化學(xué)選修三第一章第一節(jié)

選修3《物質(zhì)(wùzhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》精品資料第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(xìngzhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)精品資料原子(yuánzǐ)原子核核外電子(héwàidiànzǐ)質(zhì)子中子原子核的體積很小，體積只占原子體積的幾千億分之一，電子在原子內(nèi)有”廣闊”的運(yùn)動空間。核外電子由于原子核的吸引力繞核做高速運(yùn)轉(zhuǎn)（光速），那么多電子的原子核外，電子又是怎樣運(yùn)動的呢？彼此間會不會為了占領(lǐng)空間而“打架”呢？一、原子結(jié)構(gòu)精品資料二、能層與能級(néngjí)（1）能層（電子層1，2,3,4,5,6,7）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(kěyǐ)將核外電子分在不同的能層里，電子能量高在離核遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動，電子能量低在離核近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動

。電子層(n)1234567字母表示能量離核距離KLMNOPQ低高近遠(yuǎn)精品資料能層一二三四五六七符號nn=1

n=2

n=3

n=4n=5n=6

n=7最多容納電子數(shù)……28183250二、能層與能級(néngjí)能層最多可容納(róngnà)的電子數(shù)為2n2個?！緦W(xué)與問】1.原子核外電子的每一個能層最多可容納的電子數(shù)與能層的序數(shù)（n）間存在什么關(guān)系？精品資料（2）能級(néngjí)s，p，d，f能級(néngjí)表示方法及各能級(néngjí)所容納的最多電子數(shù)：在多電子原子中，同一能層的電子，能量可以不同，還可以把它們進(jìn)一步分成能級，就好比能層是樓層，能級是樓梯的階級。能層Kn=1Ln=2Mn=3Nn=4能級最多容納電子數(shù)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f2262610261014281832二、能層與能級精品資料【學(xué)與問】2.不同的能層分別有多少個能級，與能層的序數(shù)（n）間存在什么(shénme)關(guān)系？能層序數(shù)(xùshù)=能級個數(shù)【學(xué)與問】3.英文字母相同的不同能級中所容納的電子數(shù)是否相同？各級上所能容納的電子數(shù)分別是多少？相同.如：1s22s23s2分別是1、3、5、7的2倍精品資料1、以下能級(néngjí)符號正確的是（）A、6sB、2dC、3fD、7p2、若n=3，以下(yǐxià)能級符號錯誤的是（）A．npB．nfC．ndD．ns課堂練習(xí)ADB3、下列各電子能層中，不包含d能級的是（）A、N能層B、M能層C、L能層D、K能層CD精品資料①能層的能級數(shù)等于該能層序數(shù)。②任一能層的能級總是(zǒnɡshì)從s能級開始。③在每一能層中，能級符號與能量大小的順序是：ns＜np＜nd＜nf…總結(jié)(zǒngjié)：精品資料問題(wèntí)探究1s22s22p63s23p63d1

+19289？知道了原子核外電子的能層和能級可容納的最多電子數(shù)，是否就可以得出各種(ɡèzhǒnɡ)原子的電子排布規(guī)律呢？K精品資料三、構(gòu)造(gòuzào)原理與電子排布式1.構(gòu)造原理：隨原子核電荷數(shù)遞增(dìzēng)，絕大多數(shù)原子核外電子的排布遵循如右圖的排布順序，這個排布順序被稱為構(gòu)造原理。精品資料1S2S2P3S3P3d4S4P4d4f5S5P5d5f6S6P6d7S7P構(gòu)造(gòuzào)原理精品資料能級(néngjí)交錯有興趣的同學(xué)可以閱讀有關(guān)屏蔽效應(yīng)(xiàoyìng)和鉆穿效應(yīng)(xiàoyìng)的內(nèi)容了解產(chǎn)生“能級交錯”的原因。注意：從圖中可以看出，不同能層的能級有交錯現(xiàn)象，如E(4s)﹤E(3d)

精品資料電子(diànzǐ)填入軌道次序圖1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p能量相近(xiānɡjìn)的能級劃為一組,稱為能級組第一能級組第二能級組第三能級組第四能級組第五能級組第六能級組第七能級組通式：ns······(n-2)f、(n-1)d、np精品資料2.構(gòu)造原理中排布(páibù)順序的實(shí)質(zhì)(1)相同能層的不同能級的能量高低順序(shùnxù)：(2)英文字母相同的不同能級的能量高低順序(shùnxù)：(3)不同層不同能級可由下面的公式得出:-----各能級的能量高低順序

ns＜np＜nd＜nf1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p;3d＜4dns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np(n為能層序數(shù))三、構(gòu)造原理與電子排布式

精品資料1.按能量(néngliàng)由低到高的順序排列，正確的一組是：()A．1s、2p、3d、4sB．1s、2s、3s、2pC．2s、2p、3s、3pD．4p、3d、4s、3pC練習(xí)(liànxí)：三、構(gòu)造原理與電子排布式

2.比較多電子原子能級的能量大小關(guān)系(1)2s4s;(2)3p3d;(3)3d4s;(4)4d5d;(5)2p3s;(6)4d5f。﹤﹤﹤﹤﹤﹥精品資料問題(wèntí)解釋：1s22s22p63s23p63d1

+19289正確(zhèngquè)書寫方法：1s22s22p63s23p64s1

三、構(gòu)造原理與電子排布式

精品資料鈣Ca1s22s22p63s23p64s2鈣Ca想一想+20

第1層第2層第3層K層L層M層2882N層第4層精品資料3、電子(diànzǐ)排布式：鈉Na鋁Al1s22s22p63s11s22s22p63s23p1用數(shù)字在能級符號右上角表明該能級上的排布(páibù)的電子數(shù)。三、構(gòu)造原理與電子排布式

能層序數(shù)該能級上排布的電子數(shù)能級符號精品資料【練習(xí)(liànxí)】試書寫Cl、26Fe原子的核外電子排布式。

Cl:

26Fe:1s22s22p63s23p51s22s22p63s23p63d64s2三、構(gòu)造(gòuzào)原理與電子排布式注意：在書寫電子排布式時，能層低的能級要寫在左邊，不能按照填充順序?qū)?。注意：最高能級組電子數(shù)為價電子數(shù)精品資料電子排布(páibù)式特例：相對(xiāngduì)穩(wěn)定的狀態(tài)全充滿（p6，d10，f14）全空時（p0，d0，f0）半充滿（p3，d5，f7）1s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d104s124號鉻：29號銅：三、構(gòu)造原理與電子排布式

精品資料4.原子的簡化(jiǎnhuà)電子排布：原子實(shí)[Ne]3s1練習(xí)：寫出第8號元素氧、第14號元素硅和第26號元素鐵的簡化電子(diànzǐ)排布式嗎？上式方括號里的符號的意義是：該元素前一個周期的惰性氣體電子排布結(jié)構(gòu)Na的簡化電子排布：[He]2s22p4[Ne]3s23p2[Ar]3d64s2O：Si：Fe：三、構(gòu)造原理與電子排布式

精品資料練習(xí)：1.電子排布(páibù)式為1s22s22p63s23p6某原子，則該元素的核電荷數(shù)是____________2.某元素原子(yuánzǐ)的價電子構(gòu)型為3s23p4,則此元素在周期表的位置是____________18第3周期，第VIA族三、構(gòu)造原理與電子排布式

精品資料4．構(gòu)造原理揭示的電子排布(páibù)能級順序，實(shí)質(zhì)是各能級能量高低，若以E表示某能級的能量，下列能量大小順序中正確的是()A．E(3s)＞E(2s)＞E(1s)B．E(3s)＞E(3p)＞E(3d)C．E(4f)＞E(4s)＞E(3d)D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)3．一個電子排布(páibù)為1s22s22p63s23p1的元素最可能的價態(tài)是()A

+1B

+2C

+3D

-1CA三、構(gòu)造原理與電子排布式

精品資料5.下列各原子或離子的電子排布式錯誤(cuòwù)的是()A.Al1s22s22p63s23p1B.O2-1s22s22p6C.Na+1s22s22p6D.Si1s22s22p2 6.下列表達(dá)方式錯誤(cuòwù)的是()A.甲烷的電子式B.氟化鈉的電子式C.硫離子的核外電子排布式1s22s22p63s23p4D.碳－12原子符號126CDC三、構(gòu)造原理(yuánlǐ)與電子排布式精品資料閱讀(yuèdú)見課本7，81、什么是能量(néngliàng)最低原理？2、什么是基態(tài)原子、激發(fā)態(tài)原子？它們?nèi)绾无D(zhuǎn)化？3、什么是光譜？光譜分析？精品資料四.能量最低原理、基態(tài)(jītài)與激發(fā)態(tài)、光譜1.能量(néngliàng)最低原理:

原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。

2.基態(tài)原子:

電子放出能量↓電子吸收能量3.激發(fā)態(tài)原子:

基態(tài)原子的電子吸收能量后電子會躍遷到較高的能級,變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子。(不穩(wěn)定)↓處于最低能量的原子

(穩(wěn)定)精品資料1s22s22p63s2

1s22s22p63s13p1

吸收(xīshōu)能量釋放(shìfàng)能量4.原子光譜:不同元素的原子的核外電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同頻率的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱為原子光譜。四.能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜基態(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精品資料鋰、氦、汞的發(fā)射光譜(fāshèɡuānɡpǔ)鋰、氦、汞的吸收光譜(xīshōuɡuānɡpǔ)特征:暗背景,

亮線,

線狀不連續(xù)特征:亮背景,

暗線,

線狀不連續(xù)發(fā)射光譜吸收光譜精品資料下圖是鋰、氦、汞的吸收光譜和發(fā)射光譜。其中圖_______是原子由基態(tài)(jītài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)時的吸收光譜，圖_______是原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化為基態(tài)(jītài)時的發(fā)射光譜。不同元素的原子光譜上的特征譜線不同，請?jiān)谙聢D中用線段將同種元素的吸收光譜和發(fā)射光譜連接。①③⑤②④⑥四.能量最低原理(yuánlǐ)、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜精品資料基態(tài)(jītài)與激發(fā)態(tài)相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用焰色反應(yīng)(fǎnyìng)精品資料焰色反應(yīng)就是某些金屬原子的電子在高溫火焰中，接受了能量，使原子外層的電子從基態(tài)激躍遷到激發(fā)態(tài)；處于激發(fā)態(tài)的電子是十分不穩(wěn)定的，在極短的時間內(nèi)（約10－８s）便躍遷到基態(tài)或較低的能級上，并在躍遷過程中將能量以一定波長（顏色）的光釋放出來。由于各種元素的能級是被限定(xiàndìng)的，因此在向基態(tài)躍遷時釋放的能量也就不同。堿金屬及堿土金屬的能級差正好對應(yīng)于可見光范圍，于是我們就看到了各種色彩。焰火呈現(xiàn)(chéngxiàn)五顏六色的原因精品資料

光譜分析(ɡuānɡpǔfēnxī)：在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用(lìyòng)原子光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、汞的發(fā)射光譜四.能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜精品資料思考(sīkǎo)：宏觀物體(wùtǐ)的運(yùn)動特征：可以準(zhǔn)確地測出它們在某一時刻所處的位置及運(yùn)行的速度；可以描畫它們的運(yùn)動軌跡。五、電子云與原子軌道精品資料⑴核外電子質(zhì)量小(只有9.11×10-31kg)，運(yùn)動空間?。ㄏ鄬τ诤暧^物體而言），運(yùn)動速率(sùlǜ)大(近光速)。1.核外電子運(yùn)動(yùndòng)的特征⑵無確定的軌道，無法描述其運(yùn)動軌跡。⑶無法計(jì)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(xiàn)的機(jī)會的多少(概率)。測不準(zhǔn)原理(海森堡)五、電子云與原子軌道精品資料核外電子(héwàidiànzǐ)運(yùn)動狀態(tài)的描述1.電子(diànzǐ)在原子核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)，可以想象為一團(tuán)帶負(fù)電的云霧籠罩在原子核周圍，所以，人們形象地把它叫做“電子(diànzǐ)云”精品資料電子云只是形象(xíngxiàng)地表示電子出現(xiàn)在各點(diǎn)的概率高低,而實(shí)際上并不存在。小黑點(diǎn)不表示電子，只表示電子在這里(zhèlǐ)出現(xiàn)過一次。小黑點(diǎn)的疏密表示電子在核外空間內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會的多少。精品資料1．下列有關(guān)說法正確的是（）A、通常用小黑點(diǎn)來表示電子的多少B、小黑點(diǎn)密表示在該核外空間的電子數(shù)多C、小黑點(diǎn)密表示在該核外空間的單位(dānwèi)體積內(nèi)電子出現(xiàn)的概率大D、通常用小黑點(diǎn)來表示繞核作高速圓周運(yùn)動

C課堂練習(xí)五、電子云與原子軌道精品資料電子(diànzǐ)輪廓圖的制作2.常把電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間(kōngjiān)圈出來，人們把這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。五、電子云與原子軌道精品資料原子軌道(guǐdào)與火車運(yùn)行的軌道(guǐdào)有何不同?原子軌道是指一定能級上的電子,在核外空間運(yùn)動的一個(yīɡè)空間區(qū)域.火車的軌道則是火車運(yùn)行的一個(yīɡè)固定路線.問題討論精品資料S能級(néngjí)的原子軌道圖*S能級(néngjí)的原子軌道是球形對稱的*能層序數(shù)n越大,原子軌道半徑越大精品資料P能級(néngjí)的原子軌道圖P能級的原子軌道是紡錘形或亞鈴形的,每個P能級有3個原子軌道,它們相互垂直,分別以Px,Py,PZ表示。P電子原子軌道的平均半徑隨n增大而增大。在同一(tóngyī)能層中Px,Py,PZ的能量相同。精品資料P能級(néngjí)的原子軌道P能級(néngjí)的3個原子軌道Px,Py,PZ合在一起的情形.精品資料yd能級(néngjí)的原子軌道圖xdxyxydyzxydxzxdx2-y2zdz2zzxyzxyzxyzxyz精品資料小結(jié)(xiǎojié)：原子軌道的特點(diǎn)1.s原子軌道是球形的，p原子軌道是紡錘形2.能層序數(shù)n越大，原子軌道的半徑越大；3.不同能層的同種能級的原子軌道形狀相似，只是半徑不同；相同能層的同種能級的原子軌道形狀相似，半徑相同，能量相同，方向不同4.s能級只有一個原子軌道；p能級有3個原子軌道，互相垂直，可分別(fēnbié)以px、py、pz表示，能量相等。如2px、2py、2pz軌道的能量相等。精品資料５.各能級(néngjí)包含的原子軌道數(shù)：（1）ns能級各有1個原子軌道；（2）np能級各有3個原子軌道；

（3）nd能級各有5個原子軌道；（4）nf能級各有7個原子軌道；精品資料電子(diànzǐ)排布圖和電子排布式一樣，都是用來表示(biǎoshì)核外電子排布情況的。而且，更加直觀。表示方法