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魯科版選擇性必修2
物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
同學(xué)們好
歡迎來到化學(xué)課堂
第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)模型
課時1 原子結(jié)構(gòu)模型
第一章 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)
第一部分
Part One
課堂導(dǎo)入
一、課堂導(dǎo)入
通過"聯(lián)想·質(zhì)疑"，回顧人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識歷程，提出需要探究的總問題∶現(xiàn)代科學(xué)對原子結(jié)構(gòu)的描述究竟是怎樣的 通過"觀察·思考"，了解氫原子光譜事實與盧瑟福核式模型產(chǎn)生的沖突，促使玻爾建立新的理論來解釋光譜現(xiàn)象，提出能量量子化。通過"聯(lián)想·質(zhì)疑"，促使學(xué)生再次體會玻爾理論無法解釋更復(fù)雜的光譜現(xiàn)象，因此多位科學(xué)家打破原有理論，建立新的量子力學(xué)理論，提出了電子層、能級、原子軌道、自旋概念及其量子化現(xiàn)象以用來描述原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)，并且均有光譜現(xiàn)象作為證據(jù)。微觀粒子與宏觀物體運(yùn)動的不同在于前者具有波動性，因無法同時準(zhǔn)確測定其位置和速度，而用電子云來形象描述電子在單位體積內(nèi)的概率分布;量子力學(xué)用波函數(shù)描述原子軌道，并用波函數(shù)的圖形形象化呈現(xiàn)。
原子結(jié)構(gòu)模型的演變
氫原子光譜和玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型
量子力學(xué)的誕生
量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
請你說說！
回顧人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識過程，你收到了哪些啟發(fā)？
古希臘哲學(xué)家德謨克利特
物質(zhì)是由不可分割的微粒（原子）構(gòu)成的
請你總結(jié)！
原子結(jié)構(gòu)模型的演變
道爾頓原子論
19世紀(jì)初，英國化學(xué)家和物理學(xué)家道爾頓根據(jù)實驗結(jié)果，提出了原子論。其主要內(nèi)容包括：
1.元素是由不可再分的極小微粒構(gòu)成，這種微粒成為原子。原子在一切化學(xué)變化中保持其不可再分性。
2.同一元素的原子在質(zhì)量和性質(zhì)上都相同，不同元素的原子在質(zhì)量和性質(zhì)上都不同
3.不同元素化合時，這些元素的原子按簡單整數(shù)比結(jié)合
（二）藥理作用
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陰極射線的“挑戰(zhàn)”
1858年德國物理學(xué)家普呂克爾發(fā)現(xiàn)了陰極射線。1897年湯姆孫用陰極射線管重復(fù)陰極射線實驗。在陰陽兩極加上電壓，陰極會產(chǎn)生陰極射線。當(dāng)對陰極射線施加電場后，陰極射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)。從而證明陰極射線是一種帶電粒子。經(jīng)過一系列的實驗后，湯姆孫提出：
1.帶負(fù)電的粒子是構(gòu)成各種物質(zhì)的共有成分
2.該粒子所帶電荷的大小與氫離子大致相同，這種帶負(fù)電的粒子即為電子。
（二）藥理作用
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原子結(jié)構(gòu)模型的演變
湯姆孫葡萄干面包模型
根據(jù)原子是電中性的事實，促使湯姆孫提出了葡萄干面包原子模型。他認(rèn)為原子中的正電荷是均勻地分布在整個原子的球體內(nèi)，電子則均勻地嵌在其中。該原子模型說明原子是有結(jié)構(gòu)的，打破了原子不可再分的論點(diǎn)。
湯姆孫
湯姆孫原子模型：葡萄干面包式
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原子結(jié)構(gòu)模型的演變
盧瑟福的帶核原子結(jié)構(gòu)模型
“意外跑偏”的α粒子——α粒子散射實驗
實驗前，根據(jù)“葡萄干布丁” 原子模型進(jìn)行的預(yù)測
實驗結(jié)果：絕大多數(shù) α 粒子通過，少數(shù) α 粒子偏轉(zhuǎn)，個別 α 粒子被反彈
盧瑟福原子模型（1911年）：在原子的中心有一個帶正電荷的核，它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，就像行星環(huán)繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。
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原子結(jié)構(gòu)模型的演變
盧瑟福的帶核原子結(jié)構(gòu)模型
在模型提出后不久，就遭到了嚴(yán)重的質(zhì)疑
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會“跳躍”的電子
玻爾的疑惑： 依據(jù)盧瑟福的原子模型，帶電粒子有加速度時輻射能量，電子軌道半徑會連續(xù)縮小，電子軌道連續(xù)縮小，其運(yùn)動頻率連續(xù)變化，光譜應(yīng)是連續(xù)的。
連續(xù)的光譜
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原子結(jié)構(gòu)模型的演變
玻爾的軌道原子結(jié)構(gòu)模型
玻爾研究發(fā)現(xiàn)，氫原子光譜不連續(xù)的現(xiàn)象，通過實驗并引入量子論觀點(diǎn)，解決了盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型不穩(wěn)定的問題，提出了一個全新的原子結(jié)構(gòu)模型。
氫原子光譜（線狀譜）
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原子結(jié)構(gòu)模型的演變
玻爾的軌道原子結(jié)構(gòu)模型
丹麥物理學(xué)家玻爾指出：原子核外，電子在一系列穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動，每個軌道都具有一個確定的能量值；核外電子在這些穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動時，既不放出能量，也不吸收能量。
玻爾原子模型
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原子結(jié)構(gòu)模型的演變
現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)理論：電子云模型
　　1926年，奧地利物理學(xué)家薛定諤在德布羅意、海森堡、泡利等人研究的基礎(chǔ)上，提出了原子核外的電子排布的新模型——電子云模型，并提出了著名的薛定諤方程式。
現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為：電子在原子核外很小的空間內(nèi)做高速運(yùn)動，其運(yùn)行沒有固定的規(guī)律。用小黑點(diǎn)的疏密來表示單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)幾率。
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原子結(jié)構(gòu)模型的演變
道爾頓原子模型：實心球
陰極射線實驗
湯姆生原子模型：葡萄干面包
α粒子散射實驗
原子光譜分析
盧瑟福原子模型：行星模型
玻爾原子模型：量子化軌道
技術(shù)發(fā)展
原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識發(fā)展
電子云模型
科學(xué)家探索原子結(jié)構(gòu)的一般方法
原有模型
技術(shù)發(fā)展
創(chuàng)造性的設(shè)計實驗
創(chuàng)造性地提出新理論
宏觀類別
建構(gòu)新模型
模型應(yīng)用
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聯(lián)想質(zhì)疑
回顧人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識過程，你收到了哪些啟發(fā)？
科學(xué)研究永遠(yuǎn)在不斷否定、不斷肯定中波浪式前進(jìn)。保持你的好奇心、求知欲，在繼承前人的同時，具有敏銳的洞察力，善于根據(jù)新的實驗證據(jù)去修正原來的理論，開辟出一片新的領(lǐng)域。
人類在認(rèn)識自然的過程中，經(jīng)歷了無數(shù)的艱辛，正是因為有了無數(shù)的探索者，才使人類對事物的認(rèn)識一步步走向深入，也越來越接近事物的本質(zhì)。
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你知道嗎
現(xiàn)代科學(xué)對原子結(jié)構(gòu)的描述究竟是怎樣的？
玻爾理論的出現(xiàn)解決了什么問題呢？
01
氫原子光譜和玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型
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（1）什么是原子光譜？
人們常常利用原子光譜儀將物質(zhì)吸收的光或發(fā)射的光的頻率（或波長）和強(qiáng)度分布記錄下來得到光譜。
太陽光的連續(xù)光譜
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請你思考！
（2）根據(jù)盧瑟福的核式模型，原子光譜應(yīng)該是什么光譜？
連續(xù)的光譜
如果原子結(jié)構(gòu)真如盧瑟福的核式模型所描述的那樣，根據(jù)經(jīng)典的電動力學(xué)觀點(diǎn)，圍繞原子核高速運(yùn)動的電子一定會自動且連續(xù)地輻射能量，最終坍塌到原子核上。這樣，不僅原子是不穩(wěn)定的，而且原子的光譜應(yīng)當(dāng)是連續(xù)光譜，即波長的變化呈連續(xù)分布
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（3）氫原子光譜的特點(diǎn)是什么？
氫原子的線狀光譜
氫原子光譜是由具有特定波長、彼此分立的譜線組成的線狀光譜
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請描述氫原子光譜的特點(diǎn)，
并說明這對你推測氫原子核外電子的運(yùn)動特點(diǎn)有什么啟示？
為了解釋這一實驗事實，玻爾在盧瑟福核式模型的基礎(chǔ)上提出了核外電子分層排布的原子結(jié)構(gòu)模型
電子分層排布模型
丹麥科學(xué)家
玻爾
獲得了1922年的諾貝爾物理學(xué)獎
激發(fā)態(tài)
K
L
M
N
能量
基態(tài)
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（4）玻爾原子結(jié)構(gòu)模型觀點(diǎn)是什么？意義是什么？
（1）原子中的電子在具有確定半徑的圓周軌道上繞原子核運(yùn)動，并且不輻射能量。
（2）在不同軌道上運(yùn)動的電子具有不同的能量（E），而且能量值是不連續(xù)的，這稱為能量"量子化"。軌道能量依n值（1、2、3、…）的增大而升高，n稱為量子數(shù)。對氫原子而言，電子處在n=1的軌道時能量最低，這種狀態(tài)稱為基態(tài);能量高于基態(tài)能量的狀態(tài)，稱為激發(fā)態(tài)。
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（4）玻爾原子結(jié)構(gòu)模型觀點(diǎn)是什么？意義是什么？
（3）只有當(dāng)電子從一個軌道（能量為E;）躍遷到另一個軌道（能量為E;）時，才會輻射或吸收能量。當(dāng)輻射或吸收的能量以光的形式表現(xiàn)出來并被記錄，就形成了光譜。
基態(tài)
激發(fā)態(tài)
吸收能量
輻射能量
不同原子的電子發(fā)生躍遷時可以吸收不同的光，用光譜儀可以攝取各種原子吸收光譜。
不同原子的電子發(fā)生躍遷時可以發(fā)射不同的光，用光譜儀可以攝取各種原子的發(fā)射光譜。
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請你思考！
為什么氫原子光譜是由具有特定波長、彼此分立的譜線組成的
根據(jù)玻爾模型，電子所處的軌道的能量是量子化的，軌道間的能量差也是確定的，而光的頻率與軌道所具有的能量 E 之間的關(guān)系可用下式表示。
h ＝ | Ej - Ei |
式中：h 為普朗克常數(shù)，其值為 6.626×10-34 J·s。
由上式計算得到的光的頻率 （或波長 λ=c// ，c 為光速）只能是不連續(xù)的，此時形成的是具有特征波長的線狀光譜。
E = E2- E1= h ( =c/ )
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玻爾原子結(jié)構(gòu)模型意義
（1）成功地解釋了氫原子光譜是線狀光譜的實驗事實，
（2）闡明了原子光譜源自核外電子在能量不同的軌道之間的躍遷，而電子所處的軌道的能量是量子化的。
[聯(lián)想·質(zhì)疑]波爾只引入一個量子數(shù)n,能比較好地解釋了氫原子線狀光譜產(chǎn)生的原因；但復(fù)雜的光譜解釋不了。
02
量子力學(xué)的誕生
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
聯(lián)想質(zhì)疑
在鈉原子中
n=4
n=3
電子躍遷
在氫原子中
n=2
n=1
電子躍遷
也得到兩條靠得很近的譜線…
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顯然，上述問題只用玻爾的軌道概念和量子數(shù) n 是無法解釋的。
那么，應(yīng)當(dāng)如何解釋氫原子的光譜和多電子原子的光譜所產(chǎn)生的復(fù)雜現(xiàn)象呢 原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)是否還存在玻爾原子結(jié)構(gòu)模型未能描述的其他量子化現(xiàn)象呢
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海森堡測不準(zhǔn)原理
德國物理學(xué)家、量子力學(xué)的創(chuàng)立者海森堡
無法同時精確測量某個電子在某一時刻的位置和速率。
1932年獲諾貝爾物理學(xué)獎
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量子力學(xué)的誕生
量子力學(xué)誕生于1925年末至1926年初，它是由兩組物理學(xué)家相互獨(dú)立地用不同方法建立的。直接因量子力學(xué)而獲得諾貝爾物理學(xué)獎的就有六位∶德布羅意（L.V.de Broglie，1929年）、海森堡（W.Heisenberg，1932年）、狄拉克（P.A.Dirac，1933年）和薛定諤（E.Schr dinger，1933年）、泡利（W.E.Pauli，1945年）和玻恩（M.Born，1954年）。
德布羅意
海森堡
狄拉克
薛定諤
泡利
玻恩
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量子力學(xué)的發(fā)展
1927年 第五屆索爾維會議
19世紀(jì)末，經(jīng)典力學(xué)和經(jīng)典電動力學(xué)在描述微觀系統(tǒng)時的不足越來越明顯。量子力學(xué)是在20世紀(jì)初由馬克斯·普朗克、尼爾斯·玻爾、沃納·海森堡、埃爾溫·薛定諤、沃爾夫?qū)づ堇?、路易·德布羅意、馬克斯·玻恩、恩里科·費(fèi)米、保羅·狄拉克、阿爾伯特·愛因斯坦、康普頓等一大批物理學(xué)家共同創(chuàng)立的。
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微觀粒子具有波動性
受到光既具有波動性又具有粒子性的事實的啟發(fā)，法國物理學(xué)家德布羅意提出了微觀粒子具有波動性的觀點(diǎn)。德布羅意還天才性地預(yù)測“一束電子通過一個非常小的孔時可能會產(chǎn)生衍射現(xiàn)象……”。愛因斯坦對德布羅意的觀點(diǎn)給予了極高的贊譽(yù)，稱其“揭開了一幅大幕的一角”。1927 年，美國物理學(xué)家戴維孫（C.Davisson）和革末（L.Germer）將電子射到鎳的單晶上，得到了完全類似于 X 射線被晶體衍射的圖樣，證實了電子的確具有波動性。圖 1-1-9 顯示的是鋁箔的電子衍射圖樣。后來用中子、原子、分子等粒子流代替電子流，也都觀察到了衍射現(xiàn)象。人們之所以不能同時準(zhǔn)確地測定微觀粒子的位置和速度，正是因為微觀粒子具有波動性。
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薛定諤方程
以德國物理學(xué)家海森堡和泡利為代表的一組物理學(xué)家為了解釋原子分立能級,創(chuàng)立了矩陣力學(xué)。另一組以奧地利物理學(xué)家薛定為代表，過建立描述電子運(yùn)動狀態(tài)的波動方程來解釋電子的波動性，從而創(chuàng)立了波動力學(xué)。
核外電子的運(yùn)動特點(diǎn)
量子力學(xué)指出：一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子并不在玻爾假設(shè)的線性軌道上運(yùn)動，而是在核外空間各處都可以出現(xiàn)，只是出現(xiàn)的概率不同。
薛定語證明了這兩種表現(xiàn)形式完全不同的理論實際上是同一種物理規(guī)律的兩種不同的數(shù)字表達(dá)形式。
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量子力學(xué)
后來經(jīng)過英國物理學(xué)家狄拉克的發(fā)展，該理論成為一門相對完整的、即量子力學(xué)。
量子力學(xué)是目前解決低能量的微觀粒子問題的最佳理論。近代量子力學(xué)不僅揭示了原子結(jié)構(gòu)、放射性、化學(xué)鍵以及原子光譜的實質(zhì)，而且與其他理論（如相對論）相結(jié)合，成功地解釋了核結(jié)構(gòu)與核反應(yīng)、固體的電性與熱性、超導(dǎo)性、物質(zhì)的基本粒子的產(chǎn)生與湮滅、反物質(zhì)的存在、某些坍塌恒星的穩(wěn)定性等問題。該理論的產(chǎn)生同時促進(jìn)了包括電子顯微鏡、順磁共振儀、激光器、晶體管和掃描隧道顯微鏡在內(nèi)的許多先進(jìn)儀器及相應(yīng)實用技術(shù)的快速發(fā)展。
03
量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
薛定諤方程與四個量子數(shù)
1.原子軌道
①主量子數(shù)n: 描述電子離核的遠(yuǎn)近．
n取值為正整數(shù)１，２，３，４，５，６…
　對應(yīng)符號為 Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐ…
　 習(xí)慣上，將 n 所描述的電子運(yùn)動狀態(tài)稱為電子層
電子運(yùn)動狀態(tài)
n越大，電子離核的平均距離越遠(yuǎn)，電子具有能量越高
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
薛定諤方程與四個量子數(shù)
1.原子軌道
②角量子數(shù)l :描述(電子云)原子軌道的形狀．
l 取值為 0，１，２，３… (n-1)．共n個數(shù)值．
符號為 s， p（3個：px、py、pz），d（5個），f（7個）等．
若電子的能層n、 能級l 的相同，則電子的能量相同．
在一個電子層中，l 的取值有多少個，表示電子層有多少個不同的能級．
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
薛定諤方程與四個量子數(shù)
1.原子軌道
電子層n 能級數(shù)
1 s
2 s、p
3 s、p、d
4 s、p、d、f
n n
規(guī)律: 每層的能級數(shù)值=電子層數(shù)
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
薛定諤方程與四個量子數(shù)
1.原子軌道
③磁量子數(shù)m:　描述磁場中原子軌道的能量狀態(tài)
　m可以取0、±1、±2 … ±l共(2l +1)個數(shù)值.
如l =0, m只可以取0,對應(yīng)的譜線只有一條.
如l =1, m可以取0, ±1,對應(yīng)的譜線有三條.
n、 l 、m確定,原子軌道就確定了.
原子軌道
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
薛定諤方程與四個量子數(shù)
1.原子軌道
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
薛定諤方程與四個量子數(shù)
1.原子軌道
描述原子中單個電子的空間運(yùn)動狀態(tài)
不同能級含有軌道數(shù)
s
p
d
f
1個
3個
5個
7個
px
py
pz
原子軌道
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
薛定諤方程與四個量子數(shù)
1.原子軌道
電子層n 能級數(shù) 能級類型 原子軌道數(shù)
1 1 1s 1（1s）
2 2 2s、2p 4（2s、2Px、2Py、2Pz）
3 3 3s、3p、3d 9 (3s、3Px、3Py、3Pz、3d(5個))
4 4 4s、4p、4d、4f 16
n n n2
原子軌道數(shù)=n2
電子層、能級、軌道數(shù)關(guān)系
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
薛定諤方程與四個量子數(shù)
1.原子軌道
④自旋量子數(shù)ms:描述在能量完全相同時電子運(yùn)動的特殊狀態(tài)(簡稱為電子自旋狀態(tài)).
處于同軌道上的電子的自旋狀態(tài)只有兩種.
分別用ms =+1/2(通常用符號↑表示).
ms= -1/2 (通常用符號↓表示).
注意:自旋并不是”自轉(zhuǎn)”,實際意義更為深遠(yuǎn).
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
薛定諤方程與四個量子數(shù)
1.原子軌道
處于同一原子軌道上的電子，自旋狀態(tài)只有兩種，分別用符號“↑”和“↓”表示。
（4）自旋運(yùn)動:描述同一軌道中電子的不同空間運(yùn)動狀態(tài)
電子層 原子軌道類型 原子軌道數(shù)目 可容納電子數(shù)
1 1s 1 2
2 2s，2p 4 8
3 3s，3p，3d 9 18
4 4s，4p，4d，4f 16 32
n － n2 2n2
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歸納總結(jié)
(1)任一電子層的能級總是從s能級開始，能級數(shù)等于該電子層的序數(shù)：第一電子層只有1個能級(1s)，第二電子層有2個能級(2s和2p)，第三電子層有3個能級(3s、3p和3d)，即任一電子層，能級數(shù)＝電子層序數(shù)。
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歸納總結(jié)
(2)電子層與能級類似樓層與階梯之間的關(guān)系，在每一個電子層中，能級符號順序是ns、np、nd、nf…(如圖所示)。
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歸納總結(jié)
(3)同一能級又可能包含幾個空間取向不同的原子軌道，s能級中有1個原子軌道、p能級中有3個能量相同的原子軌道，分別記作“npx、npy、npz”，d能級中有5個能量相同的原子軌道。
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
2. 原子軌道的圖形描述
原子中單個電子的空間運(yùn)動狀態(tài)用原子軌道來描述，而原子軌道在量子力學(xué)中用波函數(shù)來表示，并可以將其以圖形的方式在直角坐標(biāo)系中呈現(xiàn)出來。
s 球形
p 啞鈴形
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
2. 原子軌道的圖形描述
p 軌道在三維空間分布的圖形與 s 軌道明顯不同，它的空間分布特點(diǎn)是分別相對于 x、y、z 軸對稱，也就是說，p 軌道在空間分別沿 x、y、z 軸的方向分布。
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
2. 原子軌道的圖形描述
d 軌道(l = 2, m = +2, +1, 0, -1, -2)
m 五種取值, 空間五種取向, 五條等價(簡并) d 軌道.
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
2. 原子軌道的圖形描述
f 軌道 ( l = 3, m = +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 )
m 七種取值, 空間七種取向, 七條等價(簡并) f 軌道.
請你思考！
原子軌道可以用波函數(shù)來表示，那么，又該如何理解波函數(shù)？
怎樣形象地描述電子在空間中的運(yùn)動與分布呢？
3. 電子在核外的空間分布
3. 電子在核外的空間分布
與對宏觀物體運(yùn)動的描述不同，對于質(zhì)量非常小、運(yùn)行速度極快且運(yùn)動空間極小的微觀粒子而言，人們不可能同時準(zhǔn)確地測定它的位置和速度，但能通過對波函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理計算出電子在什么地方出現(xiàn)的概率大、在什么地方出現(xiàn)的概率小。
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
3.電子在核外的空間分布
電子云圖
這種形象地描述電子在核外空間某處單位體積內(nèi)的概率分布的圖形稱為電子云圖。
（1）點(diǎn)密集的地方，表示電子在此處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率大;
（2）點(diǎn)稀疏的地方，表示電子在此處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率小
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使用電子云輪廓圖
電子云圖很難繪制,使用不方便
把電子出現(xiàn)概率90%空間圈出來
電子云輪廓圖
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
3.電子在核外的空間分布
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
3.電子在核外的空間分布
球形
x
y
z
氫原子核外電子的電子云呈球形對稱
s電子云
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
3.電子在核外的空間分布
電子云圖
類型、形狀、數(shù)目
軌道類型 s
軌道形狀 球形 —— ——
軌道數(shù)目
1
p
紡錘形
3
d
5
f
7
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量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述
電子層(n) 1 2 3 4 …
符號 K L M N …
能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f …
原子軌道數(shù) 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 …
最多容納的電子數(shù) 每個能級 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 …
每個電子層 2 8 18 32 …
能量 Kmeiyangyang8602
請你思考！
霓虹燈為什么能夠發(fā)出五顏六色的光
霓虹燈自 1910年問世以來，將城市夜景裝扮得格外美麗。它之所以能夠發(fā)出五顏六色的光，其發(fā)光機(jī)制與氫原子光譜形成的機(jī)制基本相同。對霓虹燈而言，燈管中填充的氣體不同，在高電壓的激發(fā)下發(fā)出的光的顏色就不同。例如，在燈管中充入氖氣，通電后在電場作用下，放電管里氖原子中的電子吸收能量后激發(fā)到能量較高的軌道，但處在能量較高軌道上的電子會很快以光的形式輻射能量而躍遷回能量較低的軌道，所發(fā)出的光的波長恰好位于可見光區(qū)域中的紅色波段，所以我們看到的是紅色光。
練習(xí)
1.下列敘述正確的是( )
A.能級就是電子層
B.每個能層最多可容納的電子數(shù)是2n2
C.同一能層中的不同能級的能量高低相同
D.不同能層中的s能級的能量高低相同
B
2.以下能級符號正確的是( )
A.3f B.2d
C.4s D.2f
C
練習(xí)
3.第N能層所含能級數(shù)、最多容納電子數(shù)分別為( )
A.3、18 B.4、24
C.5、32 D.4、32
4.下列現(xiàn)象和應(yīng)用與電子躍遷無關(guān)的是( )
A.激光 B.焰色試驗
C.燃燒放熱 D.霓虹燈
D
C

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