Объяснение учителем: Понятие о s-, p-электронах и их распределении по энергетическим уровням и подуровням.
Электроны, состояние которых описывается облаком (орбиталью) сферической формы, принято называть
s-электронами.
Задать вопрос учащимся: Сколько электронов в атоме гелия ?
(Предполагаемый ответ: в атоме гелия два s-электрона).
Как могут сосуществовать на одном энергетическом уровне два электронных облака сферической формы ?
Объяснение учителем: Электроны, кроме движения вокруг ядра, обладают ещё и внутренним движением, которое упрощенно можно представить как вращение вокруг собственной оси.
Это явление получило название «спин» (от англ.spin – крутиться, вертеться). Электронные облака одинаковой формы могут перекрываться, если электроны обладают противоположными (антипараллельными) спинами, т.е. один как бы вращается вокруг оси по часовой, а другой – против часовой стрелки.
Графически это изображается так:
1s1 1s2
Н ↑ Не ↑↓
Клетка обозначает орбиталь,
стрелка – электрон,
разнонаправленные стрелки – противоположные (антипараллельные) спины.
Расположение электронов в атомах принято также изображать в виде электронных формул, например:
H - 1s1
He - 1s2
Цифра перед буквой показывает номер энергетического уровня;
Буква – энергетический подуровень и форму электронного облака;
Цифра справа над буквой – число электронов на указанном подуровне с данной формой облака.
Число электронов на энергетическом уровне соответствует известной формуле N=2n2
Учащимся предлагается выполнить задание уровня А: Сколько и какие химические элементы первого периода содержат от одного до двух электронов ?
(Ответ: в 1-м периоде периодической таблицы химических элементов не может быть больше двух химических элементов. Это водород и гелий).
У атома Li третий, а у атома бериллия Ве третий и четвертый электроны располагаются на втором энергетическом уровне. Эти электроны в своём движении тоже образуют сферические облака, но большего размера.
У атома бора В появляется пятый электрон.
Этот электрон при движении образует облако, напоминающее форму гантели
Показать учащимся возможную ориентацию р- электронных облаков в пространстве
Гантелеобразные электронные облака располагаются взаимно перпендикулярно по осям x, y, z.
Объяснить учащимся, что для построения электронных конфигураций атомов необходимо учитывать:
Принцип Паули. В1925 г. швейцарский физик В.Паули (в 1945 г. ему была присуждена Нобелевская премия по физике) установил правило, названное впоследствии принципом Паули (или запретом Паули): В атоме не может быть двух электронов, обладающих одинаковыми свойствам
Вольфганг Паули
Правило Хунда.
При данном значении l (т.е. в пределах определенного подуровня) электроны располагаются таким образом, чтобы суммарный спин был максимальным. Если, например, в трех p-ячейках атома азота необходимо распределить три электрона, то они будут располагаться каждый в отдельной ячейке.
Фридрих Хунд
Принцип наименьшей энергии
В атоме каждый электрон располагается так, чтобы его энергия была минимальной (что отвечает наибольшей связи его с ядром). Энергия электрона в основном определяется главным квантовым числом n и побочным квантовым числом l.
Достарыңызбен бөлісу: |