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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第一节原子原子结构构课程标准导航课程标准导航1.了解原子了解原子结构的构造原理。构的构造原理。2知知道道原原子子核核外外电子子的的能能级分分布布，能能用用电子子排排布布式式表表示示常常见元元素素(136号号)原原子子核核外外电子的排布。子的排布。3了了解解能能量量最最低低原原理理,知知道道基基态与与激激发态，知知道道原原子子核核外外电子子在在一一定定条条件件下下会会发生生跃迁迁产生原子光生原子光谱。4了解原子核外了解原子核外电子的运子的运动状状态，知道，知道电子云和原子子云和原子轨道。道。新知初探自学导引新
2、知初探自学导引自主学自主学习一、开天辟地一、开天辟地原子的原子的诞生生现代代大大爆爆炸炸宇宇宙宙学学理理论认为，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。氢氦氦二、能二、能层与能与能级1.分分类依据依据根据多根据多电子原子的核外子原子的核外电子的子的_，将，将核外核外电子分成不同的能子分成不同的能层；又同一能；又同一能层电子子_的不同，将它的不同，将它们分成不同的能分成不同的能级。能量差异能量差异能量能量2.表示方法表示方法能能层序号序号一一二二三三四四五五六六七七符号符号_Q最多最多电子数子数_ 能能级符号符号1s2s 2p3s3p3d4s4p4d4f5
3、s 5p 最多最多电子数子数226261026101426 电子离核子离核远近近近近远电子能量子能量高低高低_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.电子排布式子排布式：能：能级符号右上角的数字是符号右上角的数字是该能能级上排布的上排布的电子数。如子数。如钠元素基元素基态原子的原子的电子
4、排布式子排布式为_，简化化电子排布式子排布式为Ne3s1，其中方括号里的符号的意，其中方括号里的符号的意义是是Na的的内内层电子排布与稀有气体子排布与稀有气体Ne的核外的核外电子排布子排布相同。相同。1s22s22p63s1 四、能量最低原理、基四、能量最低原理、基态与激与激发态、光、光谱1.能量最低原理能量最低原理现代物代物质结构理构理论证实，原子的，原子的电子排布遵子排布遵循循_能使整个原子的能量能使整个原子的能量处于最低于最低状状态，简称能量最低原理。称能量最低原理。构造原理构造原理最低能量最低能量3.光光谱与光与光谱分析分析(1)光光谱形成原因形成原因不不同同元元素素的的原原子子发生生
5、_时会会吸吸收收或或释放放不同的光。不同的光。(2) 原子光原子光谱各各种种元元素素的的电子子的的_光光谱或或_光光谱，总称原子光称原子光谱。跃迁迁吸收吸收发射射(3)光光谱分析分析在在现代化学中，利用原子光代化学中，利用原子光谱上的特征上的特征谱线来来鉴定定_的分析方法。的分析方法。五、五、电子云与原子子云与原子轨道道1.电子云子云电子云是子云是处于一定空于一定空间运运动状状态的的电子在原子在原子核外空子核外空间的的_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
6、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.原子原子轨道道(1)定定义量量子子力力学学把把电子子在在原原子子核核外外的的一一个个空空间运运动状状态称称为一一个个原原子子轨道道。形形象象地地认为_轮廓廓图称称为原子原子轨道。道。(2)形状形状s电子的原子子的原子轨道都是道都是_形，形，p电子的原子子的原子轨道都是道都是_形。形。电子云子云球球哑铃(3)数目数目ns能能级各各有
7、有 _个个轨道道，np能能级各各有有 _个个轨道道，nd能能级各有各有 _个个轨道，道，nf能能级各有各有_个个轨道。道。(4)原子原子轨道的半径大小道的半径大小能能层序数序数n越大越大,ns电子的原子子的原子轨道半径道半径_；p能能级有有_三个相互垂直的原子三个相互垂直的原子轨道道,能能层序数序数n_，np电子原子子原子轨道的平均半道的平均半径越大。径越大。135 7越大越大px、py、pz越大越大六、泡利原理和洪特六、泡利原理和洪特规则1.泡利原理：泡利原理：1个原子个原子轨道最多只能容道最多只能容纳2个个电子，而且子，而且这2个个电子的自旋方向必子的自旋方向必须_ (用用“”“”表示表示
8、)。如，。如，ns2的原子的原子轨道上的道上的电子子排布排布为 ,不能表示为不能表示为 。2.洪洪特特规则：当当电子子排排布布在在同同一一能能级的的不不同同轨道道时，总是是优先先单独独占占据据一一个个轨道道，而而且且自自旋旋方向方向_。相反相反相同相同3.电子排布子排布图每个方框代表一个每个方框代表一个_，每个箭，每个箭头代代表一个表一个电子。如：氧原子子。如：氧原子电子排布子排布图：原子原子轨道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
9、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,4
10、p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spdf。答案：答案：(1)1s3d (2)3s3p3d (3)2p3pE(n1)s。当。当ns和和np充充满时(共共4个个轨道，道，最多容最多容纳8个个电子子)，多余的，多余的电子不是填入子不是填入nd，而是填入而是填入(n1)层，因此最外，因此最外层电子数不超子数不超过8个。个。热点示例思维拓展热点示例思维拓展同理，可解同理，可解释次外次外层电子数子数为什么不超什么不超过18个。若第个。若第n层为最外最外层，由于，由于E(n1)fE(n1)sEnp，在，在(n1)层出出现前，次外前，次外层只有只有(n1)s、(n1)p、(n1)d上有上有电子，子，这三个三个能能级共有共有9个个轨道，最多可容道，最多可容纳18个个电子，子，因此次外因此次外层电子数不超子数不超过18个。个。
