物质结构性质学案

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1、物质结构与性质学案引言【知识要点】组成和性质化学研究 -性质和变化1分子的组成不同 结构不同 性质不同-元素种类一样2、分子组成相同 r结构不同 性质不同.化学式3、分子组成不同，但结构相似 性质相似4、无机物中，化学组成相同，但晶体结构不同，从而导致性质不同。第一章原子结构与性质第一节原子结构【学习重点】1、根据构造原理写出 136号元素原子的电子排布式；2、核外电子的运动状态，电子云与原子轨道；3、泡利原理、洪特规则。【学习难点】1、电子云和原子轨道；2、基态、激发态和光谱。（第1课时）【知识要点】一、原子的诞生1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个 原始原子

2、”中，后来发生了大爆炸， 碎片向四面八方散开，形成了我们的宇宙。大爆炸后两小时，诞生了大量的_、少量的 _及极少量的Li，然后经过长或短的发展过程，以上元素发生原子核 的熔合反应，分期分批的合成了其它元素。元素宇宙中最丰富的元素占 88.6% （氦1 /8）,地球上的元素大多数是金属，非金 属元素（包括稀有气体）仅 种。二、原子结构模型（人类对原子结构的认识历史）古希腊哲学家德谟克利特是原子学说的奠基人，他认为 原子是构成物质的粒子。万物都 是由间断的、不可分的粒子即原子构成的，原子的结合和分离是万物变化的根本原因。1、 道尔顿原子模型（1803年）英国科学家道尔顿是近代原子学说的创始人。他认

3、为原子 是组成物质的基本粒子，它们是坚实、不可再分的实心球，同种原子的质量和性质都相同。2、汤姆生原子模型（1904年）英国科学家汤姆生发现了电子。他认为原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。（也称 枣糕”模型或葡萄干布丁”模型）3、 卢瑟福原子模型（1911年）英国物理学家 卢瑟福根据a粒子散射实验提出：在原子的 中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样。(电子绕核旋转的原子结构模型)4、玻尔原子模型(1913年)丹麦物理学家玻尔通过光谱研究提出电子在核外空间的一定轨道

4、内绕核做高速圆周运动的理论。(核外电子分层排布的原子结构模型)5、 电子云模型(1927年一1935年)又称现代物质结构学说。奥地利物理学家薛定谔等人以量子力学为基础，根据微观世界的波粒二象性规律，提出用量子力学的方法描述核外电子运动，即用电子云描述核外电子的运动 。随着现代科学技术的发展，科学家已经能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜来拍摄表示原 子图像的照片，并且能在晶体硅表面上用探针对硅原子进行搬迁”三、能层与能级1、对于多电子原子的核外电子，按能量的差异将其分成不同的;在同一个原子中，离核越近，电子能量越 。由里向外，分别用字母： _、_、_、_表示相应的分别第一、二、三、四、五、六、七能

5、层。各能层最多容纳的电子数为能层-一-二二三四五六七符号KLMNOPQ最多电子数2、对于多电子原子，同一能层的电子能量也可能不同，将其分成不同的。同一能层里，能级的能量按 s、p、d、f、的次序，即E (s)v E (p)v E (d)v E (f)。注意：K层指包含一个能级，即 s能级；L层包含两个能级，s和p能级；M层包含三个能 级，s、p和d能级；N层包含四个能级，s、p、d、f能级。每个能层中，能级符号的顺序 是 ns、 np、 nd、 nf能 层(n)-一-二二三四五六七符号KLMNOPQ能 级(1)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s最多电子数222n小结：(1)每个能层中

6、，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf(2)任一能层，能级数能层序数(填“”或二”(3)s、p、d、f可容纳的电子数依次是、 、 、的两倍(4)同一能级容纳的电子数相同练习:写出下列原子的电子排布式。1H2He5B1oNe11Na19K思考钾原子的电子排布为什么是 2、& 8、1而非2、8、9?三、构造原理一一基态原子电子排布式构造原理：电子填充的先后顺序(构造原理)为：1s 2S2P 3S3P 4S3d4p 5S4d5p 6S4f 5d6p 7S5f6d7p ns (n 2)f (n 1)d np 构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。不同能层的能级有交错现象，如 E(3d) E(4s)、

7、E(4d) E(5s)、E(5d) E(6s)、E(6d) E(7s)、E(4f) E(5p)等。构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原子电子排布图(即轨道表示式)的主要依据之一。如：Na 1s22s22p63s1，能级符号上面数字是该能级上的电子数。练习:写出下列原子的电子排布式。13AI19K2oCa26Fe35Br37Rb也可以简写：如 7N : Ne 2s 2puNa : He 3s练习:写出下列原子的电子排布式的简写形式。13Al19K2oCa26Fe35Br37Rb注意：136 号元素 24Cr、29Cu不符合构造原理。2只 2只 6 2 6 5,12只 2 6小

8、2小 6 10 , 124Cr 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s29CU 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s四、基态、激发态、光谱1、 基态： 能量状态。如处于最低能量状态的原子称为基态原子。2、 激发态： 能量状态(相对基态而言)。如基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁 至较高能级成为激发态原子。3、基态与激发态相互转化的能量转化的关系()能量基态原子激发态原子()能量4、光谱：不同元素的原子发生跃迁时会 能量(基态t激发态)和 能量(基态t激发态)，产生不同的光谱一一原子光谱(吸收光谱和发射光谱)。利用光谱分析可 以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。如科学家们通过太阳光谱的分析

9、发现了稀有气体 氦，化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量。五、电子云与原子轨道核外电子运动的特点：质量极小运动空间极小 极高速运动1、电子云：电子在原子核外空间一定范围内出现的 ,象一团带负电的云雾笼罩在原子周围。电子云是核外电子运动状态的形象化描述。思考:1s电子云，许多黑点是否代表电子？2、原子轨道一一不同能级上的电子出现概率约为 的电子云空间轮廓图思考:原子轨道与宏观物体运动的轨道是否相同？s电子的原子轨道呈 对称，每个s能级能级各有 _个原子轨道，能层序数越大，s原子轨道的半径越大。；p电子的原子轨道呈 形，每个p能级有 _个轨道，它们互相垂直，分别以px、Py、Pz为符号。

10、P原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。d能级各有f能级各有小结:s、p、d、f 7应为 s、p、d、f个原子轨道；个原子轨道。可容纳的电子数依次是 1、3、5、7 的轨道数。据此分析每个轨道最多容纳“或表示容纳的电子。的两倍，此处的1、3、5、各电子。3、轨道表示式：用 表示轨道，用1s1s如：1H1s 2s2He1s2s3Li注意：、ns能级7个轨道。而每个轨道里最多能容纳 来表示。“L” “4表示自选方向相反。2p6CBl叵F轨道，np能级各有3个轨道，nd能级各有5个轨道，nf能级各有2个电子，通常称为电子对，用方向相反的箭头练习:写出下列原子的轨道表示式。7N8013AI18Ar

11、26Fe27C0(1)泡利原理：每个原子轨道里最多只能容纳个电子，且自旋方向也称泡利不相容原理，任何一个原子里绝不会出现运动状态 完全相同的电子。严能层运动状态包含能级轨道自旋方向(2) 洪特规则：电子排布在同一能级的各个轨道时，优先占据不同的轨道且自旋方向相同。特例：24Cr 1s 22s22p63s23p63d54s129CU 1s 22s22p63s23p63d104s13d3d全充满半充满小结:1、电子排布为全充满、半充满或全空是能量最低，此时最稳定。2、 基态原子的核外电子排布要遵循的原则是 、3、核外电子的表示方法（1）电子式（2 ）原子结构示意图（3 ）核外电子排布式（4）轨道表

12、示式【巩固练习】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2、当镁原子由1s22s22p63s2f 1s22s22p63p2时，以下认识正确的是（）A、镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量B、镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量C、转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道，且自旋方向相同D、转化后镁原子与硅原子电子层结

13、构相同，化学性质相似3、 一个电子排布为1s22s22p63s23ps区：业二，最后的电子填在 上，包括,属于活泼金属，为碱金属和碱土金属；的元素最可能的价态是（）A、+1 B 、+2 C 、+3 D 、一 14、 下列关于稀有气体的叙述不正确的是（）A、 原子的电子排布最外层都是以P6结束B、其原子与同周期I A、n A族阳离子具有相同电子排布式C化学性质非常不活泼D 定条件下，也可以形成稀有气体化合物4、 下列基态原子的电子构型中，正确的是（）A 3d94s2B 、3d44s2C 、4d105sD 、4d*5s25、 同一原子的基态和激发态相比较（）A、基态时的能量比激发态时高B、基态时比较稳定C、基态时的能量比激发态时低D、激发态时比较稳定6、 若某基态原子的外围电子排布为4d15s2,则下列说法正确的是（）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7、下表列出了核电荷数为2125的元素的最高正化合价，回答下列问题：兀素名称钪钛钒铬锰兀素符号ScTiVCrMn核电荷数2122232425最咼正价+3+4+5+6+7（1 ）写出下列元素基态原子的核外电子排布式:TiScV Mn;出现这一现象的