人教版高中化學(xué)選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 原子結(jié)構(gòu) 全市獲獎(jiǎng)

第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第一頁(yè)，共四十四頁(yè)。一、開(kāi)天辟地原子的誕生宇宙大爆炸2h后誕生大量的氫大量的氦極少量的鋰原子核的熔合反應(yīng)合成其他元素1932年勒梅特首次提出了現(xiàn)代宇宙大爆炸理論1、原子的誕生第二頁(yè)，共四十四頁(yè)。宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸第三頁(yè)，共四十四頁(yè)。

思考與交流宇宙中最豐富的元素是那一種？宇宙年齡有多大？地球年齡有多大？氫元素宇宙中最豐富的元素占88.6%（氦1／8），另外還有90多種天然元素，宇宙年齡距今約140億年，地球年齡已有46億年。思考與交流第四頁(yè)，共四十四頁(yè)。2、人類(lèi)認(rèn)識(shí)原子的過(guò)程

人類(lèi)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)橛辛藷o(wú)數(shù)的探索者，才使人類(lèi)對(duì)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)。隨著現(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)隨著人類(lèi)對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)而不斷地深入和發(fā)展。第五頁(yè)，共四十四頁(yè)。二、能層與能級(jí)第六頁(yè)，共四十四頁(yè)。依據(jù)核外電子的能量不同：離核遠(yuǎn)近：近

遠(yuǎn)

能量高低：低高核外電子分層排布1234567KLMNOPQ第七頁(yè)，共四十四頁(yè)。1、能層：在多電子原子的核外電子的能量是不同的，按電子能量的差異，可以將核外電子分為不同的能層。由離核由近及遠(yuǎn)、能量從低到高可分為不同能層如下：能層1234567…表達(dá)KLMNOPQ…第八頁(yè)，共四十四頁(yè)。2、能級(jí)：在多電子原子中，同一能層的電子的能量也可能不同，可以將它們分為不同的能級(jí)。（即不同的電子亞層）能量從低到高、結(jié)構(gòu)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜可分為：名稱(chēng)spdfgh形狀球形雙紡錘形多紡錘形///軌道數(shù)1357911最多容納電子數(shù)2610141822第九頁(yè)，共四十四頁(yè)。3.原子軌道的特點(diǎn)s能級(jí)的原子軌道圖S能級(jí)的原子軌道是球形對(duì)稱(chēng)的（原子核位于球心），能層序數(shù)n越大（電子能量越大，1s<2s<3s......），原子軌道半徑越大。第十頁(yè)，共四十四頁(yè)。

P能級(jí)的原子軌道是紡錘形的,每個(gè)P能級(jí)有3個(gè)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。在同一能層中Px,Py,PZ的能量相同。P能級(jí)的原子軌道第十一頁(yè)，共四十四頁(yè)。P能級(jí)的原子軌道

P能級(jí)的3個(gè)原子軌道Px,Py,PZ合在一起的情形.

第十二頁(yè)，共四十四頁(yè)。4、規(guī)律：⑴各原子軌道的能量高低比較②ns<np<nd<nf①1s<2s<3s<4s③同一能層同一能級(jí)的各原子軌道能量相等(互稱(chēng)簡(jiǎn)并軌道)：2Px＝2Py＝2Pz2p<3p<4p<5p3d<4d<5d<6d第十三頁(yè)，共四十四頁(yè)。⑵每一個(gè)能層的能級(jí)（電子亞層）分布：能層1234能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f軌道數(shù)1131351357軌道總數(shù)14916電子數(shù)281832第十四頁(yè)，共四十四頁(yè)。能層56能級(jí)5s5p5d5f5g6s6p6d6f6g6h軌道數(shù)135791357911軌道總數(shù)2536電子數(shù)5072第十五頁(yè)，共四十四頁(yè)。三、構(gòu)造原理1、原子核外電子排布必須遵循一定的排布順序—構(gòu)造原理1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s

4f5d6p7s5f6d7p

……電子填充的先后順序（構(gòu)造原理）2、構(gòu)造順序的記憶方法一：（一）、構(gòu)造原理第十六頁(yè)，共四十四頁(yè)。第十七頁(yè)，共四十四頁(yè)。1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p能量相近的能級(jí)劃為一組,稱(chēng)為能級(jí)組第一能級(jí)組第二能級(jí)組第三能級(jí)組第四能級(jí)組第五能級(jí)組第六能級(jí)組第七能級(jí)組通式：ns······(n-2)f、(n-1)d、np電子填入軌道次序圖3、構(gòu)造順序的記憶方法二——能級(jí)組第十八頁(yè)，共四十四頁(yè)。4、按照構(gòu)造原理寫(xiě)原子核外電子排布式實(shí)例Na：1s22s22p63s1KLMFe：1s22s22p63s23p63d64s2KLMN第十九頁(yè)，共四十四頁(yè)。如：Na：1s22s22p63s1[Ne]3s1表示鈉的內(nèi)層電子排布與稀有氣體元素Ne的核外電子排布相同簡(jiǎn)化為試寫(xiě)出8號(hào)、14號(hào)、26號(hào)元素的簡(jiǎn)化排布式嗎？4、簡(jiǎn)化電子排布式第二十頁(yè)，共四十四頁(yè)。5、原子核外電子排布的表示方法（以氧為例）：⑴核外電子的電子組態(tài)⑵核外電子的軌道排布式O：1s22s22p41s2s2p第二十一頁(yè)，共四十四頁(yè)。原子序數(shù)元素名稱(chēng)元素符號(hào)電子排布KLMNO1氫H1s12氦He1s23鋰Li1s22s14鈹Be1s22s25硼B(yǎng)1s22s22p1第二十二頁(yè)，共四十四頁(yè)。原子序數(shù)元素名稱(chēng)元素符號(hào)電子排布KLMNO6碳C1s22s22p27氮N1s22s22p38氧O1s22s22p49氟F1s22s22p510氖Ne1s22s22p6第二十三頁(yè)，共四十四頁(yè)。原子序數(shù)元素名稱(chēng)元素符號(hào)電子排布KLMNO11鈉Na1s22s22p63s112鎂Mg1s22s22p63s213鋁Al1s22s22p63s23p114硅Si1s22s22p63s23p215磷P1s22s22p63s23p3第二十四頁(yè)，共四十四頁(yè)。原子序數(shù)元素名稱(chēng)元素符號(hào)電子排布KLMNO16硫S1s22s22p63s23p417氯Cl1s22s22p63s23p518氬Ar1s22s22p63s23p619鉀K1s22s22p63s23p64s120鈣Ca1s22s22p63s23p64s2第二十五頁(yè)，共四十四頁(yè)。原子序數(shù)元素名稱(chēng)元素符號(hào)電子排布KLMNO21鈧Sc1s22s22p63s23p63d14s222鈦Ti1s22s22p63s23p63d24s223礬V1s22s22p63s23p63d34s224鉻Cr1s22s22p63s23p63d54s125錳Mn1s22s22p63s23p63d54s2第二十六頁(yè)，共四十四頁(yè)。原子序數(shù)元素名稱(chēng)元素符號(hào)電子排布KLMNO26鐵Fe1s22s22p63s23p63d64s227鈷Co1s22s22p63s23p63d74s228鎳Ni1s22s22p63s23p63d84s229銅Cu1s22s22p63s23p63d104s130鋅Zn1s22s22p63s23p63d104s2第二十七頁(yè)，共四十四頁(yè)。原子序數(shù)元素名稱(chēng)元素符號(hào)電子排布KLMNO31鎵Ga1s22s22p63s23p63d104s24p132鍺Ge1s22s22p63s23p63d104s24p233砷As1s22s22p63s23p63d104s24p334硒Se1s22s22p63s23p63d104s24p435溴Br1s22s22p63s23p63d104s24p5第二十八頁(yè)，共四十四頁(yè)。原子序數(shù)元素名稱(chēng)元素符號(hào)電子排布KLMNO36氪Kr1s22s22p63s23p63d104s24p6第二十九頁(yè)，共四十四頁(yè)。（二）、構(gòu)造原理中排布順序的實(shí)質(zhì)1、能量最低原理ns<np<nd<nf1s<2s<3s<4s2p<3p<4p<5p3d<4d<5d<6d2)相同能層的不同能級(jí)的能量高低順序：1)相同能級(jí)的不同能層的能量高低順序：3)不同能層的不同能級(jí)的能量高低順序：ns<(n-2)f<(n-1)d<np(n為能層序數(shù))第三十頁(yè)，共四十四頁(yè)。

原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)，簡(jiǎn)稱(chēng)能量最低原理。★☆基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子介紹

處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子，當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會(huì)躍遷到較高能級(jí)，變成激發(fā)態(tài)原子。⑴一般遵循構(gòu)造原理的原子均處于基態(tài)，而激發(fā)態(tài)原子則一般都不遵循構(gòu)造原理。第三十一頁(yè)，共四十四頁(yè)。⑵基態(tài)、激發(fā)態(tài)相互轉(zhuǎn)化與能量的關(guān)系基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子

吸收能量釋放能量⑶光譜與光譜分析①光譜：不同元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或放出不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱(chēng)原子光譜。第三十二頁(yè)，共四十四頁(yè)。②光譜分析：在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來(lái)鑒定元素，稱(chēng)為光譜分析。鋰、氦、汞的吸收光譜鋰、氦、汞的發(fā)射光譜第三十三頁(yè)，共四十四頁(yè)。第三十四頁(yè)，共四十四頁(yè)。2、泡利原理每個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子，而且自旋方向相反（用“↓↑”表示）3、洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋方向相同。第三十五頁(yè)，共四十四頁(yè)。（三）、不遵循構(gòu)造原理的特例1、全空、半滿、全滿規(guī)則24Cr：1s22s22p63s23p63d54s142Mo：[Kr]4d55s1若按構(gòu)造原理上述元素應(yīng)該排布如下：24Cr：1s22s22p63s23p63d44s242Mo：[Kr]4d45s2結(jié)論：處在半滿狀態(tài)更加穩(wěn)定第三十六頁(yè)，共四十四頁(yè)。29Cu：1s22s22p63s23p63d104s147Ag：[Kr]4d105s179Au：[Xe]4f145d106s1銅、銀、金的核外電子排布：若按構(gòu)造原理上述元素應(yīng)該排布如下：29Cu：1s22s22p63s23p63d94s247Ag：[Kr]4d95s279Au：[Xe]4f145d96s2結(jié)論：處在全滿狀態(tài)更加穩(wěn)定第三十七頁(yè)，共四十四頁(yè)。2、過(guò)渡元素金屬陽(yáng)離子一般不遵循構(gòu)造原理。如：鐵鐵原子核外電子排布二價(jià)鐵離子按構(gòu)造原理排實(shí)際核外電子排布鈦鈦原子核外電子排布二價(jià)鈦離子按構(gòu)造原理排實(shí)際核外電子排布[Ar]4s23d6[Ar]4s23d4[Ar]4s03d6[Ar]4s23d2[Ar]4s23d0[Ar]4s03d2原子失電子時(shí)總是先失主量子數(shù)最大的最外層電子第三十八頁(yè)，共四十四頁(yè)。3、目前無(wú)法解釋的特例46Pd：[Kr]4d1041Nb：[Kr]4d45s157La：[Xe]5d16s258Ce：[Xe]4f15d16s264Gd：[Xe]4f75d16s278Pt：[Xe]4f145d96s1第三十九頁(yè)，共四十四頁(yè)。92U：[Rn]5f36d17s293Np：[Rn]5f46d17s296Cm：[Rn]5f76d17s289Ac：[Rn]6d17s290Th：[Rn]6d27s291Pa：[Rn]5f26d17s2第四十頁(yè)，共四十四頁(yè)。例：（2007年海南卷第25題，11分）A、B、C、D、E代表5種元素。請(qǐng)?zhí)羁眨海?）A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子，次外層有2個(gè)電子