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1、专题三专题三 原子结构与元素周期律原子结构与元素周期律原子原子核核外电子 质子 中子原子核外电子运动状态1803年，道尔顿认为原子不可分割年，道尔顿认为原子不可分割1897年，汤姆生发现电子，年，汤姆生发现电子，1904年提出年提出“浸入模型浸入模型”。1911年，卢瑟福发现了原子核，年，卢瑟福发现了原子核，“行星系式行星系式”原子模型。原子模型。1913年，玻尔综合了普朗克的量子理论，爱因斯坦的光年，玻尔综合了普朗克的量子理论，爱因斯坦的光子理论和卢瑟福的原子模型，提出了新的原子模型：在子理论和卢瑟福的原子模型，提出了新的原子模型：在原子核的周围，电子被匀称地分布在一些同心环上，他原子核的周
2、围，电子被匀称地分布在一些同心环上，他引入量子化条件，成功地解释了氢原子光谱。引入量子化条件，成功地解释了氢原子光谱。1926年，薛定谔提出了波动力学年，薛定谔提出了波动力学(量子力学量子力学)概念，在概念，在此基础上建立了现代原子结构模型。核外电子运动状此基础上建立了现代原子结构模型。核外电子运动状态用波函数描述，即电子云模型。态用波函数描述，即电子云模型。 人类认识原子的历史进程原子核外电子运动状态一、原子核外电子的运动状态一、原子核外电子的运动状态练习练习1：写出：写出19号元素、号元素、35号元素的原号元素的原 子结构示意图子结构示意图练习练习2：写出：写出Mg、N、Cl、O2、NH3
3、 的电子式的电子式原子核外电子运动状态（1）划分标准）划分标准：电子电子能量能量的高低及离核远近。的高低及离核远近。第一层至第七层符号为：第一层至第七层符号为： K 、L、 M、 N、 O、 P、 Q 1、能层、能层电子层（电子层（energy shell）（2）能层的光谱学符号能层的光谱学符号（3）能层的表示：能层的表示：n 1、2、3、4、5、6、7、（4）每个最多容纳电子数：）每个最多容纳电子数：2、8、18、32、50、72、98、 2 n 2原子核外电子运动状态2、能级、能级K层：只有1个能级1sL层：有2个能级2s、2pM层：有3个能级3s、3p、3dN层：有4个能级4s、4p、4
4、d、4f（1）划分标准）划分标准：能层中的电子能量并不完全相能层中的电子能量并不完全相同，还可以分成不同的能级同，还可以分成不同的能级（2）能级的表示：能级的表示：s 、p 、d 、f、（3） 各能层所含能级各能层所含能级总结：总结： 各能层所含能级数等于能层数各能层所含能级数等于能层数原子核外电子运动状态 为了描述电子云的形状人们把电子出现概率为了描述电子云的形状人们把电子出现概率约为约为90的空间圈起来，得到电子云的轮廓图，的空间圈起来，得到电子云的轮廓图，人们把电子云的人们把电子云的轮廓图轮廓图称为称为原子轨道原子轨道。 即在原子核外一定能层的能级上，具有一定即在原子核外一定能层的能级上
5、，具有一定形状和伸展方向的电子云所占据的空间。形状和伸展方向的电子云所占据的空间。3、原子轨道、原子轨道（1）划分标准）划分标准：（2）各能级原子轨道形状及伸展方向）各能级原子轨道形状及伸展方向：原子核外电子运动状态原子轨道对角度分布图原子轨道对角度分布图ssxyS S电子的原子轨道是球形的，不同能层上电子的原子轨道是球形的，不同能层上,S,S电子的原子轨道形状相同电子的原子轨道形状相同, ,半径不同半径不同, ,离离核越远核越远, , 半径越大。半径越大。原子核外电子运动状态P P电子的原子轨道成纺锤形电子的原子轨道成纺锤形 （也有把它叫（也有把它叫哑铃型），每个哑铃型），每个 P P能级有
6、能级有3 3个原子轨道，它们个原子轨道，它们相互垂直，分别相互垂直，分别 沿沿x x、y y、z z轴伸展，分别称轴伸展，分别称为为PxPx、PyPy、PzPz轨道轨道原子核外电子运动状态d d电子的原子轨道成四花瓣形，每个电子的原子轨道成四花瓣形，每个 d d能能级有级有5 5个原子轨道，它们相互垂直，分别称为个原子轨道，它们相互垂直，分别称为dxydxy、 dxz dxz、dyzdyz、dxdx2 2-y-y2 2、dzdz2 2轨道轨道原子核外电子运动状态s1、p3、d5、f7。（3）各能级所含轨道数）各能级所含轨道数：（4）各能层所含轨道数）各能层所含轨道数：K：1、 L ： 1+3=
7、4 、 M ： 1 +3+5=9、N：1+3+5+7=16、 O：1+3+5+7+9=25 即即n2（5）每个轨道最多容纳）每个轨道最多容纳2个电子。个电子。（6）每个能层最多容纳电子数：）每个能层最多容纳电子数： 2 n 2原子核外电子运动状态4、电子的自旋、电子的自旋：原子核外电子除绕原子核高速运动外，还像地原子核外电子除绕原子核高速运动外，还像地球一样绕自己球一样绕自己 的轴自转，自转只有两种相反的的轴自转，自转只有两种相反的方向方向-顺时针方向和逆时针方向顺时针方向和逆时针方向总结：原子核外没有运动状态完全相同总结：原子核外没有运动状态完全相同的两个电子。的两个电子。例、钠原子核外电子运动状态有几种？例、钠原子核外电子运动状态有几种？氯离子核外电子运动状态有几种？氯离子核外电子运动状态有几种？原子核外电子运动状态原子核外电子运动状态
