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1、原子結(jié)構(gòu),,電子云與原子軌道,思考：,宏觀物體的運動特征：,可以準確地測出它們在某一時刻所處的位置及運行的速度； 可以描畫它們的運動軌跡。,核外電子運動的特征, 核外電子質(zhì)量小(只有9.1110-31kg)，運動空間小（相對于宏觀物體而言），運動速率大(近光速)。, 無確定的軌道，無法描述其運動軌跡。, 無法計算電子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空間某處出現(xiàn)的機會的多少(概率)。,測不準原理(海森堡),電子云:電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布圖。,1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布圖,核外電子運動狀態(tài)的描述,【閱讀】P9,電子云只是形象地表示 電子出現(xiàn)在各點的概率高低，而實際上并不存在。,小黑
2、點不表示電子，只表示電子在這里出現(xiàn)過一次。,小黑點的疏密表示電子在核外空間內(nèi)出現(xiàn)的機會的多少。,電子輪廓圖的制作,常把電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間圈出來，人們把這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。 P10 最后一段,s能級的原子軌道圖,* s能級的原子軌道是球形對稱的,* 能層序數(shù)n越大,原子軌道半徑越大,,* p能級的原子軌道是啞鈴形的,每個p能級有3個原子軌道,它們相互垂直,分別以px,py,pZ表示。,p能級的原子軌道圖,原子軌道,電子云形狀 s電子云呈球形，在半徑相同的球面上，電子出現(xiàn)的機會相同； p電子云呈啞鈴形 (或紡錘形)； d電子云是花瓣形； f電子云更為復雜。,能量最低原理 能量
3、最低原理的意思是：核外電子在運動時，總是優(yōu)先占據(jù)能量更低的軌道，使整個體系處于能量最低的狀態(tài)。,處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子。,原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。,核外電子排布的三大基本原理（規(guī)則）,泡利不相容原理 同一軌道上最多容納兩個自旋相反的電子。該原理有兩個推論： 若兩電子處于同一軌道，其自旋方向一定不同 若兩個電子自旋相同，它們一定不在同一軌道 每個軌道最多容納兩個電子,核外電子排布的三大基本原理（規(guī)則）,電子排布式,電子排布圖,Li: 1s22s1,洪特規(guī)則 電子在同一能級的軌道上排布時，將盡可能分占不同的軌道，且自旋相同。,核外電子排布的三大基本原理（規(guī)
4、則）,C ：1s2 2s22p2,,,,,,,X,X,,洪特規(guī)則（特例） 對于同一個電子亞層，當電子排布處于 全滿（s2、p6、d10、f14） 半滿（s1、p3、d5、f7） 全空（s0、p0、d0、f0） 時比較穩(wěn)定。,核外電子排布的三大基本原理（規(guī)則）,29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1,24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1,鐵原子的電子排布圖,,,,,,,,,,,,,,,,洪特規(guī)則,泡利原理,能量最低原理,,1s,2s,2p,3p,3d,3s,4s,小結(jié)：核外電子排布規(guī)則,1.能量最低原理,2.泡利不相容原理,3.洪特規(guī)則,小結(jié)：,一、原子核外電子排
5、布遵循的原理和規(guī)則,二、原子核外電子排布的表示式,能量最低原則,泡利不相容原理,洪特規(guī)則,電子排布式,電子排布圖,,,,,,確定原子序數(shù),,解答基態(tài)原子電子排布問題的一般思路：,,能量最低原則,能級排布,電子排布,,泡利不相容原理,洪特規(guī)則,小結(jié)：,方法導引,,能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜,能量最低原理:,原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。,基態(tài)原子: 處于最低能量的原子 (穩(wěn)定),電子放出能量,,電子吸收能量,,如：Na 1s22s22p63s1,如：Na 1s22s22p63p1,【閱讀】 P7 四 第一段,基態(tài)與激發(fā)態(tài)的關(guān)系原子光譜,基態(tài)原子,激發(fā)態(tài)原子,,,
6、吸收能量,釋放能量,,,發(fā)射光譜,吸收光譜,能量較高,能量最低,基態(tài)與激發(fā)態(tài)相互轉(zhuǎn)化的應用,焰色反應,焰色反應就是某些金屬原子的電子在高溫火焰中，接受了能量，使原子外層的電子從基態(tài)激躍遷到激發(fā)態(tài)；處于激發(fā)態(tài)的電子是十分不穩(wěn)定的，在極短的時間內(nèi)（約10s）便躍遷到基態(tài)或較低的能級上，并在躍遷過程中將能量以一定波長（顏色）的光釋放出來。由于各種元素的能級是被限定的，因此在向基態(tài)躍遷時釋放的能量也就不同。堿金屬及堿土金屬的能級差正好對應于可見光范圍，于是我們就看到了各種色彩。,焰火呈現(xiàn)五顏六色的原因,當基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會________________，變成激發(fā)態(tài)原子。電子從較高能量的
7、激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，將______能量。光（輻射）是電子_________能量的重要形式之一。,躍遷到較高能級,釋放,釋放,課堂練習,1.當鎂原子由1s22s22p63s2 1s22s22p63p2時，以下說法正確的是（ ）A鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)，這一過程中吸收能量B鎂原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài)，這一過程中釋放能量C鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)，這一過程中釋放能量D鎂原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài)，這一過程中吸收能量,,2. 判斷下列表達是正確還是錯誤？ (1) 1s22s2 2p63s2 3p63d54s2 屬于激發(fā)態(tài)(2) 1s22s2 2p63d1 屬于激發(fā)態(tài),,構(gòu)造原理： 1s
8、；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d,光的色散,光譜：,按一定次序排列的彩色光帶,用光譜儀測定氫氣放電管發(fā)射的氫的發(fā)射光譜,鋰、氦、汞的發(fā)射光譜,鋰、氦、汞的吸收光譜,特征：暗背景, 亮線, 線狀不連續(xù),特征：亮背景,暗線,線狀不連續(xù),原子光譜,不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。,,光譜分析：,在現(xiàn)代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。元素的發(fā)現(xiàn)等,鋰、氦、汞的吸收光譜,鋰、氦、汞的發(fā)射光譜,化學研究中利用光譜分析
9、檢測一些物質(zhì)的存在與含量等。,通過原子光譜發(fā)現(xiàn)許多元素。,如：銫（1860年）和銣（1861年），其光譜中有特征的籃光和紅光。 又如：1868年科學家們通過太陽光譜的分析發(fā)現(xiàn)了稀有氣體氦。,光譜分析的應用,下圖是鋰、氦、汞的吸收光譜和發(fā)射光譜。其中圖_______是原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)時的吸收光譜，圖_______是原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化為基態(tài)時的發(fā)射光譜。不同元素的原子光譜上的特征譜線不同，請在下圖中用線段將同種元素的吸收光譜和發(fā)射光譜連接。,,,,,,課堂練習,1.關(guān)于光譜分析，下列說法錯誤的（ ） A、光譜分析的依據(jù)是每種元素都有其獨特的 特征譜線 B、光譜分析不能用連續(xù)光譜 C、光譜分析既可以用發(fā)射譜也可以用吸收光譜 D、分析月亮的光譜可得知月球的化學組成,,2.在太陽的光譜中有許多暗線，這表明（ ） A、太陽內(nèi)部含有這些暗線所對應的元素 B、太陽大氣層中缺少這些暗線所對應的元素 C、太陽大氣層中含有這些暗線所對應的元素 D、地球的大氣層中含有這些暗線所對應的元素,,3基態(tài)碳原子的最外能層的各能級中， 電子排布的方式正確的是（ ） A B C D,,鮑林（Pauling），卓越的美國化學家。主要研究結(jié)構(gòu)化學，曾獲1954年諾貝爾化學獎和1963年諾貝爾和平獎。,
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