《高中化学：1.1《原子结构》课件（新人教选修3）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学：1.1《原子结构》课件（新人教选修3）（107页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高中化学新人教版选修3系列课件物质结构与性质1.1原子结构教学目标教学目标v知识与技能：知识与技能：v1、进一步认识原子核外电子的分层排布 v2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系v3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系v4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义v5、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布 6、能用电子排布式表示常见元素（136号）原子核外电子的排布 v、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布v、能用电子排布式表示常见元素（136号）原子核外电子的排布v、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理v、知道原子的基态和激
2、发态的涵义v10、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用 v11、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理v12、知道原子的基态和激发态的涵义v13、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用 v情感和价值观：情感和价值观：v充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。v二、教学重点二、教学重点v1.原子核外电子的能层分布及其能量关系v2.原子核外电子的能级分布及其能量关系v三、教学难点：三、教学难点：v知道原子核外电子的能级分布及其能量关系v四、教学方法：四、教学方法： v讲授法、指导阅读法、讨论归纳法、讲练结合法等第一章原子结构与性质第一章原子
3、结构与性质第一节原子结构第一节原子结构（第一课时）阅读课文引言（阅读课文引言（12页）页）谈谈你对物质的组成、结谈谈你对物质的组成、结构与性质关系的认识构与性质关系的认识引言引言化学研究的是构成宏观物体的物质。化学研究的是构成宏观物体的物质。一、研究物质的组成与结构一、研究物质的组成与结构二、研究物质的性质与变化二、研究物质的性质与变化思考思考二者的关系如何？古希腊的二者的关系如何？古希腊的“原性论原性论”哲学和我国古代的炼丹术士认为哲学和我国古代的炼丹术士认为“吞金可长吞金可长生生”自然哲学，对这两者的关系是如何认定的？自然哲学，对这两者的关系是如何认定的？思考与交流思考与交流1、铁易生锈，
4、真金不怕火炼等事例说明了什么问题、铁易生锈，真金不怕火炼等事例说明了什么问题？为什么？为什么？2、O2和和O3是同素异形体，空气中的是同素异形体，空气中的O2是须臾不能是须臾不能离开的，而空气中的离开的，而空气中的O3多于多于1.2mg/L则有害；则有害；CO易燃，易燃，CO2却能灭火。这由说明了什么问题？为什么？却能灭火。这由说明了什么问题？为什么？3、分子式为、分子式为C2H6O的物质可能有图示两种结构，前的物质可能有图示两种结构，前者与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题？者与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题？思思考考与与交交流流4、下图所示两种物质：前者是第一种用医学、下图所示两种
5、物质：前者是第一种用医学的磺胺药，为什么服用此药后可杀死细菌？的磺胺药，为什么服用此药后可杀死细菌？5、下图所示是鲍鱼及其剖面图，图中标出了它、下图所示是鲍鱼及其剖面图，图中标出了它的两层不同结构的壳。你能说出这两层壳的功用是的两层不同结构的壳。你能说出这两层壳的功用是什么？为什么？什么？为什么？引言引言 -世上万物，神奇莫测世上万物，神奇莫测（什么是原性论？）（什么是原性论？） 1、原子的组成与结构决定性质：铁易生锈、钠、原子的组成与结构决定性质：铁易生锈、钠易与一些物质反应。易与一些物质反应。-第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质2、分子的组成与结构决定性质：、分子的组成与结构决定性质
6、：对氨基苯磺酰胺对氨基苯磺酰胺（磺胺药）（磺胺药）和对氨基苯甲酸和对氨基苯甲酸 21世纪化学的重要课题：模拟生物体中酶的结世纪化学的重要课题：模拟生物体中酶的结构创造具有酶的性质的物质。构创造具有酶的性质的物质。-第二章分子结构与性质第二章分子结构与性质分子结构分子结构原子结构原子结构晶体结构晶体结构结结构构性性质质决定决定3、 晶体的组成与结构决定性质：晶体的组成与结构决定性质：金刚石和石墨金刚石和石墨 方解石和霰石方解石和霰石-第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质原子是怎样诞生的呢？原子是怎样诞生的呢？阅读课本阅读课本P4宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸19
7、32年年勒勒梅梅特特首首次次提提出出了了现现代代宇宇宙宙大大爆爆炸炸理理论论：整整个个宇宇宙宙最最初初聚聚集集在在一一个个“原原始始原原子子”中中，后后来来发发生生了了大大爆爆炸炸，碎碎片片向向四四面面八八方方散散开开，形形成成了了我我们们的的宇宇宙宙。大大爆爆炸炸后后两两小小时时，诞诞生生了了大大量量的的H、少少量量的的He及及极极少少量量的的Li，然然后后经经过过长长或或短短的的发发展展过过程程，以以上上元元素素发发生生原原子子核核的熔合反应，分期分批的合成了其它元素。的熔合反应，分期分批的合成了其它元素。1 1、有谁知道宇宙中最丰富的元素是那一种？、有谁知道宇宙中最丰富的元素是那一种？宇
8、宙年龄有多大？地球年龄有多大？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？2 2、你认为、你认为 科学史话科学史话 中中普鲁特普鲁特的推理是符合的推理是符合逻辑的吗？逻辑的吗？1 1、氢元素宇宙中最丰富的元素占、氢元素宇宙中最丰富的元素占88.6%88.6%（氦（氦1 18 8），另外还有），另外还有9090多种元素，多种元素，宇宙年龄距近约宇宙年龄距近约140140亿年，亿年，地球年龄已有地球年龄已有4646亿年。亿年。思考与交流 回回 答答2、不符合，科学假设不同于思辨性推测、不符合，科学假设不同于思辨性推测看课本第一章彩图看课本第一章彩图v你能了解人们认识原你能了解人们认识原子模型的发展史吗？子模型
9、的发展史吗？1.1.古希腊原子论古希腊原子论2.2.道尔顿原子模型道尔顿原子模型(1803(1803年年) )3.3.汤姆生原子模型汤姆生原子模型(1904(1904年年) )4.4.卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型(1911(1911年年) )5.5.玻尔原子模型玻尔原子模型(1913(1913年年) )6.6.电子云模型电子云模型(1926(1926年年) )不同时期的原子结构模型不同时期的原子结构模型:1.1.古希腊原子论古希腊原子论古希腊哲学家古希腊哲学家 原子是最小的、不可分割的物质粒子。原原子是最小的、不可分割的物质粒子。原子之间存在着虚空，无数原子从古以来就存在子之间存在着虚空，无数
10、原子从古以来就存在于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们在无限的虚空中运动着构成万物。在无限的虚空中运动着构成万物。（ Democritus Democritus ，约公元前，约公元前 460 460 年年前前 370 370 年）年） 原子原子2.2.道尔顿原子模型道尔顿原子模型(1803(1803年年) ) 原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的独特性质；同一元素所有原子的质量、性质都的独特性质；同一元素所有原子的质量、性质都完全相同。不同元素的原子质量和性质各不相同；完全相同。不同元素的原子质量和性质各
11、不相同；不同元素化合时，原子以简单整数比结合不同元素化合时，原子以简单整数比结合 。 （化学原子论）（化学原子论）3.3.汤姆生原子模型汤姆生原子模型(1904(1904年年) ) 原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌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。着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。（“葡萄干布丁葡萄干布丁”模型）模型）（西瓜模型）（西瓜模型）4.4.卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型(1911(1911年年) ) 原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等原子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
12、周围沿着不同的轨于原子的全部质量，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。道运转，就象行星环绕太阳运转一样。(“(“行星系式行星系式”原子模原子模型型) )( (核式模型核式模型) )5.5.玻尔原子模型玻尔原子模型(1913(1913年年) ) 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。做高速的圆周运动。( (电子分层排布模型电子分层排布模型) )6.6.电子云模型电子云模型(1926(1926年年) )现代物质结构学说。波粒二象性。现代物质结构学说。波粒二象性。( (量子力学模型量子力学模型) )一、开天辟地一、开天辟地原子的
13、诞生原子的诞生1.1.现代大爆炸宇宙学理论现代大爆炸宇宙学理论宇宇宙宙大大爆爆炸炸大量氢大量氢少量氦少量氦极少量锂极少量锂其其他他元元素素原子核的原子核的熔合反应熔合反应约约2h2h后后诞生于诞生于2.2.氢氢是宇宙中最丰富的元素，是所有是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。元素之母。3.3.所有恒星仍在合成元素，但这些元所有恒星仍在合成元素，但这些元素都是已知的。素都是已知的。4.4.地球上的元素绝大多数是金属，非地球上的元素绝大多数是金属，非金属（包括稀有气体）金属（包括稀有气体）仅仅2222种种。归归纳纳总总结结现代大爆炸理论认为：天然元素源于氢氦等发生的原现代大爆炸理论认为：天然元素源
14、于氢氦等发生的原子核的融合反应。这于一百多年前，普鲁特运用思辨子核的融合反应。这于一百多年前，普鲁特运用思辨性推测作出性推测作出“氢是所有元素之母氢是所有元素之母”的预言，恰好的预言，恰好“一一致致”。下列说法正确的是。下列说法正确的是 （ ）A、科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快、科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快科学的进程科学的进程B、普鲁特、普鲁特“既然氢最轻，它就是其他一切元素之母既然氢最轻，它就是其他一切元素之母”的推理是符合逻辑的的推理是符合逻辑的C、“一致一致”是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，只是一种猜测理论支撑，只是
15、一种猜测D、“现代大爆炸理论现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确是解释宇宙诞生的唯一正确的理论的理论C课堂练习课堂练习复复习回回忆：原：原 子子 结构构原子：原子：是是化学变化中最小的粒子化学变化中最小的粒子化学反应的实质：化学反应的实质：是原子的重新组合。是原子的重新组合。一、原子结构一、原子结构原子原子原子核原子核核外电子核外电子(-)质子质子(+)中子中子(不带电）不带电）粒子间的数量关系粒子间的数量关系原子内部，质子所带正电和电子所带负电电量相等，原子内部，质子所带正电和电子所带负电电量相等，电性相反。原子整体不显电性。电性相反。原子整体不显电性。回忆：构成原子的粒子有哪些？它们怎
16、样构成回忆：构成原子的粒子有哪些？它们怎样构成原子的？原子的？核电荷数（核电荷数（z z）= =核内质子数核内质子数= =核外电子数核外电子数质量数（质量数（A）=质子数（质子数（Z）+中子数（中子数（N）离子所带电荷数离子所带电荷数=质子数质子数核外电子数核外电子数思考：思考： 当质子数（核电荷数）当质子数（核电荷数）核外电子数时，核外电子数时，该粒子是该粒子是阳离子，带正电荷。阳离子，带正电荷。阴离子，带负电荷。阴离子，带负电荷。当质子数（核电荷数）当质子数（核电荷数）核外电子数时，核外电子数时，该粒子是该粒子是学学 与与 问问核外电子是怎样排布的？核外电子是怎样排布的？观察观察1-181
17、-18号元素的原子结构示意图，讨号元素的原子结构示意图，讨论为什么原子核外的电子分层运动？论为什么原子核外的电子分层运动？ 核外电子排布的一般规律核外电子排布的一般规律(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，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然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层子层(能量最低原理能量最低原理)。(2)原子核外各电子层最多容纳原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。个电子。(3)原于最外层电子数目不能超过原于最外层电子数目不能超过8个个(K层为最外层为最外层时不能超过层时不能超过2个电子个电子)。(4)次外层电子数目不
18、能超过次外层电子数目不能超过18个个(K层为次外层时层为次外层时不能超过不能超过2个个)，倒数第三层电子数目不能超过，倒数第三层电子数目不能超过32个。个。 说明：说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。1、下列说法正确的是、下列说法正确的是 （ ）A、某微粒核外电子排布为、某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒结构，则该微粒一定是氩原子一定是氩原子B、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C、F-、Na+、Mg2+、Al3+是与是与Ne原子具有相同电子原子具有相同电子层结构的离子层结构的离子D、NH
19、4+与与H3O+具有相同的质子数和电子数具有相同的质子数和电子数课堂练习课堂练习CD最多电子数最多电子数能能 层层符符 号号一一二二四四六六七七2LNOPQ83250 理理 论论 研研 究究K三三五五M18能能 层（电子层）层（电子层）1、定义、定义离离 核核 距距 离离能能 量量 高高 低低( 近近 )( 远远 )( 低低 )( 高高 )理理 论论 研研 究究 多电子原子中，同一能级的电子，多电子原子中，同一能级的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能量也可能不同，还可以把它们分成能级，就好比能级，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶梯。最多电子数最多电子数能能 级级2 2626 101s 2
20、s 2p4s 4p 4d 4f 理理 论论 研研 究究3s 3p3d2610 145s 5p26能能 层层KNOLM能能 级级二、能层与能级二、能层与能级1.1.各能层所包含的能级类型及各能层、能级最各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数多容纳的电子数能层能层(n)(n)一一二二三三四四五五六六七七符号符号K KL LM MN NO O P P Q Q能级能级(l)(l)1 1s s2 2s s2 2p p3 3s s3 3p p3 3d d4 4s s4 4p p4 4d d4 4f f最多最多容纳容纳的电的电子数子数2 22 26 62 26 61 10 02 26 61 1
21、0 01 14 42 28 8181832322n2n2 2归纳总结归纳总结规规 律律1、在每一能层中，能级符号的顺序是、在每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf（n代表能层）代表能层）2、任一能层的能级总的从、任一能层的能级总的从s能级开始，而能级开始，而且能级数等于该能层序数。且能级数等于该能层序数。5、以、以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最排序的各能级可容纳的最多电子数依次为多电子数依次为1、3、5、7的二倍。的二倍。3、各能级所在能层的取值、各能级所在能层的取值nsn1nsn1；npn2npn2；ndn3ndn3；nfn4nfn4； 4、每一能层最多可容纳、每一能层最多
22、可容纳2n2个电子个电子6.各能层、能级中电子能量的高低各能层、能级中电子能量的高低同一能层中：同一能层中：不同能层中：不同能层中：E(ns)E(ns)E(np)E(np)E(nd)E(nd)E(nf)E(nf)E(1s)E(1s)E(2s)E(2s)E(3s)E(3s)E(4s)E(4s)E(2p)E(2p)E(3p)E(3p)E(4p)E(4p)E(5p)E(5p)第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质第一节原子结构第一节原子结构（第二课时）能层能层一一二二三三四四五五六六七七符号符号能级能级最多电子数最多电子数KLMNOPQ电子能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近的区域内电子
23、能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近的区域内运动运动，在多电子的原子核外电子的能量是不同的，按电子在多电子的原子核外电子的能量是不同的，按电子的能量差异，可以将核外电子分成不同的的能量差异，可以将核外电子分成不同的能层能层。同一能层同一能层的电子，能量也可不同，可以把它们分成的电子，能量也可不同，可以把它们分成能级能级。1S2S2P3S3P3d4S4P4d4f5S5P 226261026101426注注:在每一能层中在每一能层中,能级符号的顺序是能级符号的顺序是nsnpndnf.(n代表能层），代表能层），每一个能层最多可容纳的电子数为每一个能层最多可容纳的电子数为2n2n2 2个，
24、个，任一能层的能级数等于该能层的序数。任一能层的能级数等于该能层的序数。复习回忆复习回忆复习回忆复习回忆1、原子核外的电子的每一个能层最多可容纳的电子数、原子核外的电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数间有什么关系？与能层的序数间有什么关系？2、不同的能层分别有多少个能级？与能层的序数间有、不同的能层分别有多少个能级？与能层的序数间有什么关系？什么关系？3、英文字母相同的不同能级中所容纳的电子数是否相、英文字母相同的不同能级中所容纳的电子数是否相同同？各级上所能容纳的电子数分别是多少？各级上所能容纳的电子数分别是多少？2n2能层序数能层序数=能级个数能级个数相同相同.如：如：1s2 2
25、s2 3s2分别是分别是1 1、3 3、5 5、7 7的的2 2倍倍1 1、以下能级符号正确的是（、以下能级符号正确的是（ ）A A、6s B6s B、2d C2d C、3f D3f D、7p7p2 2、若、若n n=3=3，以下能级符号错误的是（，以下能级符号错误的是（ ）A An n p Bp Bn n f Cf Cn n d Dd Dn n s s 课堂练习课堂练习ADB3、下列各电子能层中，不包含、下列各电子能层中，不包含 d 能级的是能级的是 （ ）A、N能层能层 B、M能层能层 C、L能层能层 D、K能层能层CD 探究一探究一1、知道了原子核外电子的能层和能级可容纳、知道了原子核外
26、电子的能层和能级可容纳的最多电子数，是否就可以得出各种原子的最多电子数，是否就可以得出各种原子的电子排布规律呢？的电子排布规律呢？2、钾原子的电子排布为什么不是、钾原子的电子排布为什么不是2、8、9，而是而是2、8、8、1？阅读课本阅读课本P6电子填充的先后顺序电子填充的先后顺序（构造原理）（构造原理）1 1s s2 2s s2 2p p3 3s s3 3p p4 4s s3 3d d4 4p p5 5s s 4 4d d5 5p p6 6s s 4 4f f5 5d d6 6p p7 7s s5 5f f6 6d d7 7p p三、构三、构 造造 原原 理理1、构造原理、构造原理 随原子核电
27、荷数递增，原子核外随原子核电荷数递增，原子核外电子的排布遵循如左图的排布顺序，电子的排布遵循如左图的排布顺序，这个排布顺序被称为这个排布顺序被称为构造原理构造原理。2.2.电子排布式电子排布式NaNa：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1能层序数能层序数该能级上排布该能级上排布的电子数的电子数能级符号能级符号K KL LM MFeFe：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2K KL LM MN N按能层次序书写，按构造原理充入电子。按能层次序书写，按构造原理充入电子。电子填入轨道次序图电子填入轨道次序图1s1s2s
28、 2p2s 2p3s 3p 3s 3p 4s 3d 4p 4s 3d 4p 5s 4d 5p5s 4d 5p6s 4f 5d 6p6s 4f 5d 6p7s 5f 6d 7p 7s 5f 6d 7p 能量相近的能量相近的能级划为一能级划为一组组, ,称为能级称为能级组组第一能级组第一能级组第二能级组第二能级组第三能级组第三能级组第四能级组第四能级组第五能级组第五能级组第六能级组第六能级组第七能级组第七能级组通式：通式：ns(n-2)fns(n-2)f、(n-1)d(n-1)d、npnp课堂练习课堂练习写出下列元素基态原子的电子排布式：写出下列元素基态原子的电子排布式：1 1、C 2C 2、O
29、O 3 3、Si 4Si 4、P P1、21Sc 、25Mn2、27Co、36Kr课堂练习课堂练习写出下列元素基态原子的电子排布式写出下列元素基态原子的电子排布式：构造原理中排布顺序的实质构造原理中排布顺序的实质 -各能级的能量高低顺序各能级的能量高低顺序 1)相同能层的不同能级的能量高低顺序相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： nsnpndnf2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： 1s2s3s4s；2p3p4p; 3d4d3) 不同层不同能级可由下面的公式得出不同层不同能级可由下面的公式得出: ns (n-2)f (n-1)d np (n为能层序数
30、为能层序数)3.3.简化电子排布式简化电子排布式如：如：NaNa：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1Ne3sNe3s1 1表示钠的内层电子排布与稀有气体表示钠的内层电子排布与稀有气体元素元素NeNe的核外电子排布相同的核外电子排布相同简化为简化为试写出试写出8号、号、14号、号、26号元素的简化排布式吗？号元素的简化排布式吗？并不是所有基态原子的核外电子都符并不是所有基态原子的核外电子都符合构造原理。合构造原理。如：如：2424CrCr：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d5 54s4s1 12929CuCu：1s1s2 22s2
31、s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s1 1思考与交流思考与交流 从元素周期表中查出铜、银、金的外围电从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。它们是否符合构造原理？子层排布。它们是否符合构造原理？洪特规则：半充满、全充满更稳定洪特规则：半充满、全充满更稳定按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是（按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是（ ） A A1s1s、2p2p、3d3d、4s B4s B1s1s、2s2s、3s3s、2p 2p C C2s2s、2p2p、3s3s、3p D3p D4p4p、3d3d、4s4s、3p3pC C课后巩课后巩 固固 练练
32、习习1、136号元素的原子核外电子排布式号元素的原子核外电子排布式2、136号元素原子简化核外电子排布式号元素原子简化核外电子排布式第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质第一节原子结构第一节原子结构（第三课时）参考答案参考答案第一节第一节 原子结构（原子结构（1）v1、A、2、C、3、D、4、CD、5、B、6、D、7、B、8、B、9、BC、10、B、11、Av12、ns np nd nf ;s;能层序数；能层序数；1；1s；2；2s2p；3；3s3p3d；spdf；2 6 10 14v13、越小、递增、越小、递增、2n2；v14、3s3p3dv15、C；Br-；Mg2+；Al3+；v16、O
33、2-；C；Sv17、（、（1）第）第5周期周期A（2）各能层电子数之和）各能层电子数之和v（3）5、KLMNO、11、?v（4）53、7、2、2 5复习回忆复习回忆一、构造原理：一、构造原理： 1、不同层不同能级可由下面的公式得出、不同层不同能级可由下面的公式得出: ns (n-2)f (n-1)d np (n为能层序数为能层序数)2.2.电子排布式电子排布式3.3.简化电子排布式简化电子排布式例题解析例题解析例例1 1 若某基态原子的外围电子排布为若某基态原子的外围电子排布为4d4d1 15s5s2 2，则下列说法正确的是（，则下列说法正确的是（ ）A A该元素基态原子中共有该元素基态原子中
34、共有3 3个电子个电子 B B该元素原子核外有该元素原子核外有5 5个电子层个电子层C C该元素原子最外层共有该元素原子最外层共有3 3个电子个电子 D D该元素原子该元素原子M M能层共有能层共有8 8个电子个电子 B B 例例2 2 下列有关认识正确的是（下列有关认识正确的是（ ） A A各能级的原子轨道数按各能级的原子轨道数按s s、p p、d d、f f的的顺序分别为顺序分别为1 1、3 3、5 5、7 7 B B各能层的能级都是从各能层的能级都是从s s能级开始至能级开始至f f能能级结束级结束 C C各能层含有的能级数为各能层含有的能级数为n n1 1 D D各能层含有的电子数为各
35、能层含有的电子数为2 2n n2 2A A 例例3 3 下列粒子中，电子排布式为下列粒子中，电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6的有（的有（ ） A AScSc3+3+ B BMgMg2+2+ C CClCl- - D DBrBr- - 例例4 4 下列化学用语，不能表示氯离子的是下列化学用语，不能表示氯离子的是（ ）A AClCl- -D D1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6B BC CB BACAC 例例5 5 构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。若以各
36、能级能量高低。若以E E( (nlnl) )表示某能级的能量，以下表示某能级的能量，以下各式中正确的是（各式中正确的是（ ）A AE E(4s)(4s)E E(3s)(3s)E E(2s)(2s)E E(1s) (1s) B BE E(3d)(3d)E E(4s)(4s)E E(3p)(3p)E E(3s) (3s) C CE E(5s)(5s)E E(4f)(4f)E E(4s)(4s)E E(3d) (3d) D DE E(5s)(5s)E E(4s)(4s)E E(4f)(4f)E E(3d)(3d)ABAB学生阅读见课本学生阅读见课本P7-81、什么是能量最低原理？、什么是能量最低原理
37、？2、什么是基态原子、激发态原子？它、什么是基态原子、激发态原子？它们如何转化？们如何转化？3、什么是光谱？光谱分析？、什么是光谱？光谱分析？四、能量最低原理、基态与激发态、光谱四、能量最低原理、基态与激发态、光谱1、能量最低原理、能量最低原理 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子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，简称的能量处于最低状态，简称能量最低原理能量最低原理。2、基态原子与激发态原子、基态原子与激发态原子 处于最低能量的原子叫做处于最低能量的原子叫做基态原子基态原子，当基态，当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较
38、高能级，变成变成激发态原子激发态原子。归纳总结归纳总结3、基态、激发态相互转化与能量的关系、基态、激发态相互转化与能量的关系基态原子基态原子 激发态原子激发态原子 光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一；光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一；吸收能量吸收能量释放能量释放能量在日常生活中，我们看到的许多可见光，在日常生活中，我们看到的许多可见光，如如灯光、霓虹灯光、激光、焰火灯光、霓虹灯光、激光、焰火等都与原子等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。核外电子发生跃迁释放能量有关。4、光谱与光谱分析、光谱与光谱分析（1）光谱：）光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收不同元素的原子发生跃迁时会吸收或
39、放出不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的或放出不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。电子吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。（2）光谱分析：）光谱分析：在现代化学中，常利用原子光在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析光谱分析。锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱明明暗暗科学史话基本内容：科学史话基本内容：v“光谱光谱”的提出：牛顿，的提出：牛顿，1672年年v“七基色七基色”：“红、橙、黄、绿、青、蓝、红、橙、黄、绿、青、蓝、紫紫”v1859年，德国科学家本年，
40、德国科学家本生生(R.Bunsem)和和基尔基尔霍夫霍夫(G.Kirchhoff)发明了光谱仪，摄取了当发明了光谱仪，摄取了当时已知元素的光谱图时已知元素的光谱图v1913年，丹麦科学家年，丹麦科学家波尔波尔建立了量子力学建立了量子力学阅读科学史话：阅读科学史话：P8P9氢原子的光谱氢原子的光谱课堂练习课堂练习1_,简称能量最低原理。简称能量最低原理。_叫做基态原子叫做基态原子1 1、当当基基态态原原子子的的电电子子吸吸收收能能量量后后，电电子子会会_，变变成成激激发发态态原原子子。电电子子从从较较高高能能量量的的激激发发态态跃跃迁迁到到较较低低能能量量的的激激发发态态乃乃至至基基态态时时，将
41、将_能能量量。光光（辐辐射射）是是电电子子_能量的重要形式之一能量的重要形式之一。原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的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能量处于最低状态处于最低能量的原子于最低能量的原子跃迁到迁到较高能高能级 释放放 释放放 3 3、不不同同元元素素的的原原子子发发生生跃跃迁迁时时会会吸吸收收或或释释放放不不同同的的光光，可可以以用用光光谱谱仪仪摄摄取取各各种种元元素素的的电电子子的的 _光光 谱谱 或或 _光光 谱谱 ， 总总 称称_光光谱谱。许许多多元元素素是是通通过过原原子子光光谱谱发发现现的的。在在现现代代化化学学中中，常常利利用用原原子子光光
42、谱谱上上的的特特征征谱线来鉴定元素，称为谱线来鉴定元素，称为_。吸收吸收发射发射原子原子光谱分析光谱分析思考与交流思考与交流v请分析当请分析当H原子处于激发态电子排布式为原子处于激发态电子排布式为2P1时，其可形成时，其可形成 条发射光谱。条发射光谱。第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质第一节原子结构第一节原子结构（第四课时）阅读与交流阅读与交流v1、什么是、什么是电子云？电子云？v2、什么是原子轨道？、什么是原子轨道？宏观物体的运动特征：宏观物体的运动特征：v可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及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；运行的速度；v可以描画它们的运动轨迹。
43、可以描画它们的运动轨迹。微观物体的运动特征：微观物体的运动特征：v核外电子质量小，运动空间小，运动速率大。核外电子质量小，运动空间小，运动速率大。v无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。v无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出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其在核外空间某处出现的机会出现的机会的多少。的多少。核外电子运动的特征核外电子运动的特征核外电子运动状态的描述核外电子运动状态的描述v电子云：描述核外电子运动特征的图象。电子云：描述核外电子运动特征的图象。v电子云中的小黑点：电子云中的小黑点： 并并不是不是表示原子核外的一个电子表示原
44、子核外的一个电子, ,而是表而是表示示电子在此空间出现的机率电子在此空间出现的机率。 电子云密度大的地方说明电子云密度大的地方说明电子出现的机电子出现的机会多会多，而电子云密度小的地方说明电子出现，而电子云密度小的地方说明电子出现的机会少。的机会少。 1. 1. 1. 1.电子在原子核外空间一定范围内出现，可以电子在原子核外空间一定范围内出现，可以电子在原子核外空间一定范围内出现，可以电子在原子核外空间一定范围内出现，可以想象为一团带负电的云雾笼罩在原子核周围，所想象为一团带负电的云雾笼罩在原子核周围，所想象为一团带负电的云雾笼罩在原子核周围，所想象为一团带负电的云雾笼罩在原子核周围，所以，人
45、们形象地把它叫做以，人们形象地把它叫做以，人们形象地把它叫做以，人们形象地把它叫做“电子云电子云电子云电子云”五、电子云与原子轨道五、电子云与原子轨道2. 2. 原子轨道：电子云原子轨道：电子云轮廓图轮廓图称为原子轨道称为原子轨道电子云轮廓图电子云轮廓图原子轨道与火车运行的轨道有何不同原子轨道与火车运行的轨道有何不同? ? 原子轨道是指一定能级上的电子原子轨道是指一定能级上的电子, ,在核外空间运动的一个空间区域在核外空间运动的一个空间区域. .火火车的轨道则是火车运行的一个固定车的轨道则是火车运行的一个固定路线路线. .问题讨论问题讨论3. 3. 原子轨道的特点原子轨道的特点s能级的原子轨道
46、图能级的原子轨道图S S能级的原子轨道是能级的原子轨道是球形球形对称的（原子核位于球对称的（原子核位于球心），能层序数心），能层序数n n越大（电子能量越大，越大（电子能量越大，1s2s3s.1s2s3s.），原子轨道半径越大。），原子轨道半径越大。 P P能级的原子轨道是能级的原子轨道是纺锤形纺锤形的的, ,每个每个P P能级有能级有3 3个个原子轨道原子轨道, ,它们相互垂直它们相互垂直, ,分别以分别以P P x x,P,Py y,P,PZ Z表示。表示。P P电子原子轨道的平均半径随电子原子轨道的平均半径随n n增大而增大。在同一增大而增大。在同一能层中能层中 P x,Py,PZ的的能
47、量相同能量相同。P能级的原子轨道P P能能级级的的原原子子轨轨道道 P P能级的能级的3 3个原子轨道个原子轨道P P x x,P,Py y,P,PZ Z合合在一起的情形在一起的情形. . 小结：原子轨道的特点小结：原子轨道的特点v1.s原子轨道是球形的，原子轨道是球形的，p原子轨道是纺锤形的原子轨道是纺锤形的v2.能层序数能层序数n越大，原子轨道的半径越大；越大，原子轨道的半径越大；v3.不同能层的同种能级的原子轨道形状相似，不同能层的同种能级的原子轨道形状相似，只是半径不同；相同能层的同种能级的原子轨只是半径不同；相同能层的同种能级的原子轨道形状相似，半径相同，能量相同，方向不同道形状相似
48、，半径相同，能量相同，方向不同v4. s能级只有一个原子轨道；能级只有一个原子轨道；p能级有能级有3个原子个原子轨道，互相垂直，可分别以轨道，互相垂直，可分别以px、py、pz表示，表示，能量相等能量相等。如如2px、2py、2pz轨道的能量相等。轨道的能量相等。. . 各能级包含的原子轨道数：各能级包含的原子轨道数：（1 1）nsns能级各有能级各有1 1个原子轨道；个原子轨道；（2 2）npnp能级各有能级各有3 3个原子轨道；个原子轨道； （3 3）ndnd能级各有能级各有5 5个原子轨道；个原子轨道；（4 4）nfnf能级各有能级各有7 7个原子轨道；个原子轨道；第二周期元素基态原子的
49、电子排布如下图所示第二周期元素基态原子的电子排布如下图所示（在图中每个方框代表一个原子轨道（在图中每个方框代表一个原子轨道, ,每个箭每个箭头代表一个电子）：头代表一个电子）：由图总结：由图总结：1.1.每个原子轨道里最多只能容纳几个电子？方向如何？每个原子轨道里最多只能容纳几个电子？方向如何？2.2.当电子排布在同一能级时，又什么规律？当电子排布在同一能级时，又什么规律？第二周期元素基态原子的电子排布图第二周期元素基态原子的电子排布图1.1.每个原子轨道里最多只能容纳每个原子轨道里最多只能容纳2 2个电子，个电子，而且自旋方向相反（用而且自旋方向相反（用“”“”表示）表示） 泡利原理泡利原理
50、2.2.当电子排布在同一能级的不同轨道时，总当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。同。 洪特规则洪特规则归纳总结归纳总结v从元素周期表中查出铜的外围电子排布，从元素周期表中查出铜的外围电子排布，它是否符合构造原理。它是否符合构造原理。v 当一个能级上的电子填充达到当一个能级上的电子填充达到全充满，全充满，半充满或全空半充满或全空时是一种稳定状态，使得体时是一种稳定状态，使得体系的能量较低。系的能量较低。v这就是这就是洪特规则洪特规则的第二条。的第二条。思考与交流思考与交流 用轨道表示式表示出下列原子的核外电用轨道表示
51、式表示出下列原子的核外电子排布：子排布：N、P、Ca、Cr、Cu、Fe课堂练习课堂练习v1、当碳原子的核外电子排布由、当碳原子的核外电子排布由 转转变为变为 时，下列说法正确的是时，下列说法正确的是 vA碳原子由基态变为激发态碳原子由基态变为激发态 B碳碳原子由激发态变为基态原子由激发态变为基态vC碳原子要从外界环境吸收能量碳原子要从外界环境吸收能量 D碳原子要向外界环境释放能量碳原子要向外界环境释放能量第一节第一节 原子结构（原子结构（2）构造原理构造原理v1、D、2、AB、3、D、4、C、5、C、6、D、7、D、8、C、9、B、10、B、11、A、12、Bv13、B、14、B、v15、略、
52、略、16、Si、Li或或Mg、F、Nev17、n+1、A、n、A、1S22S22P4v18、C、A、19、略、略v20、K、4、IA、1S22S22P63S23P64S1、vCu、4、IB、21、1S22S22P63S1、1S22S22P63S23P4、1S22S22P63S23P63d104P5第一节第一节 原子结构（原子结构（3）能级最低原理和光谱能级最低原理和光谱v1、B、2、A、3、BCD、4、BCD、5、B、v6、A、7、C、8、B、9、A、10、Dv11、D、12、AC、13、AB、v14、v15、基态、吸收光谱或发射光谱、基态、吸收光谱或发射光谱、1v16、1S22S22P63S
53、23P4、Sv17、 1S22S22P1 、1S22S22P4、 1S22S22P63S23P6、1S22S22P63S23P6v1S22S22P63S23P63d104S1、v1S22S22P63S23P63d104S24P5第一节第一节 原子结构（原子结构（4）电子云和原子轨道电子云和原子轨道v1、D、2、A、3、C、4、A、5、D、6、A、7、AC、8、A、9、C、10、B、v11、v12、（、（1）球、）球、1、纺锤纺锤、3、v（2）随能层序数增大而增大）随能层序数增大而增大v13、1、3、5、7、2v14、球、纺锤、球、纺锤、Px、Py、Pzv15、（、（1）4、7、11v（2）1、
54、3复习回忆复习回忆1、电子云中的小黑点的意义？、电子云中的小黑点的意义？2、S轨道和轨道和P轨道有何不同？轨道有何不同？3、电子在排布时必须遵循的规律？电子在排布时必须遵循的规律？并不是表示原子核外的一个电子并不是表示原子核外的一个电子,而是表示电子在此空间出现的机率而是表示电子在此空间出现的机率1）s原子轨道是球形的，原子轨道是球形的，p原子轨道是纺锤形的原子轨道是纺锤形的2）能层序数）能层序数n越大，原子轨道的半径越大；越大，原子轨道的半径越大；3）s能级只有一个原子轨道；能级只有一个原子轨道；p能级有能级有3个原子轨个原子轨道，互相垂直，可分别以道，互相垂直，可分别以px、py、pz表示
55、，表示，能量能量相等相等。 (1)能量最低原理；能量最低原理； (2)泡利原理；泡利原理； (3)洪特规则。洪特规则。 分别分别用轨道表示式、电子排布式表示出用轨道表示式、电子排布式表示出下列原子的核外电子排布：下列原子的核外电子排布：N、P、Ca、Cr、Cu、Fe课堂练习课堂练习课堂练习 用轨道表示式表示出用轨道表示式表示出铁原子铁原子的核外电子排布的核外电子排布 洪特规则洪特规则泡利原理泡利原理能量最低原理能量最低原理例例1、将下列能级按能量由高到低的顺序排列：、将下列能级按能量由高到低的顺序排列：1S、3P、2P、5d、4S、5f。题型一、构造原理、能级的能量高低比较题型一、构造原理、能
56、级的能量高低比较练习：构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各练习：构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。若以能级能量高低。若以E表示某能级的能量，以下各式表示某能级的能量，以下各式中正确的是中正确的是 （ ） AE(4s) E(3s) E(2s) E(1s) BE(3d) E(4s) E(3p) E(3s) CE(5s) E(4f) E(4s) E(3d) DE(5s) E(4s) E(4f) E(3d)AB结构示意图结构示意图电子排布电子排布式式电子排布图（轨道电子排布图（轨道表示式）表示式）铁铁原原子子1s22s22p63s23p63d64s2请你通过比较、归纳，分别说出
57、请你通过比较、归纳，分别说出3种不同化学用语所种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。能反映的粒子结构信息。 结构示意图：结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数。电子层数及各能层上的电子数。电子排布式：电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。和各能级上的电子数。轨道表示式：轨道表示式：能反映各轨道的能量的高低及各轨道能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况，自旋方向。上的电子分布情况，自旋方向。 题型二、核外电子排布：电子排布式、题型二、核外电子排布：电子排布式、轨道表
58、示式轨道表示式1、下列有关原子轨道的叙述中不正确的（、下列有关原子轨道的叙述中不正确的（）A.氢原子的氢原子的2s轨道能量较轨道能量较3p能级低能级低B.锂原子的锂原子的2s与与5s轨道皆为球形分布轨道皆为球形分布C.p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层序能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层序数的增加，数的增加，p能级原子轨道也在增多能级原子轨道也在增多D.能层能层n4的原子轨道最多可容纳的原子轨道最多可容纳16个电子个电子课堂练习课堂练习CD2 2、基态碳原子的最外能层的各能级中，、基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是（电子排布的方式正确的是（ ） A B C DC课堂练习课堂练
59、习例例2：已知下列元素原子的外围电子构型为：已知下列元素原子的外围电子构型为：3S2、4S2、4S24P1、3S23P3 、3d54S2。它。它们分别属于第几周期？第几族？最高化合们分别属于第几周期？第几族？最高化合价是多少？价是多少？题型三、外围电子构型题型三、外围电子构型第一节第一节 原子结构（原子结构（5）电子云和原子轨道电子云和原子轨道v1、BC、2、B、3、C、4、BD、5、B、6、BD、7、D、8、Av9、（、（1）H、N、Mg、P（2） v10、（、（1）B；洪特规则；洪特规则v（2）A；由基态到激发态；由基态到激发态v（3）A；洪特规则第二条：半充满更稳定；洪特规则第二条：半充
60、满更稳定v（4）A；洪特规则；洪特规则v以上都是能量最低原理以上都是能量最低原理v11、（、（1）1S22S22P4 v . .v（2）SO2 、 ：O：C：O：v(3)CS2 、共价键、共价键 12、洪特规则、洪特规则v13、（、（1）1S22S22P3、v（2）H2O+Cl2=H+Cl-+HClOv（3）Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3v（4）A： D：v14、（、（1）1S22S22P63S2、v（2）1S22S22P6、v（3）3S23P3、错因分析错因分析6、16、28对电解的应用对电解的应用-粗铜精炼粗铜精炼的过程的过程不够熟悉。（回忆电解的应用？）不够熟悉。（回忆
61、电解的应用？）1、9、13、14、对、对电解过程、放电顺序电解过程、放电顺序掌握程掌握程度不够。（回忆放电顺序？）度不够。（回忆放电顺序？）18、30对电解的原理理解不够深刻。对电解的原理理解不够深刻。（回忆电解原理？）（回忆电解原理？）15、20、23题意理解不够。题意理解不够。25、 32对电子守恒的应用有问题。对电子守恒的应用有问题。27（2）电极反应的书写不规范化）电极反应的书写不规范化v26、（共、（共14分）分）v（1）锌片上有气泡产生，铜片上无气泡。（）锌片上有气泡产生，铜片上无气泡。（2分）分）v锌能置换出酸中的氢而铜不能。（锌能置换出酸中的氢而铜不能。（2分）分）v（2）Cu
62、SO4溶液。锌片上有红色铜析出，锌片上产溶液。锌片上有红色铜析出，锌片上产生气泡的速率明显加快。（生气泡的速率明显加快。（2分）电解分）电解v活泼金属可不活泼金属从其盐溶液中置换出来，活泼金属可不活泼金属从其盐溶液中置换出来， Zn、Cu，稀硫酸组成原电池，稀硫酸组成原电池，Zn为负极。（为负极。（2分）分） v（3）2CuSO4 + 2H2O =2Cu + O2+ 2H2SO4 v阴极上有红色铜析出。阴极上有红色铜析出。(2分分)v（4）分别取一小片铜片与锌片于试管中，向试管中）分别取一小片铜片与锌片于试管中，向试管中加入少量的棕黄色的溶液，稍待，溶液的棕黄色褪加入少量的棕黄色的溶液，稍待，
63、溶液的棕黄色褪去得一近乎无色溶液。（去得一近乎无色溶液。（2分）分）电子守恒法电子守恒法 铂电极电解铂电极电解1LCu(NO3)2和和KNO3混合溶混合溶液液,通电一段时间通电一段时间,两极均产生两极均产生11.2L(S.T.P)气气体体.求电解后溶液的求电解后溶液的pH.解析：阳极解析：阳极 4OH-4e-=2H2O+O2 阴极阴极 Cu2+2e-=Cu 2H+2e=H2 n(Cu2+)2+0.52=0.54 n(Cu2+)=0.5mol Cu2+2H+ C(H+)=1mol/L pH=0NaOH的的质量分数质量分数阳极析出阳极析出物的质量物的质量/g阴极析出阴极析出物的质量物的质量/gA0.062(6.2%)19152B0.062(6.2%)15219C0.042(4.2%)1.29.4D0.042(4.2%)9.41.2 将质量分数为将质量分数为0052(52%)的的NaOH溶溶 液液1L(密度为密度为1.06gcm3)用铂电极电解，用铂电极电解， 当溶液中当溶液中NaOH的质量分数改变了的质量分数改变了0.010(1.0%)时停止电解，则此时溶液中应符时停止电解，则此时溶液中应符 合的关系是合的关系是()B B B B再再见
