高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)

認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第1頁。認(rèn)識原子知識與技能目標(biāo)：

1.進(jìn)一步認(rèn)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(guān)系

3.知道原子核外電子的能級分布及其能量關(guān)系

4.能用符號表示原子核外的不同能級，初步知道量子數(shù)的涵義

5.了解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，認(rèn)識原子的核外電子排布

6.能用電子排布式表示常見元素（1～36號）原子核外電子的排布高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第2頁。一、開天辟地——原子的誕生1、原子的誕生宇宙大爆炸2小時：大量氫原子、少量氦原子極少量鋰原子140億年后的今天：氫原子占88.6%

氦原子為氫原子數(shù)1/8

其他原子總數(shù)不到1%99.7%高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第3頁。2、地球中的元素

絕大多數(shù)為金屬元素包括稀有氣體在內(nèi)的非金屬僅22種地殼中含量在前五位：O、Si、Al、Fe、Ca高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第4頁。3、原子的認(rèn)識過程古希臘哲學(xué)家留基伯和德謨克立特思辨精神原子：源自古希臘語Atom，不可再分的微粒高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第5頁。1803年道爾頓（英）原子是微小的不可分割的實心球體高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第6頁。1897年，英國科學(xué)家湯姆生棗糕模型高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第7頁。1911年，英國物理學(xué)家盧瑟福電子繞核旋轉(zhuǎn)的原子結(jié)構(gòu)模型高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第8頁。1913年，丹麥科學(xué)家玻爾行星軌道的原子結(jié)構(gòu)模型高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第9頁。1926年，奧地利物理學(xué)家薛定諤等以量子力學(xué)為基礎(chǔ)提出電子云模型高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第10頁。原子原子核核外電子質(zhì)子中子（正電）不顯電性（負(fù)電）（正電）（不帶電）分層排布與物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第11頁。二、能層與能級1、能層電子層能層名稱能層符號一二三四五六七KLMNOPQ從K至Q，能層離核越遠(yuǎn)，能層能量越大每層最多容納電子的數(shù)量：2n2高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第12頁。2、能級同一個能層中電子的能量相同的電子亞層能級名稱：s、p、d、f、g、h……能級符號：ns、np、nd、nf……n代表能層能層:一二三四……KLMN……1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f能級：最多容納電子的數(shù)量s:2p:6d:10f:14高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第13頁。3、注意問題①能層與能級的關(guān)系

每一能層的能級從s開始，s,p,d,f……能層中能級的數(shù)量不超過能層的序數(shù)②能量關(guān)系

EK﹤EL﹤EM﹤ENEns﹤Enp﹤End﹤EnfEns﹤E(n+1)s﹤E(n+2)s﹤E(n+3)s

Enp﹤E(n+1)p﹤E(n+2)p﹤E(n+3)p

高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第14頁。能層KLMN能級

能級電子數(shù)能層電子數(shù)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f222266610101422n2818322n22n22n2高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第15頁。三、構(gòu)造原理與電子排布式1、構(gòu)造原理多電子基態(tài)原子的電子按能級交錯的形式排布電子排布順序

1s→

2s

→

2p

→

3s

→

3p→

4s→3d

→

4p

→

→5s→4d

→

5p

→→

6s→4f→5d→6p……高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第16頁。高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第17頁。2、電子排布式

例：寫出Zn的電子排布式Zn為30號元素，電子共30個依據(jù)構(gòu)造原理1s22s22p63s23p64s23d10書寫時：1s22s22p63s23p63d104s2寫出KCaTiCoGaKrBr的電子排布式①電子排布式高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第18頁。Zn：1s22s22p63s23p63d104s2Ar簡化Zn：[Ar]3d104s2②簡化電子排布式

寫出KCaTiCoGaKrBr的簡化電子排布式價層電子：主族、0族元素最外層副族、Ⅷ族最外層和次外層高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第19頁。③特殊規(guī)則

例：寫出Cr和Cu的電子排布式全滿規(guī)則半滿規(guī)則高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第20頁。原子結(jié)構(gòu)知識與技能目標(biāo)：1、了解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，能用構(gòu)造原理認(rèn)識原子的核外電子排布2、能用電子排布式表示常見元素（1～36號）原子核外電子的排布3、知道原子核外電子的排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則

4、知道原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)的涵義5、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(yīng)用高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第21頁。四、電子云與原子軌道1、電子云薛定諤等以量子力學(xué)為基礎(chǔ)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分布的形象化描述小黑點：概率密度單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率小黑點越密概率密度越大①電子云小黑點不是電子！高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第22頁。②電子云輪廓圖

電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間即精簡版電子云③電子云輪廓圖特點

a.形狀nd能級的電子云輪廓圖：多紡錘形ns能級的電子云輪廓圖：球形np能級的電子云輪廓圖：雙紡錘形高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第23頁。b.電子云擴(kuò)展程度同類電子云能層序數(shù)n越大，電子能量越大，活動范圍越大電子云越向外擴(kuò)張高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第24頁。2、原子軌道電子在原子核外的一個空間運(yùn)動狀態(tài)①定義②原子軌道與能級

ns能級ns軌道np能級npx軌道npy軌道npz軌道nd能級ndz2軌道ndx2—y2軌道ndxy軌道ndxz軌道ndyz軌道同一能級中的軌道能量相等，稱為簡并軌道簡并軌道高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第25頁。③原子軌道的電子云輪廓圖

s軌道的電子云輪廓圖npx軌道電子云輪廓圖npy軌道電子云輪廓圖npz軌道電子云輪廓圖高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第26頁。nd軌道電子云輪廓圖高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第27頁。五、泡利原理和洪特規(guī)則核外電子的基本特征能層能級軌道自旋公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)大范圍小范圍磁量子數(shù)自旋量子數(shù)主量子數(shù)角量子數(shù)量子化描述高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第28頁。1、泡利原理每個軌道最多只能容納2個電子且它們的自旋方向相反2、洪特規(guī)則電子總是優(yōu)先單獨地占據(jù)簡并軌道且它們的自旋方向相同怎么填填多少高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第29頁。3、電子排布圖例：寫出O原子的電子排布圖O原子的電子排布式：1s22s22p41s22s22p4高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第30頁。原子結(jié)構(gòu)的表示方法原子結(jié)構(gòu)示意圖電子排布式O原子：1s22s22p4電子排布圖1s22s22p4O原子高中化學(xué)：認(rèn)識原子及其結(jié)構(gòu)全文共34頁，當(dāng)前為第31頁。六、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：原子電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低基態(tài)原子：遵循泡利原理、洪特規(guī)則、能量最