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1、第一章第一章 原子结构与性质原子结构与性质第一章第一章 原子结构与性质原子结构与性质第一节原子结构第一节原子结构课程标准导航课程标准导航1.了解原子结构的构造原理。了解原子结构的构造原理。2知知道道原原子子核核外外电电子子的的能能级级分分布布，能能用用电电子子排排布布式式表表示示常常见见元元素素(136号号)原原子子核核外外电子的排布。电子的排布。3了了解解能能量量最最低低原原理理,知知道道基基态态与与激激发发态态，知知道道原原子子核核外外电电子子在在一一定定条条件件下下会会发发生生跃跃迁迁产生原子光谱。产生原子光谱。4了解原子核外电子的运动状态，知道电了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和
2、原子轨道。子云和原子轨道。新知初探自学导引新知初探自学导引自主学习自主学习一、开天辟地一、开天辟地原子的诞生原子的诞生现现代代大大爆爆炸炸宇宇宙宙学学理理论论认认为为，宇宇宙宙中中含含量量最最丰丰富的元素是富的元素是_，其次是，其次是_元素。元素。氢氢氦氦二、能层与能级二、能层与能级1.分类依据分类依据根据多电子原子的核外电子的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；又同一能层电子将核外电子分成不同的能层；又同一能层电子_的不同，将它们分成不同的能级。的不同，将它们分成不同的能级。能量差异能量差异能量能量2.表示方法表示方法能能层层序号序号一一二二三三四四五五六六七七符号符号_
3、Q最多电最多电子数子数_ 能能级级符号符号1s2s 2p3s3p3d4s4p4d4f5s 5p 最多电最多电子数子数226261026101426 电子离核电子离核远近远近近近远远电子能量电子能量高低高低_KLMNOP28183250低低高高三、构造原理三、构造原理1.构造原理示意图构造原理示意图想一想想一想1构造原理表示什么含义？构造原理表示什么含义？提提示示：在在多多电电子子原原子子中中，电电子子在在能能级级上上的的排排布布顺顺序序是是：电电子子先先排排在在能能量量低低的的能能级级上上，然然后后依依次排在能量较高的能级上。次排在能量较高的能级上。2.电子排布式电子排布式：能级符号右上角的数
4、字是该：能级符号右上角的数字是该能级上排布的电子数。如钠元素基态原子的能级上排布的电子数。如钠元素基态原子的电子排布式为电子排布式为_，简化电子排布，简化电子排布式为式为Ne3s1，其中方括号里的符号的意义是，其中方括号里的符号的意义是Na的内层电子排布与稀有气体的内层电子排布与稀有气体Ne的核外电子的核外电子排布相同。排布相同。1s22s22p63s1 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现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循循_能使整个原子的能量处于最能使整个原子的能量处于最低状态，简称
5、能量最低原理。低状态，简称能量最低原理。构造原理构造原理最低能量最低能量3.光谱与光谱分析光谱与光谱分析(1)光谱形成原因光谱形成原因不不同同元元素素的的原原子子发发生生_时时会会吸吸收收或或释释放放不同的光。不同的光。(2) 原子光谱原子光谱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，总称原子光谱。总称原子光谱。跃迁跃迁吸收吸收发射发射(3)光谱分析光谱分析在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线来鉴定来鉴定_的分析方法。的分析方法。五、电子云与原子轨道五、电子云与原子轨道1.电子云电子云电子云是处于一定空间运动状态的电子在原电子云是处于一定
6、空间运动状态的电子在原子核外空间的子核外空间的_密度分布的形象化描述。密度分布的形象化描述。元素元素概率概率想一想想一想2电电子子云云图图中中的的小小黑黑点点密密度度的的大大小小是是否否表表示示电子的多少？电子的多少？提提示示：不不是是。电电子子云云图图中中的的一一个个小小黑黑点点并并不不代代表表一一个个电电子子，而而是是表表示示电电子子在在此此位位置置曾曾经经出出现现过过；小小黑黑点点密密度度的的大大小小，表表示示在在一一定定时时间内电子出现的概率的大小。间内电子出现的概率的大小。2.原子轨道原子轨道(1)定义定义量量子子力力学学把把电电子子在在原原子子核核外外的的一一个个空空间间运运动动状
7、状 态态 称称 为为 一一 个个 原原 子子 轨轨 道道 。 形形 象象 地地 认认 为为_轮廓图称为原子轨道。轮廓图称为原子轨道。(2)形状形状s电子的原子轨道都是电子的原子轨道都是_形，形，p电子的原子电子的原子轨道都是轨道都是_形。形。电子云电子云球球哑铃哑铃(3)数目数目ns能能级级各各有有 _个个轨轨道道，np能能级级各各有有 _个个轨轨道道，nd能级各有能级各有 _个轨道，个轨道，nf能级各有能级各有_个轨道。个轨道。(4)原子轨道的半径大小原子轨道的半径大小能层序数能层序数n越大越大,ns电子的原子轨道半径电子的原子轨道半径_；p能级有能级有_三个相互垂直的原子三个相互垂直的原子
8、轨道轨道,能层序数能层序数n_，np电子原子轨道的电子原子轨道的平均半径越大。平均半径越大。135 7越大越大px、py、pz越大越大六、泡利原理和洪特规则六、泡利原理和洪特规则1.泡利原理：泡利原理：1个原子轨道最多只能容纳个原子轨道最多只能容纳2个电个电子，而且这子，而且这2个电子的自旋方向必须个电子的自旋方向必须_ (用用“”表示表示)。如，。如，ns2的原子轨道上的电子的原子轨道上的电子排布为排布为 ,不能表示为不能表示为 。2.洪洪特特规规则则：当当电电子子排排布布在在同同一一能能级级的的不不同同轨轨道道时时，总总是是优优先先单单独独占占据据一一个个轨轨道道，而而且且自自旋旋方向方向
9、_。相反相反相同相同3.电子排布图电子排布图每个方框代表一个每个方框代表一个_，每个箭头，每个箭头代表一个电子。如：氧原子电子排布图：代表一个电子。如：氧原子电子排布图：原子轨道原子轨道自主体验自主体验1.下列电子层中下列电子层中,包含有包含有f能级的是（能级的是（ ）A.K电子层电子层 B.L电子层电子层C.M电子层电子层 D.N电子层电子层解析：选解析：选D。能层数。能层数=能层中所包含的能级能层中所包含的能级数。若含有数。若含有f能级则能层数必须大于等于能级则能层数必须大于等于4,即从即从N层开始往后才会出现层开始往后才会出现f能级。能级。2.（2012武汉高二质检）基态碳原子的最武汉高
10、二质检）基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是的是( )解析：选解析：选B。A项违背了能量最低原理；项违背了能量最低原理；C项违背了洪特规则项违背了洪特规则;D项违背了泡利原理。项违背了泡利原理。3.比较下列多电子原子的能级能量高低。比较下列多电子原子的能级能量高低。(1)1s ,3d (2)3s,3p,3d (3)2p,3p,4p解析：不同能层中解析：不同能层中,英文字母相同的不同能级英文字母相同的不同能级,能层序数越大能层序数越大,其能量就越高；同一能层中其能量就越高；同一能层中,各各能级之间的能量大小关系是能级之间的能量大小关系是spd
11、f。答案：答案：(1)1s3d (2)3s3p3d (3)2p3pE(n1)s。当。当ns和和np充满时充满时(共共4个轨个轨道，最多容纳道，最多容纳8个电子个电子)，多余的电子不是填入，多余的电子不是填入nd，而是填入，而是填入(n1)层，因此最外层电子数层，因此最外层电子数不超过不超过8个。个。热点示例思维拓展热点示例思维拓展同理，可解释次外层电子数为什么不超过同理，可解释次外层电子数为什么不超过18个。若第个。若第n层为最外层，由于层为最外层，由于E(n1)fE(n1)sEnp，在，在(n1)层出现前，次外层只有层出现前，次外层只有(n1)s、(n1)p、(n1)d上有电子，这三上有电子，这三个能级共有个能级共有9个轨道，最多可容纳个轨道，最多可容纳18个电子，个电子，因此次外层电子数不超过因此次外层电子数不超过18个。个。
