Слайд 1Состояние электронов в атоме
11 класс
Базовый уровень
Слайд 2Какое место в атоме занимают электроны согласно модели Резерфорда?
Слайд 4В чем основной недостаток этой модели с точки зрения классической
электродинамики?
Слайд 5 Постулаты Бора (1913)
Атом в стационарных состояниях не излучает и
не поглощает энергию
Излучение (поглощение) энергии происходит при переходе атома из
одного стационарного состояния в другое
Энергия излучается дискретно (квантами)!
Слайд 7
Квантовая механика – это наука, изучающая движение микрочастиц (в частности
электронов) в силовых полях
Слайд 8Индивидуальные задания
Сообщение на тему «Корпускулярно-волновой дуализм электрона»
Сообщение на тему «Принцип
неопределенности Гейзенберга»
Слайд 9Основной недостаток модели Бора: удовлетворительно описывает состояние электрона только в
атоме H и других одноэлектронных системах (например, ионе He+, молекулярном
ионе H2+)
Слайд 10Современные представления о состоянии электронов в атоме
Слайд 11Согласно представлениям квантовой механики, невозможно проследить траекторию движения электронов в
атоме, можно оценить лишь вероятность его нахождения в той или
иной точке пространства
Слайд 12Электронная орбиталь
(электронное облако) – область околоядерного пространства, вероятность нахождения
электрона в которой больше 95%
Слайд 15Главное квантовое число (n) характеризует энергию электрона данного энергетического уровня
и определяет размеры электронного облака (орбитали); оно принимает целые значения
от 1 до бесконечности
Энергетический уровень составляют орбитали и электроны с одинаковым значением главного квантового числа
Слайд 16Количество энергетических уровней равно номеру периода (соответственно, максимальное количество -
7)
Для каждого энергетического уровня главное квантовое число равно его номеру
(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). Чем меньше главное квантовое число, тем меньше энергия электрона и прочнее его связь с ядром
С увеличением значения главного квантового числа, возрастает энергия электронов, увеличивается размер орбиталей
Максимальное количеств электронов на энергетическом уровне вычисляется по формуле Nmax=2n2. Число орбиталей на уровне Nорбиталей=n2
Слайд 17
Орбитальное (побочное, азимутальное)
квантовое число (l) характеризует энергию электрона данного
подуровня и определяет форму электронного облака; оно принимает целочисленные значения
от 0 до (n-1),
где n – главное квантовое число
Слайд 18Энергетический подуровень образуют орбитали и электроны с одинаковыми значениями орбитального
квантового числа
Число подуровней на уровне равно значению главного квантового
числа (например, третий электронный энергетический уровень при n=3 имеет три подуровня – s-, p- и d- соответственно)
Электроны s-подуровня называют s-электронами, электроны p-подуровня – p-электронами и т.д.
Наименьшей энергией обладают s-электроны, затем p-, d- и f-электроны соответственно
Слайд 21Магнитное квантовое число (ml) характеризует ориентацию орбитали в пространстве относительно
внешнего магнитного или электрического поля. Например, для s-орбитали возможна единственная
ориентация в пространстве, p-орбитали расположены под прямым углом друг к другу вдоль трех осей координат (x, y, z), для d- и f-орбиталей характерно пять и семь положений в пространстве соответственно
Слайд 22
Магнитное квантовое число связано с орбитальным квантовым числом, оно принимает
целочисленные значения – положительные и отрицательные – в пределах от
–l до +l, всего (2l+1) значений
Слайд 23Ориентация электронных облаков в пространстве
Слайд 24Число значений магнитного квантового числа определяет количество атомных орбиталей данного
подуровня. Для s-подуровня – 1 орбиталь, для p-, d- и
f-подуровней – 3, 5 и 7 орбиталей
Условное обозначение атомной орбитали – квантовая ячейка (□), либо черточка (–)
Слайд 26
Таким образом, каждая орбиталь и электрон, находящийся на этой орбитали,
характеризуется тремя квантовыми числами. Они определяют размер, форму и ориентацию
орбиталей в пространстве
Слайд 27Спиновое квантовое число (ms)
Кроме размеров орбиталей, их формы и расположения,
электроны разлисаются спином
Спин – собственный магнитный момент электрона (упрощенно спин
можно представить как собственное вращение электрона вокруг своей оси)
Слайд 28Для характеристики спина введено спиновое квантовое число, которое принимает только
два значения: +1/2 и -1/2, что позволяет различать электроны, занимающие
одну и ту же орбиталь. Электроны с противоположными спинами обозначают стрелками, направленными в разные стороны (↑ и ↓)
Если на атомной орбитали находится один электрон, то его называют неспаренным и обозначают ↑ или ↓, если два, то это спаренные электроны, их обозначают ↑↓
Слайд 29Принцип Паули
В атоме не может быть двух электронов с одинаковыми
значениями всех четырех квантовых чисел
СЛЕДСТВИЕ
На одной орбитали может находиться лишь
два электрона, обладающих противоположными (антипараллельными) спинами
Слайд 31Правило Клечковского
Орбитали заполняются электронами согласно принципу наименьшей энергии.
Первым заполняется тот
подуровень, для которого сумма n и l является наименьшей.
В случае,
если для двух подуровней эта сумма одинакова, первым заполняется подуровень с наименьшим значением n
Слайд 32Всеволод Маврикиевич Клечковский
(1900 – 1972)
Слайд 35Правило Хунда
Суммарный спин электронов данного подуровня должен быть максимальным
Слайд 37Опишите состав ядра, распределение электронов по энергетическим уровням, напишите электронную
формулу, электронно-графическую формулу внешнего слоя атома, укажите возможную валентность для
атомов C, Br, Ga, Cr
Слайд 39Домашнее задание
§3
Записи в тетради
Хомченко: №№6.26 (б, г, д), 6.28, 6.29,
6.30