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 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)原子（原子（ ）原子核原子核核外電子核外電子質(zhì)子質(zhì)子中子中子ZN（+）（）數(shù)量關(guān)系：數(shù)量關(guān)系：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)=原子序數(shù)原子序數(shù)質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù)（質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（質(zhì)子數(shù)（Z）+ 中子數(shù)（中子數(shù)（N）一、開天辟地一、開天辟地原子的誕生原子的誕生現(xiàn)代大爆炸宇宙學(xué)理論現(xiàn)代大爆炸宇宙學(xué)理論宇宙誕生于約宇宙誕生于約140億年前的一次大爆炸億年前的一次大爆炸爆炸后爆炸后大量的大量的H少量的少量的He極少量的極少量的Li2個(gè)小時(shí)融合反應(yīng)其他元素其他元素我們已經(jīng)知

2、道，多電子原子的核外電子能量是不同的。我們已經(jīng)知道，多電子原子的核外電子能量是不同的。那么原子核外電子是怎么排布的呢？那么原子核外電子是怎么排布的呢？二、能層與能級二、能層與能級能層能層一一二二三三 四四五五六六七七符號符號KLMNOPQ最多電最多電子數(shù)子數(shù)281832502n21、能層、能層（1）定義：）定義：（2）表示方法及最多容納的電子數(shù)）表示方法及最多容納的電子數(shù)電子層電子層能層能層KLMNOPQ能級能級1s2s 2p3s3p3d4s 4p4d4f5s. 6s. 7s.最多最多電子電子數(shù)數(shù)22626102610142、能級（電子亞層）、能級（電子亞層）（1）定義：）定義：（2）表示方法

3、及最多容納的電子數(shù)）表示方法及最多容納的電子數(shù)多電子原子中，同一能級的電子，能量也可能不同，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級還可以把它們分成能級注意：1、每一層最多容納的電子數(shù)是、每一層最多容納的電子數(shù)是2n2； 最外層電子數(shù)不超過最外層電子數(shù)不超過8個(gè)（個(gè)（K為最外層不超過為最外層不超過2）；）； 次外層電子數(shù)不超過次外層電子數(shù)不超過18； 倒數(shù)第三層不超過倒數(shù)第三層不超過32；2、能級數(shù)目、能級數(shù)目=能層序數(shù)能層序數(shù)3、能量比較：、能量比較：（1）不同能層的同一能級，）不同能層的同一能級，n，E（2）同一能層的不同能級，）同一能層的不同能級，nsnpndn

4、f知道了原子核外電子能層和能級最多所能容納的電子數(shù)，知道了原子核外電子能層和能級最多所能容納的電子數(shù)，是否就能得出各種原子的電子排布呢？是否就能得出各種原子的電子排布呢？如果原子核外電子如果原子核外電子完全按能層次序排布完全按能層次序排布，填滿一個(gè)能層，填滿一個(gè)能層再開始填下一個(gè)能層，那么再開始填下一個(gè)能層，那么K的電子排布式的電子排布式三、構(gòu)造原理與電子排布式三、構(gòu)造原理與電子排布式隨著原子核電荷數(shù)遞增，絕大多數(shù)原子核外電子排布遵循如隨著原子核電荷數(shù)遞增，絕大多數(shù)原子核外電子排布遵循如下圖的排布順序，這個(gè)排布順序被稱為構(gòu)造原理。下圖的排布順序，這個(gè)排布順序被稱為構(gòu)造原理。1、構(gòu)造原理、構(gòu)造原

5、理:2、能級交錯現(xiàn)象、能級交錯現(xiàn)象:電子層數(shù)較大的某些能級的能量反而低于電子層數(shù)較小電子層數(shù)較大的某些能級的能量反而低于電子層數(shù)較小 的某些能級的能量的現(xiàn)象的某些能級的能量的現(xiàn)象3、電子排布式：、電子排布式：（1）內(nèi)容：）內(nèi)容：將原子核外的將原子核外的電子電子排布用排布用能級序號能級序號表示出來的式子表示出來的式子練習(xí)：元素原子元素原子電子排布式電子排布式簡化的電子排布式簡化的電子排布式價(jià)（外圍）電子排布式價(jià)（外圍）電子排布式AlOKClMnFeFe2+Fe3+CrCuCu+（2）書寫書寫 能層低的能級寫在左邊，能層低的能級寫在左邊，不能按填充順序?qū)懖荒馨刺畛漤樞驅(qū)?失電子順序：從外層到內(nèi)層逐

6、漸失去失電子順序：從外層到內(nèi)層逐漸失去 原子軌道處于全空、全滿、半充滿時(shí)穩(wěn)定原子軌道處于全空、全滿、半充滿時(shí)穩(wěn)定（3）價(jià)（外圍）電子排布式：價(jià)（外圍）電子排布式： 內(nèi)容：內(nèi)容：在簡化的電子排布式中，省去相應(yīng)的稀有氣體的元素符號在簡化的電子排布式中，省去相應(yīng)的稀有氣體的元素符號 后剩下的部分后剩下的部分 規(guī)律規(guī)律主族元素：主族元素：副族元素：副族元素：最外層電子最外層電子（n1）d，ns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：原子的電子排布原子的電子排布遵循構(gòu)造原理遵循構(gòu)造原理能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)能使整個(gè)原子的能量處于最

7、低狀態(tài)2、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子原子處于能量最低處于能量最低基態(tài)原子基態(tài)原子處于較高能量處于較高能量激發(fā)態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子吸收能量吸收能量釋放能量釋放能量（發(fā)射光譜）（發(fā)射光譜）（吸收光譜）（吸收光譜）注：基態(tài)原子和激發(fā)態(tài)原子電子層結(jié)構(gòu)不用，化學(xué)性質(zhì)也不同注：基態(tài)原子和激發(fā)態(tài)原子電子層結(jié)構(gòu)不用，化學(xué)性質(zhì)也不同3、光譜、光譜（1）形成原因：）形成原因： 原子躍遷時(shí)會吸收或釋放不同的光原子躍遷時(shí)會吸收或釋放不同的光（2）分類：）分類：根據(jù)光被吸收或者釋放，將其分為根據(jù)光被吸收或者釋放，將其分為吸收光譜吸收光譜或或發(fā)射光譜發(fā)射光譜，總稱總稱原子光譜原子光譜特征：暗背景，亮線，線狀不連續(xù)特征：暗

8、背景，亮線，線狀不連續(xù)特征：特征：亮亮背景，背景，暗暗線，線狀不連續(xù)線，線狀不連續(xù)2、為什么不同元素原子具有不同的特征光譜？、為什么不同元素原子具有不同的特征光譜？不同原子的能級結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出的譜線的特征不同不同原子的能級結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出的譜線的特征不同1、吸收光譜和反射光譜有什么差異？、吸收光譜和反射光譜有什么差異？（3）光譜分析：）光譜分析：在現(xiàn)代化學(xué)中，利用在現(xiàn)代化學(xué)中，利用原子光譜原子光譜上的特征譜線來鑒定元素分析的方法上的特征譜線來鑒定元素分析的方法下圖是下圖是Li、He、Hg的吸收光譜和反射光譜，用線段將同種元素的吸收光譜和反射光譜，用線段將同種元素的吸收光譜和反射光譜鏈接的吸收光譜

9、和反射光譜鏈接節(jié)日放的焰火與金屬內(nèi)層金屬電子躍遷有關(guān)節(jié)日放的焰火與金屬內(nèi)層金屬電子躍遷有關(guān)激光的產(chǎn)出與電子的躍遷有關(guān)激光的產(chǎn)出與電子的躍遷有關(guān)原子概念和原子結(jié)構(gòu)模型演變簡介原子概念和原子結(jié)構(gòu)模型演變簡介平均分布著正電荷的粒子嵌著同樣多的電子平均分布著正電荷的粒子嵌著同樣多的電子電子在一定軌道上繞核做高速圓周運(yùn)動電子在一定軌道上繞核做高速圓周運(yùn)動帶正電荷的核位于中心，質(zhì)量主要集中在核上，電子繞不同軌道運(yùn)轉(zhuǎn)帶正電荷的核位于中心，質(zhì)量主要集中在核上，電子繞不同軌道運(yùn)轉(zhuǎn)堅(jiān)實(shí)不可再分的的實(shí)心球堅(jiān)實(shí)不可再分的的實(shí)心球五、電子云與原子軌道五、電子云與原子軌道圖中圖中 表示原子核，一個(gè)小黑點(diǎn)代表電子在這里出現(xiàn)

10、過一次表示原子核，一個(gè)小黑點(diǎn)代表電子在這里出現(xiàn)過一次（a）（b）（c）（e）（d）小黑點(diǎn)的疏密表示電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率的大小小黑點(diǎn)的疏密表示電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率的大小運(yùn)動區(qū)域離核越近，電子出現(xiàn)幾率大；運(yùn)動區(qū)域離核遠(yuǎn)，電子出現(xiàn)幾率小運(yùn)動區(qū)域離核越近，電子出現(xiàn)幾率大；運(yùn)動區(qū)域離核遠(yuǎn)，電子出現(xiàn)幾率小1、電子云：、電子云： 表示處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外空間的表示處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度概率密度分布的形象化描述分布的形象化描述2、原子軌道：、原子軌道： 常把電子出現(xiàn)的概率約為常把電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間圈出來，的空間圈出來，把這種把

11、這種電子云輪廓圖電子云輪廓圖稱為原子軌道稱為原子軌道1s2s3s4s（1）s能級的原子軌道圖：能級的原子軌道圖：形狀是以原子核為中心的球體，只有形狀是以原子核為中心的球體，只有一個(gè)一個(gè)伸展方向伸展方向 ns能級只有能級只有一一個(gè)原子軌道，個(gè)原子軌道，球形球形 n越大，原子軌道半徑越大越大，原子軌道半徑越大s能級的電子云能級的電子云（2）p能級的原子軌道圖：能級的原子軌道圖：p能級的電子云形狀是形狀是啞鈴形啞鈴形（或紡錘形），其伸展方向（或紡錘形），其伸展方向是是互相垂直互相垂直的的三三個(gè)方向（個(gè)方向（Px、Py、Pz） np能級有能級有三三個(gè)能量相同的原子軌道，個(gè)能量相同的原子軌道，Px、Py

12、、Pz，啞鈴形，啞鈴形，相互垂直相互垂直n越大，原子軌道半徑越大越大，原子軌道半徑越大（2）d能級的原子軌道圖：能級的原子軌道圖：形狀是花瓣形，有形狀是花瓣形，有5個(gè)個(gè)能量相等能量相等的原子軌道的原子軌道總結(jié)能層能層能級能級原子軌道名稱原子軌道名稱原子軌道原子軌道最多容納的電子數(shù)最多容納的電子數(shù)電子云輪廓電子云輪廓K1sL2s2pM3s3p3dN4s4p4d4f六、基態(tài)原子核外電子排布規(guī)則六、基態(tài)原子核外電子排布規(guī)則1、能量最低原理：、能量最低原理：原子核外電子先占有能量低的軌道2、泡利原理：、泡利原理：每個(gè)原子軌道最多只能容納2e-，且自旋方向相反3、洪特規(guī)則、洪特規(guī)則:（1）內(nèi)容：）內(nèi)容：當(dāng)電子排布在當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時(shí)