原子中的电子
原子的能级和电子排布
原子的能级和电子排布一、原子的结构原子是由原子核和核外电子组成的。
原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。
核外电子带负电，围绕原子核做圆周运动。
二、能级概念能级是指原子核外电子可能具有的能量状态。
原子核外电子的能量不是连续的，而是分立的，每一个能级对应一定的能量。
电子在原子中处于不同的能级状态，当电子从一个能级跃迁到另一个能级时，会吸收或释放能量。
三、电子排布电子排布是指核外电子在原子轨道上的分布情况。
按照能量的大小，电子会优先填充最低能量的轨道。
电子排布遵循以下原则：1.泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋方向相反。
2.能量最低原理：电子在填充原子轨道时，总是先填充能量最低的轨道。
3.洪特规则：在等价轨道（具有相同能量的轨道）上，电子在排布时将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。
四、能级分布原子的能级分布分为若干个壳层，每个壳层又分为若干个子壳层。
壳层用字母表示，子壳层用数字表示。
例如，第一壳层（K层）只有一个1s子壳层，第二壳层（L层）有两个2s和2p子壳层，以此类推。
五、主量子数和角量子数主量子数（n）表示电子所处的壳层，角量子数（l）表示电子所处的子壳层。
主量子数决定了电子所处的能量水平，角量子数决定了电子在子壳层上的运动状态。
六、自旋量子数自旋量子数（s）表示电子自旋状态，有±1/2两个值。
电子自旋量子数的确定，遵循泡利不相容原理。
七、原子轨道原子轨道是电子在原子中可能出现的空间区域。
按照量子力学的理论，原子轨道具有一定的形状和大小。
常见的原子轨道有s轨道、p轨道、d轨道和f轨道等。
能级图是表示原子能级和电子排布的图形。
能级图可以帮助我们直观地了解原子的电子排布情况，以及电子在能级跃迁时吸收或释放的能量。
原子的能级和电子排布是原子结构的重要组成部分。
通过了解原子的能级和电子排布，我们可以更好地理解原子的性质和反应。
掌握原子的能级和电子排布，对学习化学和物理学具有重要意义。
原子结构质子中子电子
原子结构质子中子电子原子结构：质子、中子、电子原子是构成一切物质的基本单位，它由三种基本粒子组成：质子、中子和电子。
这些粒子分别具有正电荷、中性和负电荷，并通过各自的特征参与了构建物质的过程。
质子是一种带正电的粒子，它位于原子核的中心，质子的电荷量等于一个单位的电荷，即+1。
通过质子的数量，可以唯一地确定一个元素的性质，即元素的原子序数。
例如，氢原子中只有一个质子，原子序数为1；氧原子中有八个质子，原子序数为8。
中子是一种无电荷的粒子，它也位于原子核内部。
中子的质量几乎与质子相等，但它没有电荷。
中子的主要作用是维持原子核的稳定性，通过核力与质子相互作用，以防止原子核的解体。
电子是一种带负电的粒子，它以高速绕着原子核中的质子和中子运动，形成了电子云。
电子具有一个较小的质量，约为质子和中子质量的1/1836。
每个原子中的电子数目与质子的数目相等，以保持整体电中性。
原子中的质子和中子共同构成了原子核，质子质量为1，中子质量也约为1。
质子和中子的质量单位是原子质量单位（u），而电子的质量单位很小，约为1/1836 u。
原子结构的发现和研究主要依靠粒子物理学和量子力学的理论和技术。
通过实验和观测，科学家们逐渐揭示了原子中质子、中子和电子的存在和性质。
这些发现对于我们了解物质的性质和反应机制有着重要的影响。
总结起来，原子结构由质子、中子和电子三种基本粒子构成。
质子带正电、中子中性、电子带负电。
质子和中子构成原子核，而电子围绕着原子核运动形成电子云。
这种粒子组合使得每个元素具有独特的性质，并为化学、物理等领域的研究提供了基础。
对原子结构的深入了解有助于我们更好地理解和应用自然界的规律。
原子结构中的电子排布规律与原子能级图
原子结构中的电子排布规律与原子能级图在原子结构中，电子的排布规律决定了元素的性质和化学行为。
电子按照一定的规则分布在原子的能级上，形成了原子能级图。
本文将探讨原子结构中的电子排布规律以及原子能级图的构建。
一、电子排布规律1. 起始原则：根据泡利不相容原理，每个原子中的电子的四个量子数（主量子数n、角量子数l、磁量子数ml和自旋量子数ms）不能完全相同。
因此，首先填充最低能级的电子。
2. 奥卡规则：根据奥卡规则，电子填充顺序为按照能级的升序（主量子数n增大）填充。
当能级相同时，按照角量子数l的升序填充。
这一规则保证了电子填充的有序性。
3. 霍克规则：根据霍克规则，每个轨道（具有相同主量子数n和角量子数l的电子组合）最多容纳2个电子，且这2个电子的自旋量子数相反。
这一规则成为“违反泡利不相容原理”的例外。
二、原子能级图在原子能级图中，横坐标表示主量子数n，纵坐标表示能量。
每条横线代表一个能级，能级距离越小，电子的能量越高。
以下是一些常见的原子能级图：1. 氢原子：氢原子只有一个电子，根据能级公式En = -13.6/n^2（n为主量子数），氢原子的能级图为一系列离散的水平线。
每条水平线上的能级数目由角量子数l决定。
2. 多电子原子：多电子原子的能级图更为复杂。
由于电子之间的排斥作用，使得能级分裂成了更多的子能级。
不同角量子数对应的子能级之间存在能级差。
3. 周期表：通过观察周期表中的元素，我们可以了解到原子能级图的一些规律。
周期表中的每一行代表一个主量子数n的能级，而每个周期表中的元素代表不同的电子填充顺序。
总结起来，原子结构中的电子排布遵循一定的规律，其中起始原则、奥卡规则和霍克规则是主要的规律。
而原子能级图则是用来表示不同能级和子能级之间的能量关系。
通过研究电子的排布规律和原子能级图，我们可以更好地理解原子的性质和化学行为。
通过本文的讨论，我们可以得出结论：原子结构中的电子排布规律与原子能级图是相互关联的，它们共同构成了描述原子结构的重要工具。
原子中的电子
＋11
原子核
2
8
1
第三层 电子数 第一层 电子数
H Li B Be C
He
N P S
O Cl
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
Ar
18
H
He
Li Na
B
Be C
Si
N P
O S
F Cl
Ne
18
Mg Al
Ar
同一行：
相同； 依次递增。 相同； 依次递增。
同一列：
原子结构特点 H He
Li Na
四
(1)A、B、C、D、E、F共表示 元素。
种 (填序号，
ACF
(2)表示原子的粒子是 下同)。 (3)表示离子的粒子是
BDE
。
课堂练习
1．对于同种元素的原子和离子，一定具有相 同的 ( ) A
A．质子数
C．电子层数
B．电子数
D．最外层电子数 )
2．元素的化学性质取决于原子结构中的 ( A．电子层数 C．核外电子数 B．中子数
B Mg
Be
Al
C
Si
N P
O S
F Cl
Ne
18
Ar
1.He、Ne、Ar等稀有气体元素的原子具有稳定 结构。 2.金属元素的原子最外层电子数一般少于4个。 3.非金属元素的原子最外层电子数一般 多于或等于4个。
H
Li Na
原子
电子对原子性质的影响
He
B Mg Be C N P
性质 不易得失电子 易失电子 易得电子
练习： 1、与元素化学性质关系非常密切的是（ A、质子数 B、核外电子数 C、中子数 D、最外层电子数 2、下列符号表示阳离子的是（ ） C D ）
原子 质子 中子 电子
原子质子中子电子
原子是由原子核和电子组成的，原子核由质子和中子组成，而电子围绕原子核运动。
下面我将分别介绍质子、中子和电子的相关概念及特性。
一、质子
质子是原子核的主要组成部分，它具有正电荷，其电荷量等于电子的电荷量的相反数，即1.602×10^-19库仑。
质子的相对质量为1，也就是说质子的质量是电子的1836倍。
质子可以直接参与反应，因此在化学反应中扮演着至关重要的角色。
二、中子
中子也是原子核的主要组成部分之一，与质子一样质量的相对质量为1，但中子是没有电荷的，因此没有固有的电荷特性。
中子的发现极大地推动了原子物理学领域的发展，其研究对于原子核的结构和性质的解释非常重要。
由于中子不具有电荷特性，因此其运动起来不受电磁力的影响，只受核力作用。
这使得中子具有与质子不同的动力学特性，因此在核反应和物理实验研究中扮演着至关重要的角色。
三、电子
电子是原子的普通结构单位，负责产生和维持物质的化学和物理性质。
电
子的电荷量等于质子的电荷量的相反数，因此电子是具有负电荷的，其电子静
止质量为9.11×10^-31kg。
电子是可以自由运动的，因此电子在化学反应和电学现象中发挥重要作用。
在化学反应中，电子的运动和共享导致原子之间的结合，并产生化学键，从而
形成化合物。
在物理实验研究中，电子的运动和轨迹也是重要的实验参数。
总之，质子、中子和电子是形成原子的三个基本部分。
它们的不同特性和
相互作用对于理解和解释原子的结构和性质至关重要。
原子中的电子
钠 Na
2.核外电子总数为11
3.核外有三个电子层
＋11 2 8 1
4.第一层有2个电子 第二层有8个电子
第三层有1个电子
5.最外层有1个电子
质子数为1～18的原子的结构示意图
金属元素
非金属元素
分类研究
稀有气体 元素
最外层电子数为8 （只有一层时为2)是 一种相对稳定结构。
稀有气体 元素
质子数为1～18的原子的结构示意图
原子的构成（二） —原子中的电子
温故知新
◆ 回顾我们学过的知识，有关 原子中的电子，你已经知道了什 么？
◆ 你还能提出哪些有关电子的 问题？
1、核外电子分层排布
能量低 离核近
能量高 离核远
氧原子的结构 （8个电子）
活动与探究一
问题2：尝试表示出氧原子的核 外电子排布。
温馨提示：
1.核外电子排布是由离核距离最近的电子层排起； 2.每个电子层均有一定的电子最大容纳量。
A
B
C
D
牛刀小试
原子得到或失去电子后形成离子。下图为某 粒子的结构示意图。
（1）当a=_1_0_时，该粒子是原子。 （2）当a=11时，该粒子是__阳__离__子___(原子/阳
离子/阴离子)。
（3) 当a=___8___时，该粒子是
带2个单位负电荷的阴离子。
或“失去”）电子形成_阳___
（阳/阴）离子。
交流共享
宏观
物质
微观 分子
结合
得失
原子 离子
分解
电子
牛刀小试
下列说法错误的是（ ） A.分子、原子、离子都是构成物质的基
本微粒。 B.氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。 C.原子可以通过得失电子变成离子。 D. 某原子得到电子后形成阳离子。
《原子中的电子》课件
自旋量子数
描述电子自旋状态的物理 量，只有两个可能的值， ±1/2。
泡利原理
在任何一个原子中，不可 能存在四个量子数完全相 同的电子，这是由泡利不 相容原理决定的。
03
原子中的电子运动规律
薛定谔方程
薛定谔方程是描述微观粒子（如电子）运动规律的数学 方程，它使用波动方程来描述波函数的行为。
合物的结构等。
激光技术
利用受激辐射放大原理，通过泵 浦源激发原子，使原子在特定能 级间发生跃迁，产生相干光束，
从而实现激光输出。
光学通信
利用光子作为信息载体，通过光 纤传输信号，实现高速、大容量
的通信。
06
原子中的电子与化学键
共价键的形成与电子
共价键的形成
当两个原子相互靠近时，它们各自的外层电子会 相互作用，形成共价键。
向相同。
02
电子在原子中的状态
电子的波粒二象性
03
波粒二象性
德布罗意波长
物质波
电子同时具有波和粒子的特性，即其运动 既遵循波动规律，又遵循粒子运动规律。
电子的波长是电子动量与普朗克常数的比 值，是电子波粒二象性的体现。
电子的波动性可以解释其在原子中的行为 ，如绕核运动和衍射现象。
电子的轨道和能级
自发跃迁
原子中的电子在高能级不稳定时 ，会自发地跃迁到低能级，同时
释放出光子。
受激跃迁
当原子受到外界光子的激励时，电 子会吸收光子的能量并跃迁到高能 级。
诱导跃迁
当原子与其他粒子相互作用时，其 他粒子的作用力会导致电子发生跃 迁。
电子跃迁的应用
原子光谱分析
通过分析原子光谱，可以确定原 子的能级结构、元素组成以及化
原子结构知识：电子在原子内的运动规律
原子结构知识：电子在原子内的运动规律原子是构成一切物质的基本单位。
原子具有复杂而又神奇的结构，最基本的结构就是电子、质子、中子三部分组成的。
其中电子是原子的负电荷带的粒子，具有较小的质量，但非常关键，它的运动决定着原子的特性和性质。
本文将探讨电子在原子内的运动规律。
一、原子中电子的分布原子内的电子按照一定的能级分布在各自的轨道上，这些轨道是基于亚稳定、受限制的运动方式而形成的。
这些运动方式是由于电子受到原子核所产生的引力而形成的。
轨道与能级密切相关，能级越高，轨道半径越大。
能级的大小确定了电子在轨道内的运动状态。
在原子内，电子的运动状态是量子化的，即只能存在于特定的能级上，而不能在两个能级之间停留。
二、电子云电子并不仅仅存在于具体的位置上，它还存在于被称为电子云的轨道上。
电子云是指一系列概率密度函数，描述了电子可能存在于轨道内的区域，而不是具体的点。
这样的描述方式允许我们理解为什么电子在某些时候会呈现出行为的概率。
三、波粒二象性在探讨电子在原子内的运动规律时，我们还必须考虑到它所具有的波粒二象性。
电子被认为是一种波，也是一种粒子，这表明在具体情况下其运动方式可能为粒子运动，而在另一些情况下则可能表现为波运动。
四、量子力学描述电子运动规律在探讨电子在原子内的运动规律时，量子力学是最常用的工具。
量子力学是一种物理学理论，它可以用来描述微观领域中量子颗粒（如电子、光子、中子）的运动规律。
在量子力学中，电子被视为波粒二象性，它们的位置和运动状态都可以用波函数来描述。
波函数是一种数学函数，可以用于计算电子在不同位置上的概率密度。
波函数的平方表示电子在某个位置上存在的可能性，即电子云模型。
五、电子的行为特性电子的运动行为特性主要包括：1、电子在原子内的行为符合波恒定原理；2、电子的位置与动量不能同时确定；3、电子在原子内能级之间的跃迁只会释放特定波长的光；4、电子的自旋对于原子的物理性质有很大影响。
六、结论电子在原子内的运动对于我们理解和研究化学和物理的方方面面都非常关键。
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教学设计
【学习目标】
1.初步认识核外电子在化学反应中的作用；
2.了解常见元素的原子核外电子的排布；（重点难点）
2.知道同一元素的原子.离子之间可以相互转化。
（难点）
一、复习巩固、情景引入
复习1.原子的结构及带电情况2：整个原子为什么不显电性？
情景多媒体展示已知道的圆周运动（与电子绕原子核运动类比）
二、新课学习探究
1.电子层
（提示）当一个原子中有多个电子同时绕原子核运动，这些电子距离原子核一样远吗？
类似人造卫星绕地球运动
（展示）多媒体展示电子的能量高低与离核远近的关系（文字材料）
（板书）电子层：一、二、三、四、五、六、七
离核距离近--------------------------远
电子能量低-------------------------高
想一想：如何把核外电子排布形象地表示出来？
2.原子结构示意图（以氧原子为例）
（1）圆圈及里面的正数：表示原子核所带正电荷数（即核电荷数）；
（2）弧线表示电子层；
（3）弧线上的数字表示该电子层上的电子数。
（展示）多媒体展示1~18号原子结构示意图
引导学生找排列规律
（小结）原子中电子的排列规律
（板书）原子结构示意图
（学生活动）1：画出镁原子、钠原子、铝原子、钾原子、钙原子、氟原子、氯原子、硫原子、氦原子、氖原子的结构示意图：
（学生活动）2：观察前18号元素的原子结构示意图，能找出什么规律？
原子种类最外层电子数化学性质稳定性
稀有气体原子
金属原子
非金属原子
4.原子性质与原子最外层电子数的关系
(讲解)稳定结构：最外层是8个电子（第一层是2个电子），化学变化中稳定结构的原子很难发生化学变化，不稳定结构的原子得失电子变成稳定结构。
（讨论）稀有气体原子、金属原子、非金属原子得失电子与最外层电子的关系
（板书）决定原子化学性质的是：最外层电子数
5.离子的形成
（展示）多媒体展示金属镁、非金属硫形成离子时核外电子的变化
（讨论）形成离子核内质子数、核外电子数、电子层数是否变化
6.离子符号的书写：
（讲解）（1）在元素符号的右上方写出符号和电荷数；（2）数字在前，符号在后，“1”省略不写。
如：
（讲解）1.定义：带电的（或）叫离子。
2.分类：（1）阳离子：带的原子（或原子团）。
如：
（2）阴离子：带的原子（或原子团）。
如：
（讨论）原子与离子的区别
（讲解）离子符号的意义
7.离子形成的物质：
（小结）离子知识小结
（讨论）交流共享分子、原子、离子有何异同
三、课堂练习
四、课堂评测：
1.下列原子结构示意图所示的微粒中,化学性质最稳定的是（）
A. B. C. D. 2．某原子的原子结构示意图为，下列关于该原子说法错误的的是（）
A．它的阳离子带1个单位的正电荷 B.它的阳离子有10个质子C．它是一种金属原子 D.它的原子核外有11个电子
3.今有四种粒子的结构示意图，下列说法正确的是
①②③④
A．它们表示四种元素 B．②表示的原子容易失两个电子C．④表示的元素是非金属元素 D．①④表示的是阳离子
4.与Na+具有相同质子数和电子数的微粒是（）
A.F－
B.NH4+
C.OH－
D.H2O 5．关于相对原子质量，下列叙述正确的是( )
A.相对原子质量就是原子质量
B.两种原子的质量之比等于它们的相对原子质量之比
C.碳原子的相对原子质量是12 g
D.采用相对原子质量后，就增大了原子的质量
6. 用分子、原子、原子核、质子、中子、电子、离子等粒子填空
⑴能直接构成物质的是⑵带电的
⑶不显电性的是⑷带正电荷的是
⑸带负电荷的是⑹质量最小的
⑺化学变化中一定变化是
⑻与氢原子质量大约相等的
7.某微粒的结构示意图为:
(1) X表示__________,Y决定微粒的__________；
(2) 当X-Y=10时,该微粒为_________________.
(3) 当Y=8时,该微粒带有2个单位的负电荷,则该微粒的符号为________.。