Обучающая презентация для учащихся 11-ых классов Разработчик: учитель химии I квалификационной категории Леонтьева Н.Л.

Модель атома Томсона Модель атома Резерфорда Модель атома Бора

«Пудинг с изюмом» Джозеф Томсон ( ), английский учёный, в 1897 г. открыл электрон, предложил модель ато ма

Так должно было происходить рассеяние α- частиц в атоме Томсона Такое рассеяние α-частиц наблюдал Резерфорд на опыте

Ядро - Сравнение размеров ядра и электрона Сравните соотношение размеров ядра и электрона в атоме

Построена на основе Планетарной модели Резерфорда, приправленной квантовыми постулатами: 1 постулат: Электрон может вращаться вокруг ядра не по любым, а только по некоторым определенным круговым орбитам. Их назвали стационарными. 2 постулат: Излучение или поглощение энергии атомом происходит при скачкообразном переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую.

Элементарные частицы имеют ничтожно малые массы и размеры, поэтому обладают особыми свойствами. Квантовая механика характеризует частицы микромира как объекты с двойственной природой – корпускулярно-волновым дуализмом: они являются одновременно и частицами и волнами. Корпускулярно-волновой дуализм объектов микромира доказан явлениями интерференции (наложение волн друг на друга) и дифракцией (огибание волной препятствия).

В 1932 г была разработана протонно- нейтронная теория строения атомного ядра. Итак: Ядро состоит из протонов, имеющих заряд +1 и массу 1, и нейтронов, имеющих заряд 0, и массу 1. Их назвали нуклонами. Таким образом, сформировалось понятие атом – электронейтральная система взаимодействующих элементарных частиц, состоящая из ядра и электронов.

Н +1 А r = Не +2 А r = Li А r = Протон – масса = 1, заряд = +1 Нейтрон – масса = 1, заряд = 0 +3

Изменение числа протонов в ядре приведет к образованию нового химического элемента, так как изменится заряд ядра.

Изменение числа нейтронов в атоме приведет к изменению атомной массы элемента, заряд ядра атома при этом не изменится. В результате образуются изотопы – разновидности атомов одного и того же химического элемента, имеющий одинаковый заряд ядра, но разную относительную атомную массу.

1 1+ Н Н + 1 Н Протий Дейтерий Тритий 1+ 3

1. Какие модели строения атома Вам известны? В чем их несостоятельность? 2. Какие постулаты предложил Н. Бор? Почему его теория считается важнейшим этапом в развитии представлений о строении атома? 3. Объяснить двойственную природу электрона. 4. В чем суть протонно-нейтронной теории?

Квантовые числа. Принципы заполнения электронных оболочек атомов электронами.

Состояние электрона в атоме - это совокупность информации об энергии определенного электрона и пространстве, в котором он находится. Электронное облако – это объем пространств относительно ядра, в котором сосредоточена вся масса и весь заряд электрона. Атомная орбиталь – это объем пространства относительно ядра, в котором сосредоточено около 90% электронной плотности.

Сферическая форма (S – электронная орбиталь) Форма объемной восьмерки (p – электронная орбиталь) Перекрещенные объемные восьмерки (d – электронные орбитали)

Совокупность сложных движений электрона в атоме характеризуются квантовыми числами. Различают: n – главное квантовое число; l – побочное (орбитальное) квантовое число; m l - магнитное квантовое число; m s – магнитное спиновое число.

Характеризует общую энергию электрона данного энергетического уровня. Принимает целые значения: 1,2,3… Главное квантовое число соответствует номеру периода.

Характеризует запас энергии электрона в пределах энергетического уровня. Принимает значения от 0 до n-1. Определяется по формуле: l = n-1 (характеризует форму орбиталей) l = 0 соответствует s-подуровню (сферическая форма орбитали) l = 1 соответствует р-подуровню (орбиталь формы объемной восьмерки) l = 2 соответствует d-подуровню (орбиталь более сложной формы) l = 3 соответствует f-подуровню (орбиталь более сложной формы).

Характеризует распределение орбиталей в магнитном поле ядра. Зависит от побочного квантового числа. Принимает значения от -1, 0, +1. Определяет количество атомных орбиталей. Определяется по формуле: m l = 2l +1

Это собственный момент импульса электрона. Может принимать значения: -1/2 или +1/2 (характеризует вращение электрона по часовой или против часовой стрелки).

Опишите состояние электронов в атоме химического элемента 8, используя все квантовые числа.

1. Принцип наименьшей энергии. 2. Принцип Паули. 3. Правило Хунда 4. Правило Клечковского. Задание: Напишите электронную и графическую формулу элемента 19.

Электрон занимает тот энергетический уровень, тот подуровень, ту атомную орбиталь, которым соответствует минимальный запас энергии. (Поэтому сначала заполняются энергетические уровни которые располагаются ближе к ядру).

В одном и том же атоме не может быть двух электронов, обладающих одинаковым набором квантовых чисел, (т.е. не может быть двух электронов в одинаковом состоянии). То есть: электронной формуле n =1 l = 0, один s-подуровень, электронов два, они обладают противоположными спинами -1/2 и +1/2

Правило Хунда определяет порядок заполнения орбиталей определённого подслоя и формулируется следующим образом: суммарное спиновое число электронов данного подслоя должно быть максимальным.Хунда орбиталейподслоя спиновое числоэлектронов Это означает, что в каждой из орбиталей подслоя заполняется сначала один электрон, а только после исчерпания незаполненных орбиталей на эту орбиталь добавляется второй электрон. При этом на одной орбитали находятся два электрона с полуцелыми спинами противоположного знака, которые спариваются (образуют двухэлектронное облако) и, в результате, суммарный спин орбитали становится равным нулю.спинами

Вращение п о ч асовой стрелке – положительный с пин Вращение п ротив часовой с трелки – отрицательный с пин

Заполнение электронами орбиталей в атоме происходит в порядке возрастания суммы главного и орбитального квантового чисел (n + l). При одинаковой сумме раньше заполняется орбиталь с меньшим значением главного квантового числа. Итак, 1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s… Рассмотрим на примере элементов четвертого периода.

Н 1S 1 Номер уровня Форма орбитали Количество электронов н а орбитали Не 1S21S2 орбиталь

Li 1S 2 2 S 1 Be 1S 2 2 S 2 B 1S 2 2 S 2 2p 1 C 1S 2 2 S 2 2p 2 N 1S 2 2 S 2 2p 3 O 1S 2 2 S 2 2p 4 F 1S 2 2 S 2 2p 5 Ne 1S 2 2 S 2 2p 6

Na 2S 2 2p 6 3S 1 1S 2

Mg 3S 2 Na 3S 1 Al 3S 2 3p 1 Si 3S 2 3p 2 P 3S 2 3p 3 S 3S 2 3p 4 Cl 3S 2 3p 5 Ar 3S 2 3p 6