選修三第一章第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)

1、 第一節(jié)第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)第一章第一章一、開(kāi)天辟地一、開(kāi)天辟地原子的誕生原子的誕生1.1.現(xiàn)代大爆炸宇宙學(xué)理論現(xiàn)代大爆炸宇宙學(xué)理論宇宇宙宙大大爆爆炸炸大量氫大量氫少量氦少量氦極少量鋰極少量鋰其他元素其他元素原子核的原子核的熔合反應(yīng)熔合反應(yīng)約約2h2h后后誕生于誕生于2. 2. 是宇宙中最豐富的元素，是所有元素之母。是宇宙中最豐富的元素，是所有元素之母。3.3.所有恒星仍在合成元素，但這些元素都是已知所有恒星仍在合成元素，但這些元素都是已知的。的。4.4.地球上的元素絕大多數(shù)是金屬，非金屬（包括地球上的元素絕大多數(shù)是金屬，非金屬（包括稀有氣體）僅稀有氣體）僅2222種。種。氫氫人類認(rèn)識(shí)原子

2、的歷史原子結(jié)構(gòu)模型 公元前公元前5 5世紀(jì)，希臘哲學(xué)家德謨世紀(jì)，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認(rèn)為克利特等人認(rèn)為 ：萬(wàn)物是由大量的：萬(wàn)物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，這種微粒不可分割的微粒構(gòu)成的，這種微粒即原子。即原子。近代科學(xué)原子論（近代科學(xué)原子論（18031803年）年）一切物質(zhì)都是由最小的一切物質(zhì)都是由最小的不能再分的粒子不能再分的粒子原原子構(gòu)成。子構(gòu)成。原子模型：原子是堅(jiān)實(shí)原子模型：原子是堅(jiān)實(shí)的、不可再分的實(shí)心球。的、不可再分的實(shí)心球。英國(guó)化學(xué)家道爾頓英國(guó)化學(xué)家道爾頓（J.Dalton , 17661844)道爾頓原子模型原子并不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒原子并不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒 湯姆生發(fā)現(xiàn)

3、了電子湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子(1897年年)電子是種帶負(fù)電、有一電子是種帶負(fù)電、有一定質(zhì)量的微粒，普遍存定質(zhì)量的微粒，普遍存在于各種原子之中。在于各種原子之中。湯姆生原子模型湯姆生原子模型：原子：原子是一個(gè)平均分布著正電是一個(gè)平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了電荷，許多電子，中和了電荷，從而形成了中性原子。從而形成了中性原子。原子是一個(gè)球體，正電原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布在整個(gè)球體荷均勻分布在整個(gè)球體內(nèi)，電子像面包里的葡內(nèi)，電子像面包里的葡萄干鑲嵌其中萄干鑲嵌其中。英國(guó)物理學(xué)家湯姆生英國(guó)物理學(xué)家湯姆生（J.J.Thomson ,18561940）湯姆生原子模型

4、湯姆生原子模型粒子散射實(shí)驗(yàn)（粒子散射實(shí)驗(yàn)（1909年）年）原子有核原子有核盧瑟福和他的助手做了盧瑟福和他的助手做了著名著名粒子散射實(shí)驗(yàn)粒子散射實(shí)驗(yàn)。根。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，盧瑟福在據(jù)實(shí)驗(yàn)，盧瑟福在1911年提出原子有核模型。年提出原子有核模型。盧瑟福原子模型盧瑟福原子模型（又稱（又稱行星原子模型）：原子行星原子模型）：原子是由居于原子中心的帶是由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子構(gòu)成。原子負(fù)電的電子構(gòu)成。原子核的質(zhì)量幾乎等于原子核的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在原的全部質(zhì)量，電子在原子核外空間繞核做高速子核外空間繞核做高速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。英國(guó)科學(xué)家盧瑟福英國(guó)科學(xué)家盧瑟福（

5、E.Rutherford,18711937)盧瑟福原子模型盧瑟福原子模型玻爾原子模型（玻爾原子模型（19131913年）年）玻爾借助誕生不久的量玻爾借助誕生不久的量子理論改進(jìn)了盧瑟福的子理論改進(jìn)了盧瑟福的模型。模型。玻爾原子模型玻爾原子模型（又稱分（又稱分層模型）：當(dāng)原子只有層模型）：當(dāng)原子只有一個(gè)電子時(shí)，電子沿特一個(gè)電子時(shí)，電子沿特定球形軌道運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)原定球形軌道運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)原子有多個(gè)電子時(shí)，它們子有多個(gè)電子時(shí)，它們將分布在多個(gè)球殼中繞將分布在多個(gè)球殼中繞核運(yùn)動(dòng)。核運(yùn)動(dòng)。不同的電子運(yùn)轉(zhuǎn)軌道是不同的電子運(yùn)轉(zhuǎn)軌道是具有一定級(jí)差的穩(wěn)定軌具有一定級(jí)差的穩(wěn)定軌道。道。丹麥物理學(xué)家玻爾丹麥物理學(xué)家玻爾（N.B

6、ohr,18851962)玻爾原子模型玻爾原子模型電子云模型電子云現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)人類認(rèn)識(shí)原子的歷史進(jìn)程 人類在認(rèn)識(shí)自然的過(guò)程中，經(jīng)人類在認(rèn)識(shí)自然的過(guò)程中，經(jīng)歷了無(wú)數(shù)的艱辛，正是因?yàn)橛袣v了無(wú)數(shù)的艱辛，正是因?yàn)橛辛藷o(wú)數(shù)的探索者，才使人類對(duì)了無(wú)數(shù)的探索者，才使人類對(duì)事物的認(rèn)識(shí)一步步地走向深入，事物的認(rèn)識(shí)一步步地走向深入，也越來(lái)越接近事物的本質(zhì)也越來(lái)越接近事物的本質(zhì)。隨。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們現(xiàn)在所學(xué)習(xí)的科學(xué)理論，還會(huì)現(xiàn)在所學(xué)習(xí)的科學(xué)理論，還會(huì)隨著人類對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)而隨著人類對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)而不斷地深入和發(fā)展。不斷地深入和發(fā)展。從原子結(jié)構(gòu)模型的演變你

7、想到了些什么？從原子結(jié)構(gòu)模型的演變你想到了些什么？【思考與交流1】1. 原子的特點(diǎn)是什么？原子的特點(diǎn)是什么？原子是化學(xué)變化中的最小微粒原子是化學(xué)變化中的最小微粒原子的體積和質(zhì)量都十分微小原子的體積和質(zhì)量都十分微小原子的大部分質(zhì)量集中在原子核上原子的大部分質(zhì)量集中在原子核上原子的原子的 組成組成核電荷數(shù)核電荷數(shù)= =核內(nèi)質(zhì)子數(shù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)= =核外電子數(shù)核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)= =質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)+ +中子數(shù)中子數(shù)原子核原子核核外電子核外電子 質(zhì)子質(zhì)子 中子中子X(jué)AZ知識(shí)回顧知識(shí)回顧（1 1）先排能量低的電子層，）先排能量低的電子層，由里往外由里往外再排能再排能量高的電子層。量高的電子層。（2 2）每

8、一層最多容納電子數(shù)：）每一層最多容納電子數(shù)：2n2n2 2個(gè)。個(gè)。（3 3）最外層電子數(shù)不超過(guò)）最外層電子數(shù)不超過(guò)8 8個(gè)（個(gè)（K K層為最外層層為最外層時(shí)不超過(guò)時(shí)不超過(guò)2 2個(gè)）。個(gè)）。（4 4）次外層電子數(shù)不超過(guò)）次外層電子數(shù)不超過(guò)1818個(gè)，倒數(shù)第三層個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)不超過(guò)3232個(gè)。個(gè)。核外電子的分層排布規(guī)律核外電子的分層排布規(guī)律: : 1 1、 什么叫什么叫能能層？層？ 在含有多個(gè)電子的原子在含有多個(gè)電子的原子里里, ,電子分別在能量不同電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng), ,這種不同這種不同的區(qū)域的區(qū)域稱為電子層稱為電子層(n)(n)即即能層能層二、能層與能級(jí)二、能層與

9、能級(jí)能層能層1 12 23 34 45 5n n符號(hào)符號(hào)K KL LM MN NO O 2 2 8 8 18 18 32 32 50 502n2n2 2二、能層與能級(jí)二、能層與能級(jí)1 1、能層、能層離核近離核近能量能量能級(jí)能級(jí)：(電子亞層）電子亞層）在多電子原子中，在多電子原子中，同一能層同一能層的電子的的電子的能量也可能不同，可以將它們分為不能量也可能不同，可以將它們分為不同的能級(jí)同的能級(jí)（s s、p p、d d、f)f)2.2.各能層所包含的能級(jí)類型及各各能層所包含的能級(jí)類型及各能層、能級(jí)最多容納的電子數(shù)能層、能級(jí)最多容納的電子數(shù)能層能層(n)(n) 一一二二三三四四五五六六七七符號(hào)符號(hào)K

10、 KL LM MN NO O P P Q Q能級(jí)能級(jí)( (l l) ) 1s1s 2s2s 2p2p 3s3s 3p3p 3d3d 4s4s 4p4p 4d4d 4f4f 最多容最多容納的電納的電子數(shù)子數(shù)2 22 26 62 26 6 1010 2 26 6 1010 1414 2 28 8181832322n2n2 2能級(jí)數(shù)能級(jí)數(shù)= =能層序數(shù)能層序數(shù)每個(gè)能層每個(gè)能層(n)(n)中，能級(jí)符號(hào)的順序中，能級(jí)符號(hào)的順序是是_任一能層，能級(jí)數(shù)任一能層，能級(jí)數(shù)=_=_數(shù)數(shù)s s、p p、d d、f f可容納的電子數(shù)依次是可容納的電子數(shù)依次是_ _ nsns、npnp、ndnd、nfnf 小結(jié)：小結(jié)：

11、 能層序能層序2 6 10 142 6 10 14三、構(gòu)造原理三、構(gòu)造原理原子的電子排布遵循構(gòu)造原原子的電子排布遵循構(gòu)造原理使理使整個(gè)原子的能量整個(gè)原子的能量處于最低處于最低狀態(tài)，簡(jiǎn)稱能量最低原理狀態(tài)，簡(jiǎn)稱能量最低原理各能級(jí)的能量高低順序各能級(jí)的能量高低順序構(gòu)造原理構(gòu)造原理 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 7p 6p 5p4p 3p2p 3d 4d 5d 6d 5f 4f注意：每一行對(duì)應(yīng)一個(gè)能層，注意：每一行對(duì)應(yīng)一個(gè)能層，斜線方向表示電子的填充順序：斜線方向表示電子的填充順序：構(gòu)造原理是構(gòu)造原理是絕大多數(shù)絕大多數(shù)基態(tài)原子基態(tài)原子核外電子排核外電子排布所遵循的順序。布所遵循的順序。1s

12、2s2p3s3p4s3d4p5s 4d5p6s4f5d6p 7s5f6d7p電子的填充順序（能量由低到高）：電子的填充順序（能量由低到高）：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p一句話：一句話：按能層次序書寫，按構(gòu)造原理充入電子。按能層次序書寫，按構(gòu)造原理充入電子。電子排布式的書寫順序：按能層序數(shù)依次書寫電子排布式的書寫順序：按能層序數(shù)依次書寫1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p 1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1K（2） L（8）M（1）NaNa：Fe？2.2.電子排布式電子排布式 1s22s22p63s23p63d64s2KLMNFe2 8 14 23.3.外圍電子排布式外圍電子排布式( (價(jià)電子構(gòu)型價(jià)電子構(gòu)型) )價(jià)電子層：價(jià)電子層：電子數(shù)在化學(xué)反應(yīng)中電子數(shù)在化學(xué)反應(yīng)中可發(fā)生變化的能級(jí)?？?/p>