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原子结构第3课时ppt课件•原子结构概述contents•原子的核外电子排布•原子轨道与电子云目录•原子能级与跃迁•原子结构与元素性质01CATALOGUE原子结构概述原子结构的基本概念原子是构成物质的基核外电子围绕原子核本单位,由原子核和运动,其数量决定了核外电子组成元素的化学性质原子核位于原子的中心,由质子和中子组成,质子数决定了元素的种类原子结构的发现历程19世纪初,科学家通过实验发1913年,丹麦物理学家波尔提20世纪初,科学家通过研究原现原子具有带正电的原子核和出了量子化的原子模型,解释子光谱,发现了原子的能级结带负电的电子了电子在原子中的运动规律构,为现代原子结构理论奠定了基础原子结构模型的发展1947年,美国物理学家巴德和皮尔兹1913年,波尔提出量子化的原子模型,发现了电子自旋现象,进一步丰富了将电子的运动与经典力学区分开来原子结构理论1925年,美国物理学家戴维逊和英国物理学家汤姆逊提出了电子云模型,描述了电子在原子中的运动状态02CATALOGUE原子的核外电子排布电子排布的规则01020304泡利不相容原理洪特规则最低能量原理洪特规则特例一个原子轨道最多只能容纳自在等价轨道上排布的电子将尽电子优先占据能量最低的原子当某原子轨道处于全空、全满旋方向相反的两个电子可能分占不同的原子轨道,且轨道,即先填充1s轨道,再或半满状态时,电子在该轨道自旋方向相同填充2s轨道,以此类推上的排布将遵循洪特规则电子排布的能级与轨道能级原子核外电子的能量是量子化的,这些能量值称为能级轨道能级对应的空间位置称为轨道同一能级有不同的轨道,如s轨道、p轨道、d轨道等电子排布的表示方法电子排布式用数字、字母和符号表示原子核外电子的排布例如,钠原子的电子排布式为1s^22s^22p^63s^1电子排布图用圆圈和箭头表示原子核外电子的排布,箭头表示电子的自旋方向电子排布与元素周期表元素周期表根据元素的原子序数将元素进行排列,同一周期内的元素具有相似的电子排布特征电子排布与元素性质的关联元素的性质与其原子核外电子的排布密切相关,如价电子数、电负性、金属性等03CATALOGUE原子轨道与电子云原子轨道的概念与分类原子轨道原子中的电子在空间中的运动轨迹分类根据电子云的形状和取向,可以分为s、p、d、f等不同类型s、p、d、f等原子轨道的特点s轨道p轨道d轨道f轨道球形对称,只有一个方双轴对称,有两个方向,三重轴对称,有三个方四重轴对称,有四个方向,能量最低能量较高向,能量更高向,能量最高电子云的概念与表示方法电子云描述电子在空间中分布的概率密度表示方法采用点密度图或球形密度图来表示电子云的空间分布电子云的密度与空间分布密度电子云密度越大,表示电子在该区域出现的概率越高空间分布电子云的空间分布反映了电子的量子力学状态和能量水平04CATALOGUE原子能级与跃迁原子能级的分类与特点基态能级离散能级原子的最低能级,也是最稳定原子能级是离散的,表示原子的能级能量只能取某些特定的值激发态能级能级间隔基态以上的能级,原子处于激相邻能级之间的能量差,决定发态时,不稳定,容易发生跃了原子跃迁时释放或吸收的能迁量能级跃迁的类型与条件自发跃迁受激跃迁原子自发地从高能级向低能级跃迁,同时释原子吸收特定频率的光子而从低能级跃迁到放能量高能级辐射跃迁能级跃迁条件原子从高能级向低能级跃迁时,释放光子满足能量守恒和波尔兹曼分布原子光谱的产生与特征吸收光谱发射光谱当入射光被原子吸收时,会在某些特原子从高能级向低能级跃迁时,会发定波长处产生暗线射出特定波长的光线状光谱特征光谱原子光谱通常呈线状分布,每一条线不同元素的原子光谱具有独特的特征,对应一个能级差可用于元素鉴定原子能级跃迁的应用原子钟光学通信利用原子能级跃迁产生的光信号的频率稳利用受激辐射放大原理实现光信号的放大定度高,制成高精度的时间测量工具和传输激光技术核磁共振利用受激辐射产生的激光具有高亮度、单利用原子核能级的跃迁产生的磁场信号,色性和相干性的特点,应用于加工、医疗、可进行医学成像和物质结构分析测量等领域05CATALOGUE原子结构与元素性质元素周期表中的元素性质变化规律元素周期表中,随着原子序数的同一周期内,元素的性质从左到同一主族内,元素的性质从上到递增,元素性质呈现周期性变化右呈现从金属性到非金属性的变下呈现从非金属性到金属性的变化趋势化趋势电离能、电子亲和能、电负性等元素的性质指标电子亲和能表示原子获得电子的难易程度,电电离能子亲和能越大,原子越容易获得电子表示原子失去电子的难易程度,电离能越大,原子越难失去电子电负性综合考虑原子吸引电子的能力,电负性越大,原子吸引电子的能力越强元素性质与原子结构的关系元素的性质与其原子结构密切相电子排布决定了元素的化学反应原子序数决定了元素的核外电子关,特别是电子排布和原子序数能力和与其他元素的亲和力数和质子数,从而影响元素的电离能、电子亲和性和电负性等性质指标THANKS感谢观看。