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1、第一章第一章物质结构与性质物质结构与性质第一节第一节原子结构原子结构1、进一步认识原子核外电子的分层排布、进一步认识原子核外电子的分层排布2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系4、能能用用符符号号表表示示原原子子核核外外的的不不同同能能级级，初初步步知知道量子数的涵义道量子数的涵义5 5、了了解解原原子子结结构构的的构构造造原原理理，能能用用构构造造原原理理认认识原子的核外电子排布识原子的核外电子排布6、能能用用电电子子排排布布式式表表示示、简简化化电电子子排排步步式式
2、常常见见元素（元素（136号）原子核外电子的排布号）原子核外电子的排布学习目标学习目标背景知识回顾背景知识回顾1 1、原子的基本构造原子的基本构造质子质子XZA中子中子原子核原子核核外电子核外电子原子原子质量数（质量数（A）= 质子数（质子数（Z）+ 中子数（中子数（N） 背景知识回顾背景知识回顾2 2、什么叫电子层？什么叫电子层？_ 在含有多个电子的原子里在含有多个电子的原子里,电子分电子分别别在能量不同的区域内运动在能量不同的区域内运动,这种不同的这种不同的区域称为电子层区域称为电子层3 3、原子核外电子排布有哪些规律？、原子核外电子排布有哪些规律？(1)(1)核核外外电电子子总总是是尽尽
3、量量先先排排布布在在能能量量较较低低的的电电子子层层，然然后后由由里里向向外外，依依次次排排布布在在能能量量逐逐步步升升高高的电子层的电子层( (能量最低原理能量最低原理) )。(2)(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2n2n2 2个电子。个电子。(3)(3)原原于于最最外外层层电电子子数数目目不不能能超超过过8 8个个(K(K层层为为最最外层时不能超过外层时不能超过2 2个电子个电子) )。(4)(4)次次外外层层电电子子数数目目不不能能超超过过1818个个(K(K层层为为次次外外层层时时不不能能超超过过2 2个个) )，倒倒数数第第三三层层电电子子数数目目不不能能超超过
4、过3232个。个。背景知识回顾背景知识回顾一、原子结构理论发展一、原子结构理论发展 现现代代大大爆爆炸炸宇宇宙宙学学理理论论认认为为，我我们们所所在在的的宇宇宙宙诞诞生生于于一一次次大大爆爆炸炸。大大爆爆炸炸后后约约两两小小时时，诞诞生生了了大大量量的的氢氢、少少量量的的氦氦以以及及极极少少量量的的锂锂。其其后后，经经过过或或长长或或短短的的发发展展过过程程，氢氢、氦氦等等发发生生原原子子核核的的熔熔合合反反应应，分分期期分分批地合成其他元素。批地合成其他元素。原子结构模型演变简介原子结构模型演变简介1公元前公元前5世纪，希腊哲世纪，希腊哲学家学家德谟克利特德谟克利特等人认等人认为为：万物是由
5、大量的不：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，可分割的微粒构成的，即原子。即原子。219世纪初，英国科学家世纪初，英国科学家道尔顿道尔顿提出近提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。割的实心球体。道尔顿原子学说道尔顿原子学说1、一切物质都是由不可见的、不可分、一切物质都是由不可见的、不可分割的原子组成，原子不可自生自灭割的原子组成，原子不可自生自灭2、同种类的原子在质量、形状和性质、同种类的原子在质量、形状和性质上完全相同，不同种类的原子则不同上完全相同，不同种类的原子则不同3、每一种物质都是由它自己的原子构、每一种物质都是由它自己的原子构成
6、。单质是由简单原子组成，化合物成。单质是由简单原子组成，化合物是由复杂原子组成。复杂原子的质量是由复杂原子组成。复杂原子的质量等于组成它的简单原子的质量总和。等于组成它的简单原子的质量总和。枣糕枣糕/葡萄干葡萄干布丁模布丁模型型3 318971897年，英国科学家年，英国科学家汤姆生汤姆生发现了电子。发现了电子。原子是一个平均分配着正电荷的粒子，其原子是一个平均分配着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成中性原子形成中性原子41911年，英国物理学家年，英国物理学家卢瑟福卢瑟福电子绕核旋转的原子结构模型电子绕核旋转的原子结构模型51913年
7、，丹麦科学家年，丹麦科学家玻尔玻尔核外电子分核外电子分层排布的原子结构模型层排布的原子结构模型波尔原子结构模型的基本观点：波尔原子结构模型的基本观点：1、原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动，并且不辐射能量；绕原子核运动，并且不辐射能量；2、在不同轨道上的电子具有不同的能量，而且在不同轨道上的电子具有不同的能量，而且能量是量子化的。能量是量子化的。3、只有当电子由一个轨道跃迁到另一个轨道时，只有当电子由一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会辐射或者吸收能量。才会辐射或者吸收能量。近近代代原原子子论论发发现现电电子子带带核核原原子子结结构构模模型型轨
8、轨道道原原子子结结构构模模型型电电子子云云模模型型+2He+10Ne+18Ar原子核原子核电子层电子层核电荷数核电荷数该电子层该电子层上的电子上的电子HeHe、NeNe、ArAr原子的核外电子分层排布示意图原子的核外电子分层排布示意图二、能二、能层层与能与能级级 （1 1）能层）能层 一一 二二 三三 四四 五五 六六 七七 符号符号 _ _最多电子数最多电子数 _ _课堂求知互动课堂求知互动 每层所容纳的最多电子数是：每层所容纳的最多电子数是：_( (用用n n表示，表示，n n为能层的序数为能层的序数) )。KLMNOPQ28183250722n2二、能二、能层层与能与能级级 能层能层 K
9、 L M N O K L M N O能级能级 _ _最多最多电子数电子数 _ _各能各能层层电电子数子数 _ _ 课堂求知互动课堂求知互动1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 2262610261014能级能级（2 2）同同一一个个能能层层的的电电子子，能能量量也也可可能能不不同同，还还可可以以把把它它们们分分成成_(s_(s、p p、d d、f)f) , ,就就好好比比能能层层是楼层，能级是是楼层，能级是_。台阶台阶281832每个能层每个能层(n)(n)中，能级符号的顺序中，能级符号的顺序是是_任
10、一能层，能级数任一能层，能级数=_=_数数ss、 p p、 d d、 ff可可 容容 纳纳 的的 电电 子子 数数 依依 次次 是是_ nsns、npnp、ndnd、nfnf小结：小结：能能层层序序2 6 10 142 6 10 14并且与能层无关并且与能层无关三、构造原理三、构造原理 课堂求知互动课堂求知互动三、构造原理三、构造原理 课堂求知互动课堂求知互动（1 1）根据构造原理，）根据构造原理，电电子所排的能子所排的能级顺为级顺为：_ _ 1s 2s 2p 3s 3p 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d4s 3d 4p 4p 5s5s 4d 5p 6s 4f 4d 5p 6s 4f
11、（2 2）原子的电子排布式：原子的电子排布式：氢氢 H H钠钠 Na Na 钾钾 K K1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 11s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 64s4s1 11s1s1 1 试写出试写出6 6、1313、2626、3333号元素的电子排布式：号元素的电子排布式：上式方括号里的符号的意义是上式方括号里的符号的意义是_._. 试试写写出出7 7、1515、1818、2525号号（锰锰）元元素素的的简简化化电电子子排布式：排布式：该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构（3 3）原子的）原子的简
12、简化化电电子排布：子排布：钠钠 Na NaNe3sNe3s1 11.思考：思考：136号元素中是否都遵循构号元素中是否都遵循构2. 造原理？如果不遵循能否造原理？如果不遵循能否举举出出3.具体的例子？具体的例子？24号铬：号铬：1s22s22p63s23p64s13d529号铜号铜: 1s22s22p63s23p64s13d10四、核外电子的运动四、核外电子的运动宏观物体的运动特征：宏观物体的运动特征：可以准确地测出它们在某一时刻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；所处的位置及运行的速度；可以描画它们的运动轨迹。可以描画它们的运动轨迹。微观物体的特征：微观物体的特征：电子的质量
13、很小，只有电子的质量很小，只有9.11*10-31千克；千克；核外电子的运动范围很小（相对于宏观物核外电子的运动范围很小（相对于宏观物体而言）；体而言）；电子的运动速度很大；电子的运动速度很大；五、电子云和原子轨道五、电子云和原子轨道电子云：电子云：用小黑点表示电子在各点出用小黑点表示电子在各点出现的几率的图像现的几率的图像注意：注意：1、电子云并不表示电子的实际运动轨、电子云并不表示电子的实际运动轨迹迹,而是表示电子出现在各点的几率而是表示电子出现在各点的几率高低；小黑点不代表电子。高低；小黑点不代表电子。2、小黑点的疏密表示的出现几率的大小。、小黑点的疏密表示的出现几率的大小。3、不同能级
14、的电子云图形也不一样。、不同能级的电子云图形也不一样。如：如：s电子云的形状是以原子核为中心的球体，电子云的形状是以原子核为中心的球体，只有一个伸展方向只有一个伸展方向上图也被称为上图也被称为s能级的原子轨道。能级的原子轨道。p电子云的形状是纺锤形（或称为哑铃形），其伸电子云的形状是纺锤形（或称为哑铃形），其伸展方向有互为垂直的三个方向（展方向有互为垂直的三个方向（px、py、pz）。）。d电电子云的形状是梅花形，其空间伸展方向有五个子云的形状是梅花形，其空间伸展方向有五个（dz2、dzx、dxy、dyz、dx2-y2）。）。科学探究科学探究2 2每个原子轨道最多只能容纳几个电子？每个原子轨道
15、最多只能容纳几个电子？3 3当电子排在同一个能级内时，有什么当电子排在同一个能级内时，有什么 规律？规律？1 1nsns能级有能级有_个轨道？个轨道？ np能级有能级有_个轨道？个轨道？nd能级有能级有_个轨道？个轨道？同能级的轨道能量如何？同能级的轨道能量如何？核外电子排布规则核外电子排布规则: :1.1.能量最低原理能量最低原理 2.2.泡利不相容原理泡利不相容原理 1个原子轨道最多容纳个原子轨道最多容纳2个电子，即电子个电子，即电子自旋方向是不同的：顺时针或逆时针自旋方向是不同的：顺时针或逆时针3.3.洪特规则洪特规则 4.4.补充规则补充规则相对稳定的状态相对稳定的状态全充满（全充满（
16、p6，d10，f14）全空时（全空时（p0，d0，f0）半充满（半充满（p3，d5，f7）当电子排布在同一能层的不同轨道时，电子当电子排布在同一能层的不同轨道时，电子将优先单独占据一个的轨道，且自旋平行将优先单独占据一个的轨道，且自旋平行核外电子排布的轨道式核外电子排布的轨道式如：如：N原子原子1s2s2p练习：写出练习：写出9、10、11、15、16、24号元素号元素的轨道排布式。的轨道排布式。六、能量最低原理、基态与激发态、光谱六、能量最低原理、基态与激发态、光谱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原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高当基态原子的电子吸收能量
17、后，电子会跃迁到较高能级，变成能级，变成激发态原子激发态原子不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的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光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或吸收光谱或发射光谱发射光谱利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为利用原子光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、汞的发射光谱在在日日常常生生活活中中，我我们们看看到到许许多多可可见见光光如如灯灯光光、霓霓虹虹灯灯光光、激激光光、焰焰火火与与原原子子结结构有关系构有关系.小结：小结：1各原子轨道的
18、能量高低比较各原子轨道的能量高低比较（1）nsnpndnf（2）1s2s3s4s（3）同一能层同一能级的各原子）同一能层同一能级的各原子轨道能量相等：轨道能量相等：2Px2Py2Pz电子层电子层原子轨原子轨道类型道类型原子轨原子轨道数目道数目可容纳可容纳电子数电子数1 12 23 34 4n n1s2s，2p4s,4p,4d,4f3s,3p,3d14916n22818322n2已知核外电子数目先按照能量最低原已知核外电子数目先按照能量最低原理从理从1s排起排起其间应考虑是否需应用泡利原理和洪其间应考虑是否需应用泡利原理和洪特规则，特别是要求画外围轨道表示式特规则，特别是要求画外围轨道表示式最后
19、考虑是否需要应用量子力学关于最后考虑是否需要应用量子力学关于全空、半充满、全充满的排布规定，如全空、半充满、全充满的排布规定，如Cr、Cu等原子等原子要求：要求：136号元素原子号元素原子 练习：练习：1.能层能量大小比较：A.L层电子的能量一定大于K层电子的能量B.M层电子的能量一定大于L层电子的能量C.N层电子的能量一定大于M层电子的能量2.能级电子的能量比较A.2s与1sB.3p与2pC.4s与3dD.4P与4S3.下列有关认识正确的是（ ） A各能级上最多的电子按s、p、d、f的顺序分 别为2、6、10、14B各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C各能层含有的能级数为n1 D各能层
20、含有的电子数为2n2 4. 按能量由低到高的顺序排列，正 确的一组是（ ） A1s、2p、3d、4s B1s、2s、3s、2p C2s、2p、3s、3p D4p、3d、4s、3p5.若n=3，以下能级符号错误的是 An p Bn f Cn d Dn s 6.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4个电子；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2个）：（2）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，通常所用的试是_和_。
