Объяснение материала учителем.
Распределение электронов по энергетическим уровням. Характеристика состояния электронов в атомах.
Электроны в атомах обладают различным запасом энергии, которую они поглощают или излучают определенными порциями, или так называемыми квантами.
Электрон в атоме находится лишь в определенных квантовых состояниях, соответствующих определенным значениям энергии его связи с ядром.
Значение энергии электрона задается главным квантовым числом n, которое может принимать только целочисленные значения: n=1, 2,3… .
Электроны, обладающие наименьшим запасом энергии (n=1 ), находятся на первом энергетическом уровне.
Переход электрона из одного квантового состояния в другое связан со скачкообразным изменением энергии, при этом электроны могут переходить на второй и более удаленные энергетические уровни.
Число электронов N на данном энергетическом уровне определяется формулой N=2n2 , где n – главное квантовое число.
Согласно этой формуле :
на первом энергетическом уровне (n=1 ) могут находиться два электрона (N=2 ∙ 12 = 2),
на втором (n=2) – восемь электронов (N=2 ∙ 22 = 8),
на третьем (n=3) – восемнадцать электронов (N=2 ∙ 32 = 18 ) и т.д.
Предложить учащимся рассмотреть графическое изображение состояние электронов в атомах на примере атома водорода.
Далее показать вторую картинку Электронное облако водорода с неравномерной плотностью
Попросить учащихся ответить на вопросы по данным картинкам. Например, Понятно ли им, что показывают данные картинки? Есть ли траектория движения у электрона?
Экспериментально доказано, что вероятность пребывания электрона в области заряженного ядра не одинакова.
Вероятность нахождения электрона около самого ядра атома водорода близка нулю.
При удалении от ядра вероятность пребывания электрона в данной области пространства быстро возрастает и достигает максимального значения на расстоянии 53 пм от ядра, а потом постепенно убывает.
Частоту пребывания электрона на определенном расстоянии от ядра принято графически изображать точками.
Там, где электрон пребывает чаще, плотность точек больше, где реже – меньше.
В результате возникает картина, напоминающая область эколоядерного пространства, в котором вероятность нахождения электрона составляет – 90%, называют электронным облаком или электронной орбиталью. (учащиеся пишут под запись)
Она имеет определенную форму и пространственную ориентировку.
Просмотр видео: Что такое атомная орбиталь?
Задать вопросы по данному видео после просмотра учащимися. Что такое орбита? Что такое атомная орбиталь. Как можно определить атомные орбитали? Какова природа электрона.
|
