2014年秋高中化学1.1原子结构课件新人教版选修

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1、 人 类 探 索 物 质 结 构 的 历 史德 谟 克 利 特 的 古 代 原 子 学 说道 尔 顿 的 近 代 原 子 学 说 （ 模 型 ）汤 姆 生 原 子 模 型 卢 瑟 福 原 子 模 型玻 尔 原 子 模 型 电 子 云 模 型原 子 结 构 的 衍 变 过 程 构 造原 理 泡 利 原 理原 子 核外 电 子排 布原子结构与性质 能 层能 量 最低 原 理 能 级基 态原 子 光 谱激 发 态洪 特 规 则原 子结 构 电 子 云和 原 子轨 道元 素 周 期 系 电 离 能电 负 性元 素 周 期 律元 素 周 期 表 原 子 半 径元 素 的性 质内 容 结 构 第 一 节

2、原 子 结 构能 层 和 能 级构 造 原 理（ 电 子 排 布 规 律 ）能 量 最 低 原 理电 子 云与 原 子 轨 道 在 已 有 知 识 上 引 出 能层 ， 引 入 新 概 念 能 级在 能 层 和 能 级 基 础 上 ，直 接 给 出 构 造 原 理 ， 并练 习 核 外 电 子 排 布在 构 造 原 理 基 础 上 引 出 能量 最 低 原 理 ， 并 由 此 引 出基 态 、 激 发 态 和 光 谱在 电 子 云 基 础 上 引 出 原 子轨 道 ， 为 后 面 学 习 共 价 键 （ 课 标 主 题 1第 1、 2、 4条 ）1、 了 解 原 子 核 外 电 子 的 运 动

3、 状 态 。2、 了 解 原 子 结 构 的 构 造 原 理 ， 知道 原 子 核 外 电 子 的 能 级 分 布 ， 能 用电 子 排 布 式 表 示 常 见 元 素 （ 1 36号 ） 原 子 核 外 电 子 的 排 布 。4、 知 道 原 子 核 外 电 子 在 一 定 条 件下 会 发 生 跃 迁 ， 了 解 其 简 单 应 用 。 本 节 内 容 选 材 依 据 电 子 云 与原 子 轨 道基 态 、 激 发态 、 光 谱能 层 与 能 级构 造 原 理 ，电 子 排 布 式 1、 氢 元 素 是 宇 宙 中 最 丰 富 的 元 素 。 2、 宇 宙 年 龄 距 今 约 140亿 年

4、 ， 地 球 年 龄已 有 46亿 年 。3、 地 球 上 的 元 素 绝 大 多 数 是 金 属 ， 非 金属 仅 有 22种 。兴 趣 知 识 了 解 ： 原 子 的 结 构原 子 原 子 核核 外 电 子 质 子 中 子核 电 荷 数 =核 内 质 子 数 =核 外 电 子 数质 量 数 =质 子 数 +中 子 数温 故 而 知 新 ： 1 能 层 ： 按 原 子 核 外 电 子 能量 的 差 异 ， 可 以 将 核 外 电子 分 为 不 同 的 能 层 即 电子 层 。二 、 能 层 与 能 级 能 层 1 2 3 4 5 n符 号 K L M N O 2 12 2 22 2 32 2

5、 42 2 52 2n2 能 层 （ 既 电 子 层 ） 2、 能 级 同 一 个 能 层 中 电 子 的 能 量 相 同 的 电 子 亚 层 能 级 名 称 ： s、 p、 d、 f、 g、 h 能 级 符 号 ： ns、 np、 nd、 nf n代 表 能 层 能 层 : 一 二 三 四 K L M N 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 能 级 ： 最 多 容 纳 电 子 的 数 量 s:2 p:6 d:10 f:14 s 1 2 2 p 3 2 6d 5 2 10 f 7 2 14g 9 2 18 不 同 能 层 中 的 s、 p、 d、 f、 g能 级 最多

6、能 容 纳 的 电 子 数 是 相 同 的 ， 各 为 ：3、 英 文 字 母 相 同 的 不 同 能 级 中 所能 容 纳 的 最 多 电 子 数 是 否 相 同 ？ （ 1） 先 排 能 量 低 的 电 子 层 ， 再 排 能 量高 的 电 子 层 ， 由 里 往 外 。（ 2） 每 一 层 最 多 容 纳 电 子 数 ： 2n2个 。（ 3） 最 外 层 电 子 数 不 超 过 8个 （ K层 为最 外 层 时 不 超 过 2个 ） 。（ 4） 次 外 层 电 子 数 不 超 过 18个 ， 倒 数第 三 层 不 超 过 32个 。核 外 电 子 的 排 布 规 律 : 学 与 问1、

7、原 子 核 外 电 子 的 每 一 个 能 层 最多 可 容 纳 的 电 子 数 与 能 层 的 序 数(n)间 存 在 什 么 关 系 ？ （ 2n2 ）2、 不 同 能 层 分 别 有 多 少 个 能 级 ，与 能 层 的 序 数 间 存 在 什 么 关 系 ？（ 所 含 能 级 个 数 能 层 序 数 n） 三 、 构 造 原 理原 子 核 外 电 子 排 布 必 须 遵 循一 定 的 排 布 顺 序 构 造 原 理 4、 构 造 原 理 与 能 量 最 低 原 理 构 造 原 理 ：随 原 子 核 电 荷数 递 增 ， 绝 大多 数 原 子 核 外电 子 的 排 布 遵循 如 右 图

8、的 排布 顺 序 ， 这 个排 布 顺 序 被 称为 构 造 原 理 。 存 在 着 能 级 交 错1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s-4d- 核外电子排布的构造原理图 1 下 列 各 原 子 或 离 子 的 电 子排 布 式 错 误 的 是 （ ）A Al 1s22s22p63s23p1 B O2- 1s22s22p6C Na+ 1s22s22p6 D Si 1s22s22p2D 在 同 一 个 原 子 中 ， 离 核 越 近 、 n越 小的 电 子 层 能 量 。 在 同 一 电 子 层 中 ，各 亚 层 的 能 量 按 s、 p、 d、 f的 次 序 理 论 研 究 证

9、 明 ， 多 电 子 原 子 中 ， 同一 能 层 的 电 子 ， 能 量 也 可 能 不 同 ， 还 可以 把 它 们 分 成 能 级 ， 第 三 能 层 有 3个 能 级分 别 为 。 越 低 增 大 。 3S 3P 3d 四 、 基 态 与 激 发 态 、 原 子 光 谱 电 子 跃 迁 与 能 量 变 化 1 基 态 原 子 与 激 发 态 原 子 处 于 最 低 能 量 的 原 子 叫 做 基 态 原 子当 基 态 原 子 的 电 子 吸 收 能 量 后 ，电 子 会 跃 迁 到 较 高 能 级 ， 变 成激 发 态 原 子 可 利 用 原 子 光 谱 上 的 特 征 谱 线 来 鉴

10、定 元 素 ， 称 为 光 谱 分 析不 同 元 素 的 原 子 发 生 跃 迁 时 会 吸 收或 释 放 不 同 的 能 量 表 现 为 光 的 形 式用 光 谱 仪 摄 取 得 到 各 种 元 素 的 电 子 的吸 收 光 谱 或 发 射 光 谱 锂 、 氦 、 汞 的发 射 （ 左 ） 与 吸 收 光 谱 （ 右 ） 1、 判 断 下 列 表 达 是 正 确 还 是 错 误1） 1s22p1属 于 基 态 ；2） 1s22s2 2p63s2 3p63d54s1属 于 激 发 态； 3） 1s22s2 2p63d1属 于 激 发 态 ；4） 1s22s2 2p63p1属 于 基 态 ；答

11、案 ： (1) x(2) x(3)(4) x课 堂 练 习 五 、 电 子 云 与 原 子 轨 道思 考 : 宏 观 物 体 与 微 观 物 体 （ 电 子 ） 的 运 动 有 什 么 区 别 ?宏观物体的运动特征： 可 以 准 确 地 测 出 它 们 在 某 一 时 刻 所 处 的 位 置 及 运 行 的 速 度 ； 可 以 描 画 它 们 的 运 动 轨 迹 。 微 观 物 体 的 运 动 特 征 ：电 子 的 质 量 很 小 ， 只 有 9.11 10-31千 克 ；核 外 电 子 的 运 动 范 围 很 小 （ 相 对 于宏 观 物 体 而 言 ） ；电 子 的 运 动 速 度 很 大

12、 ； 测 不 准1、 电 子 云 图 中 表 示 原 子 核 ， 一 个 小 黑 点 代 表电 子 在 这 里 出 现 过 一 次 小 黑 点 的 疏 密 表 示 电 子 在 核 外 空 间单 位 体 积 内 出 现 的 概 率 的 大 小 。 原 子 轨 道 a s电 子 的 原 子 轨 道 （ 电 子 云 ） 形状 是 以 原 子 核 为 中 心 的 球 体 ， 只 有一 个 伸 展 方 向 2、 原 子 轨 道 b p电 子 云 /原 子 轨 道 的 形 状 是 纺 锤 形（ 或 称 为 哑 铃 形 ） ， 其 伸 展 方 向 是 互 向垂 直 的 三 个 方 向 （ Px、 Py、 P

13、z） 。 P电 子 原 子 轨 道 半 径 同 样 随 着 n增 大 而 增 大 五 、 电 子 云 与 原 子 轨 道 2. 原 子 轨 道d能 级 的 原 子 轨 道 图 五 、 电 子 云 与 原 子 轨 道 2. 原 子 轨 道f能 级 的 原 子 轨 道 图 科 学 探 究观 察 图 1-14， 这 些 图 称 为 原 子 的电 子 轨 道 表 示 式1 每 个 原 子 轨 道 最 多 只 能 容 纳 几个 电 子 ？ 电 子 层 原 子 轨道 类 型 原 子 轨道 数 目 可 容 纳电 子 数1234n 1s2s，2p4s,4p,4d,4f3s,3p,3d 14916n2 2818

14、322n2 练 习1、 下 列 有 关 电 子 云 和 原 子 轨 道 的 说 法 正 确 的是 （ ） A 原 子 核 外 的 电 子 象 云 雾 一 样 笼 罩 在 原 子核 周 围 ， 故 称 电 子 云 B s能 级 的 原 子 轨 道 呈 球 形 ， 处 在 该 轨 道 上的 电 子 只 能 在 球 壳 内 运 动 C p能 级 的 原 子 轨 道 呈 纺 锤 形 ， 随 着 能 层 的增 加 ， p能 级 原 子 轨 道 也 在 增 多 D 与 s电 子 原 子 轨 道 相 同 ， p电 子 原 子 轨 道的 平 均 半 径 随 能 层 的 增 大 而 增 大 D 核 外 电 子

15、排 布 规 则 :1.能 量 最 低 原 理 2.泡 利 不 相 容 原 理 每 个 原 子 轨 道 里 最 多 只 能 容 纳 2 个自 旋 方 向 相 反 的 电 子 。 3.洪 特 规 则 4.补 充 规 则相 对 稳 定 的 状 态 全 充 满 （ p6， d10， f14）全 空 时 （ p0， d0， f0）半 充 满 （ p3， d5， f7）电 子 排 布 在 同 一 能 级 时 ， 总 优 先 单独 占 据 一 个 轨 道 ， 且 自 旋 方 向 相 同 。 能 量 最 低 原 理 表 述 的 是 “ 整 个 原 子 处 于 能 量 最 低 状态 ” ， 而 不 是 说 电

16、子 填 充 到 能 量 最 低 的 轨 道 中 去 ， 泡利 原 理 和 洪 特 规 则 都 使 “ 整 个 原 子 处 于 能 量 最 低 状 态 ”科 学 探 究 24Cr原 子 的 电 子 排 布 图 :1s22s22p63s23p63d54s1 不 是 3d44s2例 ： 下 列 有 关 认 识 正 确 的 是 （ ） A 各 能 级 的 原 子 轨 道 数 按 s、 p、 d、 f 的 顺 序 分 别 为 1、 3、 5、 7B 各 能 层 的 能 级 都 是 从 s能 级 开 始 至 f能 级 结 束C 各 能 层 含 有 的 能 级 数 为 n1个 D 各 能 层 含 有 的 电 子 数 为 2n2A 按 能 量 由 低 到 高 的 顺 序 排 列 ， 正确 的 一 组 是 （ ） A 1s、 2p、 3d、 4s B 1s、 2s、 3s、 2p C 2s、 2p、 3s、 3p D 4p、 3d、 4s、 3pC 小 结 ：各 原 子 轨 道 的 能 量 高 低 比 较（ 1） nsnpndnf（ 21s2s3s4s（ 3） 同 一 能 层 同 一 能 级 的 各 原 子轨 道 能 量 相 等 ： 2Px 2Py 2Pz