化學11原子結構-新人教版選修3ppt課件

1、高中新人教版選修3系列課件物質結構與性質1.1原子結構教學目標教學目標 知識與技能：知識與技能： 1、進一步認識原子核外電子的分層排布、進一步認識原子核外電子的分層排布 2、知道原子核外電子的能層分布及其能量關系、知道原子核外電子的能層分布及其能量關系 3、知道原子核外電子的能級分布及其能量關系、知道原子核外電子的能級分布及其能量關系 4、能用符號表示原子核外的不同能級，初步知道量、能用符號表示原子核外的不同能級，初步知道量子數的涵義子數的涵義 5、了解原子結構的構造原理，能用構造原理認識原、了解原子結構的構造原理，能用構造原理認識原子的核外電子排布子的核外電子排布 6、能用電子排布式表示常見

2、元、能用電子排布式表示常見元素素136號原子核外電子的排布號原子核外電子的排布 、了解原子結構的構造原理，能用構造原理認識、了解原子結構的構造原理，能用構造原理認識原子的核外電子排布原子的核外電子排布 、能用電子排布式表示常見元素136號原子核外電子的排布 、知道原子核外電子的排布遵循能量最低原理 、知道原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)的涵義 10、初步知道原子核外電子的躍遷及吸收或發(fā)射光譜，了解其簡單應用 11、知道原子核外電子的排布遵循能量最低原理 12、知道原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)的涵義 13、初步知道原子核外電子的躍遷及吸收或發(fā)射光譜，了解其簡單應用 情感和價值觀：情感和價值觀： 充分認識原子結構理論發(fā)展

3、的過程是一個逐步深充分認識原子結構理論發(fā)展的過程是一個逐步深入完美的過程。入完美的過程。 二、教學重點二、教學重點 1.原子核外電子的能層分布及其能量關系原子核外電子的能層分布及其能量關系 2.原子核外電子的能級分布及其能量關系原子核外電子的能級分布及其能量關系 三、教學難點：三、教學難點： 知道原子核外電子的能級分布及其能量關系知道原子核外電子的能級分布及其能量關系 四、教學方法：四、教學方法： 講授法、指導閱讀法、討論歸納法、講練結合法講授法、指導閱讀法、討論歸納法、講練結合法等等第一章原子結構與性質第一章原子結構與性質第一節(jié)原子結構第一節(jié)原子結構（第一課時）（第一課時）閱讀課文閱讀課文核

4、外電子數時，核外電子數時，該粒子是該粒子是陽離子，帶正電荷。陽離子，帶正電荷。陰離子，帶負電荷。陰離子，帶負電荷。當質子數核電荷數）當質子數核電荷數）核外電子數時，核外電子數時，該粒子是該粒子是學學 與與 問問核外電子是怎樣排布的？核外電子是怎樣排布的？觀察觀察1-181-18號元素的原子結構示意圖，討號元素的原子結構示意圖，討論為什么原子核外的電子分層運動？論為什么原子核外的電子分層運動？ 核外電子排布的一般規(guī)律核外電子排布的一般規(guī)律(1)核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層，核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電然后由里向外，依次排布在能量逐

5、步升高的電子層子層(能量最低原理能量最低原理)。(2)原子核外各電子層最多容納原子核外各電子層最多容納2n2個電子。個電子。(3)原于最外層電子數目不能超過原于最外層電子數目不能超過8個個(K層為最外層為最外層時不能超過層時不能超過2個電子個電子)。(4)次外層電子數目不能超過次外層電子數目不能超過18個個(K層為次外層時層為次外層時不能超過不能超過2個個)，倒數第三層電子數目不能超過，倒數第三層電子數目不能超過32個。個。 闡明：以上規(guī)律是互相聯系的，不能孤立地理解。闡明：以上規(guī)律是互相聯系的，不能孤立地理解。1、下列說法正確的是、下列說法正確的是 （ ）A、某微粒核外電子排布為、某微粒核外

6、電子排布為2、8、8結構，則該微粒結構，則該微粒一定是氬原子一定是氬原子B、最外層達穩(wěn)定結構的微粒只能是稀有氣體的原子、最外層達穩(wěn)定結構的微粒只能是稀有氣體的原子C、F-、Na+、Mg2+、Al3+是與是與Ne原子具有相同電原子具有相同電子層結構的離子子層結構的離子D、NH4+與與H3O+具有相同的質子數和電子數具有相同的質子數和電子數課堂練習課堂練習CD最多電子數最多電子數能能 層層符符 號號一一二二四四六六七七2LNOPQ83250 理理 論論 研研 究究K三三五五M18能能 層電子層）層電子層）1、定義、定義離離 核核 距距 離離能能 量量 高高 低低( 近近 )( 遠遠 )( 低低 )

7、( 高高 )理理 論論 研研 究究 多電子原子中，同一能級的電子，多電子原子中，同一能級的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成能量也可能不同，還可以把它們分成能級，就好比能級，就好比能層是樓層，能級是樓梯的階梯。最多電子數最多電子數能能 級級2 2626 101s 2s 2p4s 4p 4d 4f 理理 論論 研研 究究3s 3p3d2610 145s 5p26能能 層層KNOLM能能 級級二、能層與能級二、能層與能級1.1.各能層所包含的能級類型及各能層、能級最各能層所包含的能級類型及各能層、能級最多容納的電子數多容納的電子數能層能層(n)(n)一一二二三三四四五五六六七七符號符號K KL

8、 LM MN NO O P P Q Q能級能級(l)(l)1 1s s2 2s s2 2p p3 3s s3 3p p3 3d d4 4s s4 4p p4 4d d4 4f f最多最多容納容納的電的電子數子數2 22 26 62 26 61 10 02 26 61 10 01 14 4歸納總結歸納總結規(guī)規(guī) 律律1、在每一能層中，能級符號的順序是、在每一能層中，能級符號的順序是ns、np、nd、nf（n代表能層）代表能層）2、任一能層的能級總的從、任一能層的能級總的從s能級開始，而能級開始，而且能級數等于該能層序數。且能級數等于該能層序數。5、以、以s、p、d、f排序的各能級可容納的最排序的各

9、能級可容納的最多電子數依次為多電子數依次為1、3、5、7的二倍。的二倍。3、各能級所在能層的取值、各能級所在能層的取值nsn1nsn1；npn2npn2；ndn3ndn3；nfn4nfn4； 4、每一能層最多可容納、每一能層最多可容納2n2個電子個電子6.各能層、能級中電子能量的高低各能層、能級中電子能量的高低同一能層中：同一能層中：不同能層中：不同能層中：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)

10、第一章原子結構與性質第一章原子結構與性質第一節(jié)原子結構第一節(jié)原子結構（第二課時）（第二課時）能層能層一一二二三三四四五五六六七七符號符號能級能級最多電子數最多電子數K L M N O P Q 電子能量高在離核遠的區(qū)域內運動，電子能量低在離核近的區(qū)域內電子能量高在離核遠的區(qū)域內運動，電子能量低在離核近的區(qū)域內運動運動，在多電子的原子核外電子的能量是不同的，按電子的能量，在多電子的原子核外電子的能量是不同的，按電子的能量差異，可以將核外電子分成不同的能層。同一能層的電子，能量也差異，可以將核外電子分成不同的能層。同一能層的電子，能量也可不同，可以把它們分成能級?？刹煌?，可以把它們分成能級。1S2S

11、2P3S3P3d4S4P4d4f5S5P 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 注注:在每一能層中在每一能層中,能級符號的順序是能級符號的順序是nsnpndnf.(n代表能層），每一個能層最多可容納的電子數為代表能層），每一個能層最多可容納的電子數為2n2個，個，任一能層的能級數等于該能層的序數。任一能層的能級數等于該能層的序數。復習回憶復習回憶復習回憶復習回憶1、原子核外的電子的每一個能層最多可容納的電子、原子核外的電子的每一個能層最多可容納的電子數與能層的序數間有什么關系？數與能層的序數間有什么關系？2、不同的能層分別有多少個能級？與能層的序數間、不同的能層分別有多少個能級

12、？與能層的序數間有什么關系？有什么關系？3、英文字母相同的不同能級中所容納的電子數是否、英文字母相同的不同能級中所容納的電子數是否相同？各級上所能容納的電子數分別是多少？相同？各級上所能容納的電子數分別是多少？2n2能層序數能層序數=能級個數能級個數一樣一樣.如：如：1s2 2s2 3s2分別是分別是1 1、3 3、5 5、7 7的的2 2倍倍1 1、以下能級符號正確的是（、以下能級符號正確的是（ ）A A、6s B6s B、2d C2d C、3f D3f D、7p7p2 2、若、若n=3n=3，以下能級符號錯誤的是（，以下能級符號錯誤的是（ ）A An p Bn p Bn f Cn f Cn

13、 d Dn d Dn s n s 課堂練習課堂練習ADB3、下列各電子能層中，不包含、下列各電子能層中，不包含 d 能級的是能級的是 （ ）A、N能層能層 B、M能層能層 C、L能層能層 D、K能層能層CD 探究一探究一1、知道了原子核外電子的能層和能級可容、知道了原子核外電子的能層和能級可容納的最多電子數，是否就可以得出各種原納的最多電子數，是否就可以得出各種原子的電子排布規(guī)律呢？子的電子排布規(guī)律呢？2、鉀原子的電子排布為什么不是、鉀原子的電子排布為什么不是2、8、9，而是而是2、8、8、1？閱讀課本閱讀課本P6電子填充的先后順序電子填充的先后順序（構造原理）（構造原理）1s2s2p3s3p

14、4s3d4p5s 1s2s2p3s3p4s3d4p5s 4d5p6s 4f5d6p7s5f6d7p4d5p6s 4f5d6p7s5f6d7p三、構三、構 造造 原原 理理1、構造原理、構造原理 隨原子核電荷數遞增，原子核外隨原子核電荷數遞增，原子核外電子的排布遵循如左圖的排布順序，電子的排布遵循如左圖的排布順序，這個排布順序被稱為構造原理。這個排布順序被稱為構造原理。2.2.電子排布式電子排布式NaNa：1s22s22p63s11s22s22p63s1能層序數能層序數該能級上排該能級上排布的電子數布的電子數能級符號能級符號K KL LM MFeFe：1s22s22p63s23p63d64s21

15、s22s22p63s23p63d64s2K KL LM MN N按能層次序書寫，按構造原理充入電子。按能層次序書寫，按構造原理充入電子。電子填入軌道次序圖電子填入軌道次序圖1s1s2s 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級劃為一能級劃為一組組, ,稱為能級稱為能級組組第一能級組第一能級組第二能級組第二能級組第三能級組第三能級組第四能級組第四能級組第五能級組第五能級組第六能級組第六能級組第七能級組第七能級組通式：

16、通式：nsns、(n-2)f(n-2)f、(n-1)d(n-1)d、npnp課堂練習課堂練習寫出下列元素基態(tài)原子的電寫出下列元素基態(tài)原子的電子排布式：子排布式：1 1、C 2C 2、O O 3 3、Si 4Si 4、P P1、21Sc 、25Mn2、27Co、36Kr課堂練習課堂練習寫出下列元素基態(tài)原子的電子排布寫出下列元素基態(tài)原子的電子排布式：式：構造原理中排布順序的實質構造原理中排布順序的實質 -各能級的能量高低順序各能級的能量高低順序 1)相同能層的不同能級的能量高低順序相同能層的不同能級的能量高低順序 ： nsnpndnf2)英文字母相同的不同能級的能量高低順序：英文字母相同的不同能級

17、的能量高低順序： 1s2s3s4s；2p3p4p; 3d4d3) 不同層不同能級可由下面的公式得出不同層不同能級可由下面的公式得出: ns (n-2)f (n-1)d np (n為能層序數為能層序數)3.3.簡化電子排布式簡化電子排布式如：如：NaNa：1s22s22p63s11s22s22p63s1Ne3s1Ne3s1表示鈉的內層電子排布與稀有氣體表示鈉的內層電子排布與稀有氣體元素元素NeNe的核外電子排布相同的核外電子排布相同簡化為簡化為試寫出試寫出8號、號、14號、號、26號元素的簡化排布式嗎？號元素的簡化排布式嗎？并不是所有基態(tài)原子的核外電子都符并不是所有基態(tài)原子的核外電子都符合構造原

18、理。合構造原理。如：如：24Cr24Cr：1s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d54s129Cu29Cu：1s22s22p63s23p63d104s11s22s22p63s23p63d104s1思考與交流思考與交流 從元素周期表中查出銅、銀、金的外圍電子層排布。它們是否符合構造原理？洪特規(guī)則：半充滿、全充滿更穩(wěn)定洪特規(guī)則：半充滿、全充滿更穩(wěn)定按能量由低到高的順序排列，正確的一組是按能量由低到高的順序排列，正確的一組是（ ） A A1s1s、2p2p、3d3d、4s B4s B1s1s、2s2s、3s3s、2p 2p C C2s2s、2p2p、3s3s、3p

19、 D3p D4p4p、3d3d、4s4s、3p3pC C課后鞏課后鞏 固固 練練 習習1、136號元素的原子核外電子排布式號元素的原子核外電子排布式2、136號元素原子簡化核外電子排布式號元素原子簡化核外電子排布式第一章原子結構與性質第一章原子結構與性質第一節(jié)原子結構第一節(jié)原子結構（第三課時）（第三課時）復習回憶復習回憶一、構造原理：一、構造原理： 1、不同層不同能級可由下面的公式得出、不同層不同能級可由下面的公式得出: ns (n-2)f (n-1)d np (n為能層序數為能層序數)2.2.電子排布式電子排布式3.3.簡化電子排布式簡化電子排布式例題解析例題解析例例1 1 若某基態(tài)原子的外

20、圍電子排布為若某基態(tài)原子的外圍電子排布為4d15s24d15s2，則下列說法正確的是（，則下列說法正確的是（ ）A A該元素基態(tài)原子中共有該元素基態(tài)原子中共有3 3個電子個電子 B B該元素原子核外有該元素原子核外有5 5個電子層個電子層C C該元素原子最外層共有該元素原子最外層共有3 3個電子個電子 D D該元素原子該元素原子M M能層共有能層共有8 8個電子個電子 B B 例例2 2 下列有關認識正確的是（下列有關認識正確的是（ ） A A各能級的原子軌道數按各能級的原子軌道數按s s、p p、d d、f f的的順序分別為順序分別為1 1、3 3、5 5、7 7 B B各能層的能級都是從各

21、能層的能級都是從s s能級開始至能級開始至f f能能級結束級結束 C C各能層含有的能級數為各能層含有的能級數為n1 n1 D D各能層含有的電子數為各能層含有的電子數為2n22n2A A 例例3 3 下列粒子中，電子排布式為下列粒子中，電子排布式為1s22s22p63s23p61s22s22p63s23p6的有（的有（ ） A ASc3+ BSc3+ BMg2+ CMg2+ CCl- DCl- DBr-Br- 例例4 4 下列化學用語，不能表示氯離子的是下列化學用語，不能表示氯離子的是（ ）A ACl-Cl-D D1s22s22p63s23p61s22s22p63s23p6B BC CB B

22、ACAC 例例5 5 構造原理揭示的電子排布能級順序，實質是構造原理揭示的電子排布能級順序，實質是各能級能量高低。若以各能級能量高低。若以E(nl)E(nl)表示某能級的能量，以表示某能級的能量，以下各式中正確的是（下各式中正確的是（ ）A AE(4s)E(4s)E(3s)E(3s)E(2s)E(2s)E(1s) E(1s) B BE(3d)E(3d)E(4s)E(4s)E(3p)E(3p)E(3s) E(3s) C CE(5s)E(5s)E(4f)E(4f)E(4s)E(4s)E(3d) E(3d) D DE(5s)E(5s)E(4s)E(4s)E(4f)E(4f)E(3d)E(3d)ABA

23、B學生閱讀見課本學生閱讀見課本P7-81、什么是能量最低原理？、什么是能量最低原理？2、什么是基態(tài)原子、激發(fā)態(tài)原子？、什么是基態(tài)原子、激發(fā)態(tài)原子？它們如何轉化？它們如何轉化？3、什么是光譜？光譜分析？、什么是光譜？光譜分析？四、能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜四、能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜1、能量最低原理、能量最低原理 原子的電子排布遵循構造原理能使整個原子原子的電子排布遵循構造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)，簡稱能量最低原理。的能量處于最低狀態(tài)，簡稱能量最低原理。2、基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子、基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子 處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子，當基態(tài)處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子，當

24、基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子。級，變成激發(fā)態(tài)原子。歸納總結歸納總結3、基態(tài)、激發(fā)態(tài)相互轉化與能量的關系、基態(tài)、激發(fā)態(tài)相互轉化與能量的關系基態(tài)原子基態(tài)原子 激發(fā)態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子 光輻射是電子釋放能量的重要形式之一；光輻射是電子釋放能量的重要形式之一；吸收能量吸收能量釋放能量釋放能量在日常生活中，我們看到的許多可見光，在日常生活中，我們看到的許多可見光，如燈光、霓虹燈光、激光、焰火等都與原子如燈光、霓虹燈光、激光、焰火等都與原子核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關。核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關。4、光譜與光譜分析、光譜與光譜分析（1

25、光譜：不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收光譜：不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或放出不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的或放出不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。電子吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。（2光譜分析：在現代化學中，常利用原子光光譜分析：在現代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。鋰、氦、汞的吸收光譜鋰、氦、汞的吸收光譜鋰、氦、汞的發(fā)射光譜鋰、氦、汞的發(fā)射光譜明明暗暗科學史話基本內容：科學史話基本內容： “光譜的提出：牛頓，光譜的提出：牛頓，1672年年 “七基色七基色”：“紅、橙、黃、綠

26、、青、藍、紫紅、橙、黃、綠、青、藍、紫” 1859年，德國科學家本生年，德國科學家本生(R.Bunsem)和基和基爾霍夫爾霍夫(G.Kirchhoff)發(fā)明了光譜儀，攝取了當發(fā)明了光譜儀，攝取了當時已知元素的光譜圖時已知元素的光譜圖 1913年，丹麥科學家波爾建立了量子力學年，丹麥科學家波爾建立了量子力學閱讀科學史話：閱讀科學史話：P8P9氫原子的光譜氫原子的光譜課堂練習課堂練習1_ ,簡稱能量最低原理。簡稱能量最低原理。_叫做基態(tài)原子叫做基態(tài)原子 1 1、當基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會、當基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會_，變成激發(fā)態(tài)原子。電子從較，變成激發(fā)態(tài)原子。電子從較高能量的激發(fā)態(tài)

27、躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，將基態(tài)時，將_能量。光輻射是電能量。光輻射是電子子_能量的重要形式之一。能量的重要形式之一。原子的電子排布遵循構造原理能使整個原子的原子的電子排布遵循構造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)能量處于最低狀態(tài) 處于最低能量的原子處于最低能量的原子躍遷到較高能級躍遷到較高能級 釋放釋放 釋放釋放 3 3、不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放、不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的的_光譜或光譜或_光譜，總稱光譜，總稱_光譜。許多元素是通過原子光譜發(fā)

28、現光譜。許多元素是通過原子光譜發(fā)現的。在現代化學中，常利用原子光譜上的特征的。在現代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為譜線來鑒定元素，稱為_。 吸收吸收 發(fā)射發(fā)射 原子原子 光譜分析光譜分析第一章原子結構與性質第一章原子結構與性質第一節(jié)原子結構第一節(jié)原子結構（第四課時）（第四課時）閱讀與交流閱讀與交流 1、什么是電子云？、什么是電子云？ 2、什么是原子軌道？、什么是原子軌道？宏觀物體的運動特征：宏觀物體的運動特征：可以準確地測出它們在某一時刻所處的位置可以準確地測出它們在某一時刻所處的位置及運行的速度；及運行的速度；可以描畫它們的運動軌跡?？梢悦璁嬎鼈兊倪\動軌跡。微觀物體的運動

29、特征：微觀物體的運動特征： 核外電子質量小，運動空間小，運動速率大。核外電子質量小，運動空間小，運動速率大。 無確定的軌道，無法描述其運動軌跡。無確定的軌道，無法描述其運動軌跡。 無法計算電子在某一刻所在的位置，只能指出無法計算電子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空間某處出現的機會的多少。其在核外空間某處出現的機會的多少。核外電子運動的特征核外電子運動的特征核外電子運動狀態(tài)的描述核外電子運動狀態(tài)的描述 電子云：描述核外電子運動特征的圖象。電子云：描述核外電子運動特征的圖象。 電子云中的小黑點：電子云中的小黑點： 并不是表示原子核外的一個電子并不是表示原子核外的一個電子, ,而是表而是表示電

30、子在此空間出現的機率。示電子在此空間出現的機率。 電子云密度大的地方說明電子出現的機電子云密度大的地方說明電子出現的機會多，而電子云密度小的地方說明電子出現會多，而電子云密度小的地方說明電子出現的機會少。的機會少。五、電子云與原子軌道五、電子云與原子軌道2. 2. 原子軌道：電子云輪廓圖稱為原子軌道原子軌道：電子云輪廓圖稱為原子軌道電子云輪廓圖電子云輪廓圖原子軌道與火車運行的軌道有何不同原子軌道與火車運行的軌道有何不同? ? 原子軌道是指一定能級上的電子原子軌道是指一定能級上的電子,在核外空間運動在核外空間運動的一個空間區(qū)域的一個空間區(qū)域.火車的軌道則是火車運行的一個固定火車的軌道則是火車運行的一個固定路線路線.問題討論問題討論3. 3. 原子軌道的特點原子軌道的特點s能級的原子軌道圖