第一节 原子结构
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 53

第一节 原子结构 PowerPoint PPT Presentation


  • 52 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

第一节 原子结构. 学习目标 1. 了解原子核外电子的运动状态。 2. 了解原子结构的构造原理。 3. 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。. 课前自主学案. 第一节 原子结构. 课堂互动讲练. 知能优化训练. 课前自主学案. 一、开天辟地 —— 原子的诞生 1 .原子的诞生. 氦. 锂. 氢. 2 .宇宙的组成与各元素的含量. 1%. 3 .地球的组成元素 地球上的元素绝大多数是 _______ , __________

Download Presentation

第一节 原子结构

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


6787302

第一节 原子结构


6787302

学习目标

1.了解原子核外电子的运动状态。

2.了解原子结构的构造原理。

3.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。


6787302

课前自主学案

第一节 原子结构

课堂互动讲练

知能优化训练


6787302

课前自主学案

一、开天辟地——原子的诞生

1.原子的诞生


6787302

2.宇宙的组成与各元素的含量

1%


6787302

3.地球的组成元素

地球上的元素绝大多数是_______,__________

(包括稀有气体)仅22种。

二、能层与能级

1.能层

(1)分类依据

根据多电子原子的核外电子的__________,将核外电子分成不同的能层。

非金属

金属

能量差异


6787302

(2)能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数如下:

L

O

K

N

2n2


6787302

2.能级

(1)分类依据

根据多电子原子中同一能层电子_________的不同,将它们分成不同的能级。

(2)能级的表示方法及各能级最多容纳的电子数如下:

能量


6787302

1s

2s

2p

3p

4s

4p

4d

4f

3s

3d


6787302

思考感悟

1.(1)能层离核远近与能量高低有何关系?

(2)第n能层中的不同能级的能量有何关系?

(3)不同能层中同一能级的能量有何关系?

【提示】(1)由K层到Q层,离核由近到远,能量由低到高。

(2)E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)。

(3)不同能层中同一能级,能层序数越大能量越高。 如 E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)


6787302

三、构造原理与电子排布式

1.构造原理

(1)含义

在多电子原子中,电子在能级上的排布顺序是:电子先排在能量____的能级上,然后依次排在能量________的能级上。

较高


6787302

(2)构造原理示意图


6787302

思考感悟

2.(1)“能层越大,能级的能量越高。”对吗?

(2)为什么K原子的原子结构示意图不是


6787302

【提示】(1)从构造原理图中可以看出能级的能量高低除了符合E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)和E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)等规律之外,还存在一些不同能层的能级的交错现象。例如,E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。

(2)由于出现能级交错现象,K原子排满第一层和第二层后,在排第三层时,先排满3s能级、3p能级,最后一个电子进入4s能级而不是3d能级,所以它的原子结构示意图为:


6787302

2.电子排布式

将_______上所容纳的电子数标在该能级符号___________,并按照能层从左到右的顺序排列的式子,称电子排布式,如氢元素的电子排布式为:

能级

右上角


6787302

四、能量最低原理、基态与激发态、光谱

1.能量最低原理

现代物质结构理论证实,原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,简称______________________。

能量最低原理


6787302

2.基态原子与激发态原子

最低能量

吸收

释放

较高


6787302

3.光谱与光谱分析

(1)光谱形成原因

不同元素的原子发生________时会吸收或释放不同的光。

(2)光谱分类

根据光是被吸收或释放,可将光谱分为_____________和______________,总称______________。

(3)光谱分析

在现代化学中,利用____________上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。

跃迁

吸收光谱

发射光谱

原子光谱

原子光谱


6787302

五、电子云与原子轨道

1.电子云

(1)含义

电子云是处于一定空间运动状态的_______在原子核外空间的_______________的形象化描述。

(2)形状

电子

概率密度分布

球形

哑铃状


6787302

思考感悟

3.电子云图中的小黑点密度的大小是否表示电子的多少?

【提示】不是。电子云图中的一个小黑点并不代表一个电子,而是表示电子在此位置出现过一次,小黑点密度的大小,表示在一定时间内电子出现的概率的大小。


6787302

2.原子轨道

(1)定义

量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。

(2)数目

ns能级各有__个轨道,np能级各有__个轨道,nd能级各有__个轨道,nf能级各有__个轨道。

1

3

5

7


6787302

六、泡利原理和洪特规则

1.泡利原理

在一个原子轨道里最多只能容纳___个电子,而且自旋方向_______,用“_______”表示。

2.洪特规则

当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先_____________一个轨道,而且自旋状态________。

2

↓↑

相反

单独占据

相同


6787302

课堂互动讲练

能层与能级的组成及能量关系

1.不同能层的能级组成

任一能层的能级总是从s能级开始,能层的能级数等于该能层的序数:第一能层只有1个能级(1s),第二能层有2个能级(2s和2p),第三能层有3个能级(3s,3p和3d),依次类推。


6787302

2.不同能层中各能级之间的能量大小关系

(1)不同能层中同一能级,能层序数越大能量越高。

例如:1s<2s<3s……,2p<3p<4p……。

(2)同一能层中,各能级之间的能量大小关系是s<p<d<f……。

例如:第四能层中4s<4p<4d<4f。

(3)能层和能级都相同的各原子轨道的能量相等。

例如:2px=2py=2pz。


6787302

3.各能层、能级所容纳电子数及能量关系


6787302

特别提醒:决定电子能量高低的因素有:①能层,能级符号相同时,能层数越高,电子能量越高;②能级,在同一能层的不同能级中,s、p、d、f能级能量依次升高;③在多电子原子中会发生能级交错现象。


6787302

例1

(2011年天津高二检测)下列关于能层、能级和原子轨道的说法正确的是()

A.各能层含有的能级数等于能层序数减1

B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束

C.各能层所含有的电子数一定是该能层序数平方的2倍

D.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7


6787302

【解析】 各能层中所含有的能级数等于其能层序数,A项错误;当为第一能层时,只含s能级,第二能层只含s、p能级,B项错误;每个能层最多能填充该能层序数平方的2倍个电子,但不一定含有这些电子。

【答案】D


6787302

【规律方法】 在理解能层与能级的有关知识时要从以下两方面入手

(1)能量规律

①多电子原子的核外电子按能量不同划分为不同能层。

②在同一能层中根据能量的不同划分为不同能级。

(2)数量规律

①每一个能层(电子层)中最多容纳电子数为2n2。

②每一个轨道最多容纳2个电子,所以每个能层所含的轨道总数为n2。


6787302

变式训练1下列说法中正确的是()

A.1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布

B.3p2表示3p能级有两个轨道

C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小

D.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多


6787302

解析:选A。A项中,1个2s电子被激发到2p能级上,表示的是激发态原子;B项中3p2表示3p能级上填充了2个电子;C项中,同一原子中能层数越大,能量也就越高,离核越远,故1s、2s、3s电子的能量逐渐升高;在同一能级中,其轨道数是一定的,而不论它在哪一能层中。


6787302

核外电子排布的原则


6787302

3.洪特规则:基态原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低。如2p3的电子排布图为 ,不能表示为 或 。


6787302

特别提醒:(1)根据能量最低原理排布电子时,注意能级交错现象。

(2)根据此原则进行排布或进行判断时,要三者兼顾,综合评价,不可顾此失彼以偏概全。


6787302

例2

下列元素原子的电子排布式各违背了哪一规律?

(1)6C1s22s22p22p2p

(2)21Sc1s22s22p63s23p63d3

(3)22Ti1s22s22p63s23p10

【解析】 从电子排布遵循的原则入手,看是否符合能量最低原理、泡利原理、洪特规则及其特例。

【答案】(1)洪特规则 (2)能量最低原理 (3)泡利原理


6787302

互动探究

Ⅰ.写出(3)的正确的电子排布式,并写出其电子排布图。

Ⅱ.若(2)中21Sc的电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1正确吗?若不正确违反哪一条规则?


6787302

【提示】


6787302

【误区警示】(1)在书写基态原子的电子排布图时,常出现以下几种错误:

(2)当出现d轨道时,虽然电子按ns、(n-1)d、np顺序填充,但在书写电子排布式时,仍把(n-1)d放在ns前。例如,Fe:1s22s22p63s23p63d64s2,正确;Fe:1s22s22p63s23p64s23d6,错误。


6787302

变式训练2比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。

(1)2s________3s(2)2s________3d

(3)3px________3pz (4)3p________3s

(5)4f________6f (6)3d________4s

(7)4f________6p


6787302

解析:本题所考查的是不同原子轨道的能量高低。相同电子层上原子轨道能量的高低:ns<np<nd<nf;形状相同的原子轨道能量的高低:1s<2s<3s<4s……;能层、能级均相同的原子轨道能量相等:3px=3py=3pz;对于处在不同能层的不同的能级,电子排布的先后次序为:ns、(n-2)f、(n-1)d、np。

答案:(1)< (2)< (3)= (4)>

(5)< (6)> (7)<


6787302

原子的核外电子排布的表示方法


6787302

特别提醒:(1)电子排布式在书写时特别注意如Cr、Cu等符合洪特规则特例的元素。

(2)上述五种表示核外电子排布的方法中,电子排布图最能反映电子的排布情况。


6787302

例3

按要求填空。

(1)11Na的电子排布式______________________________________。

(2)20Ca的价电子排布式___________________________________。

(3)35Br-的离子结构示意图________________________________________________________________________。

(4)7N的电子排布图________________________________________________________________________。


6787302

【思路点拨】 本题在书写核外电子排布式时注意以下三点:

(1)确定原子序数。

(2)按照能量最低原理将电子排在能量由低到高的原子轨道上。

(3)排布中遵循泡利原理、洪特规则。


6787302

【解析】 本题主要考查电子排布式、电子排布图和微粒结构示意图,其中,电子排布式是书写其余两种排布图的基础,11Na:1s22s22p63s1;20Ca:1s22s22p63s23p64s2,其价电子排布式为:4s2;35Br-的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p6,故离子结构示意图为:   ;7N的电子排布式为 :1s22s22p3,电子排布图为:


6787302

【答案】(1)1s22s22p63s1(2)4s2


6787302

【规律方法】(1)刚接触此类题目时,若直接书写电子排布式有困难,可先写出原子的原子结构示意图,再据此写出电子排布式,如


6787302

(2)1~36号元素核外电子排布的特殊性

①最外层只有1个未成对电子的元素:

ⅠA族(ns1:H、Li、Na、K),

ⅢA族(ns2np1:B、Al、Ga),

ⅦA族(ns2np5:F、Cl、Br)及Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1);

最外层有2个未成对电子的元素:

ⅣA族(ns2np2:C、Si、Ge),

ⅥA族(ns2np4:O、S、Se);


6787302

最外层有3个未成对电子的元素:

ⅤA族(ns2np3:N、P、As)。

②核外电子排布中,未成对电子数最多的元素:

Cr(3d54s1,共有6个未成对电子)。


6787302

变式训练3 下列3d能级的电子排布图正确的是()

解析:选B。A、D中同一个原子轨道内电子的自旋方向相同,违反了泡利不相容原理;C违反了洪特规则。


  • Login