人教課標實驗版物質結構與性質(選修3)原子結構與性質 原子結構

引言分子結構原子結構晶體結構結構性質決定第一章

原子結構與性質原子的發(fā)現(xiàn)史1.古希臘原子論2.道爾頓原子模型(1803年)3.湯姆生原子模型(1904年)4.盧瑟福原子模型(1911年)5.玻爾原子模型(1913年)6.電子云模型(1926年)1.古希臘原子論古希臘哲學家原子是最小的、不可分割的物質粒子。原子之間存在著虛空，無數(shù)原子從古以來就存在于虛空之中，既不能創(chuàng)生，也不能毀滅，它們在無限的虛空中運動著構成萬物。（Democritus，約公元前460年—前370年）原子2.道爾頓原子模型(1803年)原子在一切化學變化中不可再分，并保持自己的獨特性質；同一元素所有原子的質量、性質都完全相同。不同元素的原子質量和性質各不相同；不同元素化合時，原子以簡單整數(shù)比結合。（化學原子論）3.湯姆生原子模型(1904年)原子是一個平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。（“葡萄干布丁”模型）（西瓜模型）4.盧瑟福原子模型(1911年)原子中心有一個帶正電荷的核，它的質量幾乎等于原子的全部質量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運轉，就象行星環(huán)繞太陽運轉一樣。(“行星系式”原子模型)(核式模型)5.玻爾原子模型(1913年)電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速的圓周運動。(電子分層排布模型)6.電子云模型(1926年)現(xiàn)代物質結構學說。波粒二象性。(量子力學模型)第一節(jié)原子結構第1課時能層、能級和構造原理科?；仨鴱难劬Φ綊呙杷淼里@微鏡1.原子的結構知識回顧2.原子的大小一、開天辟地──原子的誕生1.現(xiàn)代大爆炸宇宙學理論宇宙大爆炸大量氫少量氦極少量鋰其他元素原子核的熔合反應約2h后誕生于2.氫是宇宙中最豐富的元素，是所有元素之母。3.所有恒星仍在合成元素，但這些元素都是已知的。4.地球上的元素絕大多數(shù)是金屬，非金屬（包括稀有氣體）僅22種。二、能層與能級1.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(shù)能層(n)一二三四五六七符號KLMNOPQ能級(l)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f······最多容納的電子數(shù)2262610261014······2818322n2⑴每一能層所具有的能級數(shù)=能層序數(shù)(n)⑵各能級所在能層的取值ns→n≥1；np→n≥2；nd→n≥3；nf→n≥4；······⑵每一能層最多可容納2n2個電子⑷以s、p、d、f····排序的各能級可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7、······的二倍。2.各能層、能級中電子能量的高低⑴同一能層中：⑵不同能層中：E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)＜······E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)＜······E(2p)＜E(3p)＜E(4p)＜E(5p)＜······三、構造原理1.構造原理1s2s3s4s5s6s7s7p6p5p4p3p2p3d4d5d6d5f4f注意：構造原理是絕大多數(shù)基態(tài)原子核外電子排布所遵循的順序。電子填入軌道次序圖1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p能量相近的能級劃為一組,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、np2.電子排布式Na：1s22s22p63s1能層序數(shù)該能級上排布的電子數(shù)能級符號KLMFe：1s22s22p63s23p63d64s2KLMN按能層次序書寫，按構造原理充入電子。注意：并不是所有基態(tài)原子的核外電子都符合構造原理。如：24Cr：1s22s22p63s23p63d54s129Cu：1s22s22p63s23p63d104s13.外圍電子排布式(價電子構型)價電子層：電子數(shù)在化學反應中可發(fā)生變化的能級。如：29Cu：3d104s119K：4s117Cl：3s23p5族電子構型說明主族ⅠA、ⅡAns1～2價層電子數(shù)=最外層電子數(shù)=主族序數(shù)ⅢA、ⅦAns2np1～5稀有氣體ns2np6(He為1s2)過渡元素ⅠB、ⅡB(n-1)d10ns1～2最外層電子數(shù)=副族序數(shù)其他(n-1)d1～10ns1～2價層電子數(shù)=縱列序數(shù)3.簡化電子排布式如：Na：1s22s22p63s1[Ne]3s1表示鈉的內層電子排布與稀有氣體元素Ne的核外電子排布相同簡化為例題解析例1若某基態(tài)原子的外圍電子排布為4d15s2，則下列說法正確的是（）A．該元素基態(tài)原子中共有3個電子B．該元素原子核外有5個電子層C．該元素原子最外層共有3個電子D．該元素原子M能層共有8個電子B

例2下列有關認識正確的是（）

A．各能級的原子軌道數(shù)按s、p、d、f的順序分別為1、3、5、7B．各能層的能級都是從s能級開始至f能級結束

C．各能層含有的能級數(shù)為n—1D．各能層含有的電子數(shù)為2n2A

例3下列粒子中，電子排布式為1s22s22p63s23p6的有（）

A．Sc3+B．Mg2+C．Cl-D．Br-

例4下列化學用語，不能表示氯離子的是（）A．Cl-D．1s22s22p63s23p6B．C．BCAC

例5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E(nl)表示某能級的能量，以下各式中正確的是（）A．E(4s)＞E(3s)＞E(2s)＞E(1s)B．E(3d)＞E(4s)＞E(3p)＞E(3s)C．E(5s)＞E(4f)＞E(4s)＞E(3d)D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)＞E(3d)AB粒子符號核電荷數(shù)核外電子數(shù)電子排布式電子層數(shù)最外層電子數(shù)Kr81618Fe1s22s22p63s23p63d64s2Na+2441—00例6填寫下表：習題精練1．下列說法中，不符合現(xiàn)代大爆炸宇宙學理論的是（）A．我們所在的宇宙誕生于一次大爆炸B．恒星正在不斷地合成自然界中沒有的新元素C．氫、氦等輕核元素是宇宙中天然元素之母D．宇宙的所有原子中，最多的是氫元素的原子B2．按能量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、3pC3．若n=3，以下能級符號錯誤的是()A．npB．nfC．ndD．

nsB4.寫出下列元素基態(tài)原子的電子排布式：⑹32Ge

。⑸29Cu

；⑷Ca

；⑶S

；⑵Ne

；⑴N

；5.寫出下列元素原子的簡化電子排布式：

Na：

；

P：

；

Cu：

；

Rb：

；

Be：

；

Mn：

。6．寫出下列粒子的符號：⑴最外能層電子數(shù)是次外能層電子數(shù)二倍的原子

；⑵與氪原子的電子排布相同，帶1個單位負電荷的粒子

；⑶與氖原子的電子排布相同，帶2個單位正電荷的粒子

；⑷單質用于制作電腦芯片，第三能層里2個能級上的電子數(shù)相同的原子