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1、原子结构与元素的性质,制作：梅县东山中学 钟辉兰,第一节 第一课时 原子核外电子的运动特征,宏观、微观运动的不同,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：,核外电子质量小，运动空间小，运动速率大。 无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。 无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空间某处出现的机会的多少。,核外电子运动的特征,人们用统计图示的方法来形象地描绘电子在原子核外空间出现的机会的大小。用小黑点代表电子在核外空间区域内出现的机会，小黑点的疏密与电子在该区域内出现的机会大小成正比。这种图形叫做电子云。,氢原
2、子的电子云示意图,1、电子层 n取值： n =1，2，3，4，5；物理意义： n值的大小表示电子的能量高低。 n值越大表示电子所在的层次离核较远，电子具有的能量也越高。对于n =1，2，3，分别称为第第一能层，第二能层，第三能层,核外电子的运动特征,2、原子轨道（同一电子层有不同类型的原子轨道） 物理意义：表示电子云的形状。,核外电子的运动特征,3、轨道伸展方向,物理意义：表示电子云在空间的伸展方向。与能量无关。,核外电子的运动状态,S原子轨道,电子云轮廓图-原子轨道,S原子轨道是球形对称的.,P原子轨道是纺锤形的,每个P能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以P x,Py,PZ表示.,P原子
3、轨道,P能级的原子轨道,P能级的3个原子轨道P x,Py,PZ合在一起的情形.,d能级的原子轨道有5个.,d能级的原子轨道,核外电子的运动状态,原子轨道能量高低规律：nsnpndnf1s2s3s4s2px=2py=2pz,4、自旋状态（原子核外电子做自旋运动，有两种不同的状态，用 。,电子平行自旋： 电子反向自旋：,核外电子的运动状态,有了这四个量，就可以描述原子中某一电子的运动状态！,核外电子的运动状态,小结：,第二课时 原子核外电子的排布,一、原子核外电子排布遵循的原理：,1.能量最低原理。核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层。,原子核外电
4、子排布的轨道能量顺序（构造原理）,各能级的能量高低顺序,ns (n-2)f (n-1)d np,即：1s，2s2p，3s3p，4s3d4p，5s4d5p，6s4f5d6p，7s5f6d7p,根据构造原理，只要我们知道原子序数，就可以写出几乎所有元素 原子的电子排布，这样的电子排布是基态原子的。,2.泡利不相容原理 。每个原子轨道里最多只能容纳两个自旋方向不同的电子。,一、原子核外电子排布遵循的原理：,如：HeLi,1s,1s 2s,3.洪特规则 。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。,一、原子核外电子排布遵循的原理：,
5、如：7N,1s,2s,2p,不符合构造原理。 原因：在同一能级的电子排布全充满或全空状态、半满状态具有较低的能量和较大的稳定性,对于Cr原子而言，外围电子呈3d54s1排布时，3d 、4s轨道上的电子均为半满状态时，整个体系的能量最低。,综合三大原理，核外电子排布规律：原子核外的电子尽可能分布在能量较低的电子层上，每层最多2n2个电子，最外层不超过8个。,二、电子排布式、轨道表示式、外围电子排布式 （1）电子排布式 用数字在能级符号右上角 表明该能级上排布的电子数。,原子实：电子排布式书写过繁，可以把内层电子已达到稀有气体结构的部分写成“原子实”。以稀有气体的元素符号外加方括号表示。钠Na的核
6、外电子排布为：1s22s22p63s1，也可写作Ne3s1。 钾K的电子排布为：1s22s22p63s23p64s1，也可写作Ar4s1。铜Cu为：1s22s22p63s23p63d104s1，也可写作Ar3d104s1。,（2）外围电子排布式：在化学反应中，原子的外围电子发生变化而“原子实”不受影响，所以描述原子核外电子排布时，也可以省去“原子实”，仅写出原子的外围电子排布式（对主族元素的原子，外围电子又称价电子） 如：O 2S22P4 Si: 3S23P2 Fe: 3d64S2,（3）轨道表示式：用方框或圆圈表示轨道，在每个轨道内用 表示自旋方向，不能违背洪特规则。,如：7N,1s,2s,
7、2p,三、基态与激发态、光谱,1.基态原子与激发态原子,处于最低能量的原子叫基态原子; 当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级成为激发态原子。,释放能量,2.基态、激发态相互转化与能量转化的关系,基态原子,激发态原子,吸收能量,3.光谱与光谱分析:,（1）光谱：,不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱。,（2）光谱分析：,利用原子光谱的特征谱线来鉴定元素 如：1868年根据太阳光谱中有一条地球已知元素中所没有的鲜黄色的明线，发现了元素氦。,练习1：下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）,A. Ca2+ 1s22
8、s22p63s23p6,B. O2- 1s22s23p4,C. Cl- 1s22s22p63s23p6,D. Ar 1s22s22p63s23p6,B,B,练习2(1)某元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p6 则此元素的核电荷数是_,(2)某元素原子的价电子构型为3s23p4, 则此元素在周期表的位置是_,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 Bs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 Cp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
9、轨道的平均半径随能层的增大而增大,分析：电子云是对电子运动的形象化描述，它仅表示电子在某一区域内出现的概率，并非原子核真被电子云雾所包裹，故选项A错误。原子轨道是电子出现的概率约为90%的空间轮廓，它表明电子在这一区域内出现的机会大，在此区域外出现的机会少，故选项B错误。,D,2. 若某基态原子的外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的 A该元素基态原子中共有3个电子 B该元素原子核外有5个电子层 C该元素原子最外层共有3个电子 D该元素原子M能层共有8个电子,B,3下列图象中所发生的现象与电子的跃迁无关的是（ ）,A B C D,D,4对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现
10、象的主要原因（ ） A电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 B电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线 C氖原子获得电子后转变成发出红光的物质 D在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应,A,5按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题。A的原子中只有一个能层且只含1 个电子；B的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子；C的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反；D的原子第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子；E原子的外围电子排布为3s23p6。（1）写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式（至少写出5个）： ；（2）
11、写出用上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式（至少写出2个）：、；（3）检验某溶液中是否含有D+的离子，可通过_反应来实现；检验某溶液中是否含有B的离子，通常所用的试剂是_和_。（4）写出E的元素符号_，要证明太阳上是否含有E元素，可采用的方法是_。,（1）KOH、KClO、KClO3、HClO、HClO3等 （2）2H2O 2H2+O2 2K+2H2O=2KOH+H2 （3）焰色 AgNO3、稀HNO3（4）Ar 对太阳光进行光谱分析,6.下图中，能正确表示基态硅原子的是（ ）A B C D,A,7人们常将在同一原子轨道上运动的，自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”；将在同一原子轨道上
12、运动的单个电子，称为“未成对电子”。以下有关主族元素原子的“未成对电子”的说法，错误的是（ ） A.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中一定含有“未成对电子” B.核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中一定不含“未成对电子” C.核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中可能含有“未成对电子” D.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中可能不含“未成对电子”,BD,8当碳原子的核外电子排布由 转变为 时，下列说法正确的是（ ）A碳原子由基态变为激发态 B碳原子由激发态变为基态 C碳原子要从外界环境中吸收能量 D碳原子要向外界环境释放能量,AC,9.“各能级最多容纳的电子数，是该能级原子轨道数的二倍”，支撑这一结论的理论是（ ）A构造原理 B泡利原理 C洪特规则 D能量最低原理,B,10.电子排布在同一能级时，总是（ ）A优先单独占据不同轨道，且自旋方向相同 B优先单独占据不同轨道，且自旋方向相反 C自由配对，优先占据同一轨道，且自旋方向相同 D自由配对，优先占据同一轨道，且自旋方向相反,A,
