Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.

Обратная связь

Презентация на тему Строение атома

Содержание

3. Строение атомаЛекция 1Национальный исследовательский университет МЭИ Кафедра Химии и электрохимической энергетикиГригорьева Оксана Юрьевна
4. Химия – дисциплина в МЭИ.Строение атома.Квантово-механические представления.Квантовые числа.План лекции
5. В энергетическом институте – фундаментальная, общетеоретическая дисциплинаХимияЕстественная
7. Особенности химии как науки Многообразие изучаемых объектов.Создание
9. Масштабы химии и физики
10. Электронное строение атомаДжозеф-Джон Томсон 1897г - открытие
11. Электронное строение атомасложная электромагнитная микросистема, являющаяся носителем свойств химического элемента. ЯДРОЭЛЕКТРОНЫ (e-)ПРОТОНЫ (p,p+)НЕЙТРОНЫ (n, n0)
12. Химический элемент – вид атомов с одинаковым зарядом ядра
13. основана на представлении о квантовании энергии, волновом
14. ЧастицаА. Эйнштейн (1905 г.) m – масса
15. Луи де Бройль (1924 г.) Поведение
16. Точное нахождение частицы (электрона) заменяется понятием статистической вероятности нахождения ее в определенном объеме (околоядерного) пространства.
17. Движение е- → волновой характер → волновая
18. Атомные орбитали (АО)
19. 1. Определяет – энергию электрона – энергетический
21. 1. Определяет – орбитальный момент количества движения
22. l = 0 → s –
23. Каждому n соответствует определенное число значений l
24. III. Магнитное квантовое число ml 1. Определяет
25. Любому значению l соответствует
26. Все орбитали, принадлежащие одному подуровню, имеют одинаковую
27. Граничные поверхности s-и p-орбиталей n
28. Граничные поверхности d- и f-орбиталей
29. IV. Cпиновое квантовое число ms1. Определяет –
30. Состояние любого электрона в атоме может быть
31. Принцип Паули:в атоме не может быть двух
32. Следствия из принципа Паули:на одной орбитали может
33. 1-ое следствие:на одной орбитали может находиться не
34. 2-е следствие:максимальное число электронов на энергетическом уровне
35. 3-ое следствие:максимальное число электронов на энергетическом подуровне
36. Электроны в атоме (основное состояние) распределяются в соответствии с принципом минимальной энергии.Распределение электронов в атоме 2
37. Правило Клечковского (частный случай принципа наименьшей
38. Значения суммы (n+l) для различных орбиталейномер энергетического уровняколичество электроновна подуровне
39. Заполнение однотипных АО происходит по правилу Хунда.Σms = (½ + ½)Правило Хунда:1234
40. Способы составления схем распределения электронов в
41. 2. В виде графических формул АО Пример: 8О 1s22s22p4
42. Скачать презентацию
43. Похожие презентации

Строение атомаЛекция 1Национальный исследовательский университет МЭИ Кафедра Химии и электрохимической энергетикиГригорьева Оксана Юрьевна

Строение атомаЛекция 1Национальный исследовательский университет МЭИ Кафедра Химии и электрохимической энергетикиГригорьева Оксана Юрьевна

Химия – дисциплина в МЭИ.Строение атома.Квантово-механические представления.Квантовые числа.План лекции

В энергетическом институте – фундаментальная, общетеоретическая дисциплинаХимияЕстественная наука, изучающая состав, строение, свойства

Особенности химии как науки Многообразие изучаемых объектов.Создание собственных объектов для изучения Пример

Электронное строение атомаДжозеф-Джон Томсон 1897г - открытие электрона 1904г - модель строения

Электронное строение атомасложная электромагнитная микросистема, являющаяся носителем свойств химического элемента. ЯДРОЭЛЕКТРОНЫ (e-)ПРОТОНЫ (p,p+)НЕЙТРОНЫ (n, n0)

Химический элемент – вид атомов с одинаковым зарядом ядра

основана на представлении о квантовании энергии, волновом характере движения микрообъектов и вероятностном

ЧастицаА. Эйнштейн (1905 г.) m – масса фотона, с – скорость света,

Луи де Бройль (1924 г.) Поведение движущихся микрообъектов (в том числе

Точное нахождение частицы (электрона) заменяется понятием статистической вероятности нахождения ее в определенном объеме (околоядерного) пространства.

Движение е- → волновой характер → волновая функция: Это пространство называется атомной

1. Определяет – энергию электрона – энергетический уровень2. Показывает – размер электронного

1. Определяет – орбитальный момент количества движения электрона2. Показывает – форму орбитали3.

l = 0 → s – энергетический подуровень → s –АО

Каждому n соответствует определенное число значений l → → каждый энергетический уровень

III. Магнитное квантовое число ml 1. Определяет – значение проекции орбитального момента

Любому значению l соответствует (2l + 1) значений ml

Все орбитали, принадлежащие одному подуровню, имеют одинаковую энергию и называются вырожденными.Вывод: АО

Граничные поверхности s-и p-орбиталей n ns npz

Граничные поверхности d- и f-орбиталей ndx2-y2, ndz2, ndxy,

IV. Cпиновое квантовое число ms1. Определяет – собственный угловой момент количества движения

Состояние любого электрона в атоме может быть полностью охарактеризовано определенным набором из

Принцип Паули:в атоме не может быть двух электронов, у которых все четыре

Следствия из принципа Паули:на одной орбитали может находиться не более двух электронов,

1-ое следствие:на одной орбитали может находиться не более двух электронов, отличающихся друг

2-е следствие:максимальное число электронов на энергетическом уровне равно 2n2 n = 3;

3-ое следствие:максимальное число электронов на энергетическом подуровне равно2(2l + 1). р-подуровень: l

Электроны в атоме (основное состояние) распределяются в соответствии с принципом минимальной энергии.Распределение электронов в атоме 2

Правило Клечковского (частный случай принципа наименьшей энергии) :– электроны размещаются последовательно

Значения суммы (n+l) для различных орбиталейномер энергетического уровняколичество электроновна подуровне

Заполнение однотипных АО происходит по правилу Хунда.Σms = (½ + ½)Правило Хунда:1234

Способы составления схем распределения электронов в атоме: В виде формул электронных

2. В виде графических формул АО Пример: 8О 1s22s22p4

Формирующий электрон – последний в атоме электрон, определяющий электронную конфигурацию элементаВ зависимости

Слайды презентации

Слайд 3 Строение атома
Лекция 1
Национальный исследовательский университет МЭИ Кафедра Химии

и электрохимической энергетики

Григорьева Оксана Юрьевна

Слайд 4

Химия – дисциплина в МЭИ.
Строение атома.
Квантово-механические представления.
Квантовые числа.
План

лекции

Слайд 5 В энергетическом институте – фундаментальная, общетеоретическая дисциплина
Химия
Естественная наука,

В энергетическом институте – фундаментальная, общетеоретическая дисциплинаХимияЕстественная наука, изучающая состав, строение,

изучающая состав, строение, свойства и превращения веществ, а также

явления, сопровождающие эти превращения.

Слайд 7 Особенности химии как науки
Многообразие изучаемых объектов.
Создание собственных

Особенности химии как науки Многообразие изучаемых объектов.Создание собственных объектов для изучения

объектов для изучения
Пример создания собственного объекта - наноавтомобиль

на фуллереновых колесах.

Слайд 9 Масштабы химии

и физики

Слайд 10
Электронное строение атома
Джозеф-Джон Томсон
1897г - открытие электрона

Электронное строение атомаДжозеф-Джон Томсон 1897г - открытие электрона 1904г - модель

1904г - модель строения атома (пудинг с изюмом)
Эрнест Резерфорд

1910г – ядерная планетарная модель атома

Нильс Бор
1910г – модель атома водорода.

Д. Д. Иваненко, Е. Н. Гапон, В. Гейзенберг
1932 протонно-нейтронная теория

Слайд 11
Электронное строение атома
сложная электромагнитная микросистема, являющаяся носителем свойств

химического элемента.
ЯДРО
ЭЛЕКТРОНЫ (e-)
ПРОТОНЫ (p,p+)
НЕЙТРОНЫ (n, n0)

Слайд 12

Химический элемент – вид атомов с одинаковым зарядом

ядра

Слайд 13 основана на представлении о квантовании энергии, волновом характере

основана на представлении о квантовании энергии, волновом характере движения микрообъектов и

движения микрообъектов и вероятностном методе описания их движения.
Почему

атом – устойчивая, стабильная система?

Почему электрон не излучает энергии при движении?

Квантовая механика

Слайд 14 Частица
А. Эйнштейн (1905 г.)
m – масса фотона,

ЧастицаА. Эйнштейн (1905 г.) m – масса фотона, с – скорость

с – скорость света, 3·108 м/с
Волна
М. Планк (1900 г.)

h – постоянная Планка (6,626·10-34Дж·с);
ν – частота излучения (колебания); ν = с/λ
с – скорость света, λ – длина волны.

Основные положения
квантовой механики

Слайд 15 Луи де Бройль (1924 г.)
Поведение движущихся

Луи де Бройль (1924 г.) Поведение движущихся микрообъектов (в том

микрообъектов (в том числе и электронов) – одновременное проявление,

как свойств частиц так и свойств волн.

λе = (6,626·10-34 )/9,1·10-31 ·3·108=2,4·10-11м

частица ЭЛЕКТРОН волна

E 1 = E2

E2 = h v / λe

E1 = me v 2

mе – масса электрона (9,1 · 10-31кг);
v – скорость движения электрона (3·108 м/с).

h – постоянная Планка (6,626 ·10-34 Дж ·с)

Слайд 16 Точное нахождение частицы (электрона) заменяется понятием статистической вероятности

нахождения ее в определенном объеме (околоядерного) пространства.

Слайд 17

Движение е- → волновой характер → волновая функция:

Движение е- → волновой характер → волновая функция: Это пространство называется

Это пространство называется атомной орбиталью (АО).
Эрвин Шрёдингер
математическое описание

состояния электрона в атоме
1933 год – Нобелевская премия за создание волновой механики

Макс Борн: вероятность найти электрон в той или иной точке пространства в данный момент времени равна |ψ|2.

Слайд 18

Атомные орбитали (АО)

Слайд 19 1. Определяет – энергию электрона – энергетический уровень

2.

1. Определяет – энергию электрона – энергетический уровень2. Показывает – размер

Показывает – размер электронного облака (орбитали)

3. Принимает значения

– от 1 до ∞

Характеристики АО

I. Главное квантовое число - n

Квантовые числа (n, l, ml )

Слайд 21 1. Определяет – орбитальный момент количества движения электрона
2.

1. Определяет – орбитальный момент количества движения электрона2. Показывает – форму

Показывает – форму орбитали
3. Принимает значения – от 0

до (n-1)

II. Орбитальное квантовое число - l

Слайд 22 l = 0 → s – энергетический

l = 0 → s – энергетический подуровень → s

подуровень → s –АО →
l = 1

→ p – энергетический подуровень → p –АО →

l = 2 → d – энергетический подуровень → d –АО →

l = 3 → f – энергетический подуровень → f –АО →

Слайд 23 Каждому n соответствует определенное число значений l →

Каждому n соответствует определенное число значений l → → каждый энергетический

→ каждый энергетический уровень расщепляется на энергетические подуровни.
Число

подуровней равно номеру
энергетического уровня

Пример: 1-ый энергетический уровень → 1 подуровень → 1s
2-ой энергетический уровень → 2 подуровня → 2s2p
3-ий энергетический уровень → 3 подуровня → 3s3p3d
4-ый энергетический уровень → 4 подуровня → 4s4p4d4f

Слайд 24 III. Магнитное квантовое число ml
1. Определяет –

III. Магнитное квантовое число ml 1. Определяет – значение проекции орбитального

значение проекции орбитального момента количества движения электрона на произвольно

выделенную ось.

2. Показывает – пространственную ориентацию АО

3. Принимает значения – от –l до +l

Слайд 25 Любому значению l соответствует (2l

+ 1) значений ml , т. е.
(2l +

1) возможных расположений электронного облака данного типа в
околоядерном пространстве – число орбиталей.

Пример: s-состояние ( l = 0) – одна орбиталь: 2 ⋅ 0 + 1 = 1; ml = 0

p-состояние (l = 1) – три орбитали: 2 ⋅ 1 + 1 = 3; ml = -1, 0,+1

Слайд 26 Все орбитали, принадлежащие одному подуровню, имеют одинаковую энергию

Все орбитали, принадлежащие одному подуровню, имеют одинаковую энергию и называются вырожденными.Вывод:

и называются вырожденными.

Вывод:
АО характеризуется определенным набором квантовых чисел

(n, l и ml ) , т. е. определенными размером, формой и ориентацией в околоядерном пространстве.

Слайд 27
Граничные поверхности s-и p-орбиталей
n

ns
npz np x

np y

Слайд 28
Граничные поверхности d- и f-орбиталей

Граничные поверхности d- и f-орбиталей ndx2-y2, ndz2, ndxy, ndxz,

ndx2-y2, ndz2, ndxy, ndxz, ndyz

3

4

4fy3, 4fx3, 4fz3, 4fx(z2 -y2) ,
4fy(z2 –x2) , 4fz(x2 -y2), 4fxyz

Слайд 29 IV. Cпиновое квантовое число ms
1. Определяет – собственный

IV. Cпиновое квантовое число ms1. Определяет – собственный угловой момент количества

угловой момент количества движения электрона, связанный с вращением

вокруг своей оси

2. Спин принимает значения: +1/2 или –1/2

1926 г. Д. Уленбек и С. Гоудсмит предложили понятие
«спин» – «вращающийся волчок»

Слайд 30 Состояние любого электрона в атоме может быть полностью

Состояние любого электрона в атоме может быть полностью охарактеризовано определенным набором

охарактеризовано определенным набором из четырех рассмотренных квантовых чисел.

!

При

этом в атоме не может быть двух электронов с одинаковым набором всех четырех квантовых чисел.

Слайд 31 Принцип Паули:

в атоме не может быть двух электронов,

Принцип Паули:в атоме не может быть двух электронов, у которых все

у которых все четыре квантовых числа были бы одинаковы
Распределение

электронов в атоме

Слайд 32 Следствия из принципа Паули:

на одной орбитали может находиться

Следствия из принципа Паули:на одной орбитали может находиться не более двух

не более двух электронов, отличающихся друг от друга спинами
максимальное

число электронов на энергетическом подуровне равно
2(2l + 1)

максимальное число электронов на энергетическом уровне равно
2n2

Слайд 33
1-ое следствие:
на одной орбитали может находиться не более

1-ое следствие:на одной орбитали может находиться не более двух электронов, отличающихся

двух электронов, отличающихся друг от друга спинами:

+1/2; -1/2
Следствия

из принципа Паули:

Слайд 34
2-е следствие:
максимальное число электронов на энергетическом уровне равно

2-е следствие:максимальное число электронов на энергетическом уровне равно 2n2 n =

2n2
n = 3; 2·32 = 18

3s 3p 3d

Следствия из принципа Паули:

Слайд 35
3-ое следствие:
максимальное число электронов на энергетическом подуровне равно
2(2l

3-ое следствие:максимальное число электронов на энергетическом подуровне равно2(2l + 1). р-подуровень:

+ 1).

р-подуровень: l = 1; 2(2·1 + 1)

= 6

Следствия из принципа Паули:

Слайд 36 Электроны в атоме (основное состояние) распределяются в соответствии

с принципом минимальной энергии.
Распределение электронов в атоме
2

Слайд 37 Правило Клечковского (частный случай принципа наименьшей энергии)

Правило Клечковского (частный случай принципа наименьшей энергии) :– электроны размещаются

:
– электроны размещаются последовательно на орбиталях, характеризуемых возрастанием суммы

главного и орбитального квантовых чисел (n + l );

– при одинаковых значениях этой суммы раньше заполняется орбиталь с меньшим значением главного квантового числа n