+20 2 8 9 1
P13 信息提示 原子核外电子排布遵循的原理
一、原子核外电子排布遵循的原理和规则 1.能量最低原理
习 了
二、原子原核子核外能电量电子状子在态排能。布量式相同的各个轨
外电子排道布上排布时，电子尽量分占不同的
的表示式原子轨道，轨且道自表旋示状式态相同，这样
整个原子的能量最低。
1．下列各原子或离子的电子排布 式错误的是（ D ） A Ca2+ 1s22s22p63s23p6 B O2- 1s22s22p6 C Na+ 1s22s22p6 D Si 1s22s22p63s23p4
2.判断下列原子的电子排布式是否正确；如不正 确，说明它违反了什么原理？
(1) Al: 1s2 2s22p6 3s13p2
能量最低原理
(2) Cl: 1s2 2s22p6 3s23p5
正确
(3) S: 1s2 2s22p6 3s33p3
泡利不相容原理
(4) K: 1s2 2s22p6 3s23p63d1

轨道类型不一样，轨道形状也不一样。
用s、p、d、f分别表示不一样形状轨道。
10/35
s轨道：球形
11/35
p轨道：纺锤形
12/35
d原子轨道是花瓣形； f轨道形状更复杂。
13/35
专题2 原子核外电子运动特征
原子轨道表示方法：
表示为ns，np，nd，nf等。
第一电子层：只一个形状——球形对称，只一个类型轨道， 用s表示，叫s轨道，记作1s。
A. 2s B.2p C.3p D.4d
6、用“＞”“＜”或“＝”表示以下各组
多电子原子原子轨道能量高低
⑴3s ＜ 3p
⑵2px ＝ 2py
⑶3s ＜ 3d
⑷4s ＞ 3p
22/35
5、比较以下多电子原子原子轨道能量 高低
⑴2s 2p 4s 2s＜2p＜4s ⑵3s 3p 4p 3s＜3p＜4p
23/35
30/35
练习:写出以下元素原子实表示式: Na： S： Ca: Br:
31/35
练习:写出以下原子电子排布式、轨道 表示式、原子结构示意图、原子实表示 式、原子外围电子排布式、主族元素电 子式。 ①H ②He ③C ④N ⑤Ne ⑥Na ⑦Cl ⑧K ⑨Sc ⑩Cr ⑾Fe ⑿Cu ⒀Br
32/35
18/35
（1）电子分层排布依据是什么？
（2）在多电子原子中，每一层上电子能量一 样吗？
运动区域形状一样吗？
（3）为何每个电子层所能容纳电子数最多为 2n2（n为电子层数）？
19/35
动动脑
观察这个原子运动状态图（剖面图）， 该原子核外有几个电子层？
20/35
动动脑
1、以下轨道含有轨道数目为3是
8/35

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时间：20XX.XX.XX
2021/02/24
7
40 20
D2＋。试回答下
列问题：
(1)用化学符号表示：A___________，B______________，
C______________，D______________；
(2)A微粒和D微粒的电子排布式分别是________________
，__________；
(3)B和C所属元素的原子结合时可形成分子或离子，各举
第3课时 单元整合
1.核外电子运动状态
特点：质量小，速度快，运动范围极
核
小，无法同时测得其速度和位置
外
电
子
描述方法
运
动
状
态 核外电子排布
2．不同电子层、原子轨道最多容纳电子数
电子层
1
2
3
4
…… n
符号
KL
M
N
……
原子轨道 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ……
轨道数
1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 ……
各轨道电子数 2 2 6
2 6 10 2 6 10 14 ……
电子层电子数 2
8
18
32
…… 2n2
【典例1】 ► 有A、B、C、D四种微粒，A得到一个电子后，其 电子层构型与Ar相同。B有3个电子层，其失去2个电子后
呈0价，第1、3层电子数之和等于第2层。C呈电中性，在
空气中的含量仅次于________。

苏教版化学选修3《原子核外电子 运动》课件
目 录
• 引言 • 原子核外电子运动的基本理论 • 原子核外电子排布规律 • 原子核外电子运动对物质性质的影响 • 原子核外电子运动的实验验证 • 总结与展望
01 引言
主题简介
原子核外电子运动
本主题主要探讨原子核外电子的 运动状态和规律，包括电子云、 能级、跃迁等内容。
能量最低的轨道。
在一个原子中，电子的能量取决于其主 在应用能量最低原理时，应注意同一能
量子数、角量子数和磁量子数等多个因 级上的不同轨道具有不同的能量，这是
素。因此，为了使整个原子的能量最低， 由于轨道的形状、大小和方向等因素的
电子应优先占据那些能量最低的轨道。
影响。
04 原子核外电子运动对物质 性质的影响
如果不重合则是极性分子。
02
影响因素
分子极性主要取决于分子中各键的电负性差值，差值越大，极性越强。
03
应用
分子的极性可用于预测分子之间的相互作用和溶解性能，如极性分子易
溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。同时，分子的极性也与
物质的物理性质和化学性质密切相关。
05 原子核外电子运动的实验 验证
06 总结与展望
本章重点回顾
原子核外电子运动的规律
重点讲述了电子在原子核外运动的特征、运动状态和运动规律，以及 电子云的概念和描述方法。
原子核外电子排布规律
探讨了电子排布的规则和原理，包括能量级、能层、能级交错等概念， 以及元素周期表的结构和元素性质的周期性变化规律。
原子核外电子跃迁与光谱
介绍了电子跃迁的类型和光谱的产生，以及光谱分析的方法和在化学 中的应用。
波函数的值可以表示电子在某 一时刻、某一位置出现的几率。