2012高二化學(xué)課件：第1章第1節(jié) 原子結(jié)構(gòu)(人教版選修3).ppt

1、第一節(jié)原子結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 2.了解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理。 3.知道原子核外電子的能級(jí)分布，能用電子排布式表示常見元素(136號(hào))原子核外電子的排布。 4.知道原子核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷，了解其簡(jiǎn)單應(yīng)用。,課堂互動(dòng)講練,課前自主學(xué)案,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第一節(jié)原子結(jié)構(gòu),課前自主學(xué)案,一、開天辟地原子的誕生 1原子的誕生,氫,氦,鋰,2宇宙的組成與各元素的含量,1%,3地球的組成元素 地球上的元素絕大多數(shù)是_，_ (包括稀有氣體)僅22種。 二、能層與能級(jí) 1能層 (1)分類依據(jù) 根據(jù)多電子原子的核外電子的_，將核外電子分成不同的能層。,金屬,非金屬,能量差異,(

2、2)能層的表示方法及各能層最多容納的電子數(shù)如下：,K,L,N,O,2n2,2.能級(jí) (1)分類依據(jù) 根據(jù)多電子原子中同一能層電子_的不同，將它們分成不同的能級(jí)。 (2)能級(jí)的表示方法及各能級(jí)最多容納的電子數(shù)如下：,能量,1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p,4d,4f,思考感悟 1.(1)能層離核遠(yuǎn)近與能量高低有何關(guān)系？ (2)第n能層中的不同能級(jí)的能量有何關(guān)系？ 【提示】(1)由K層到Q層，離核由近到遠(yuǎn)，能量由低到高。 (2)E(ns)E(np)E(nd)E(nf)。,三、構(gòu)造原理與電子排布式 1構(gòu)造原理 (1)含義 在多電子原子中，電子在能級(jí)上的排布順序是：電子先排在能量_的能級(jí)

3、上，然后依次排在能量_的能級(jí)上。,低,較高,(2)構(gòu)造原理示意圖,思考感悟 2(1)“能層越大，能級(jí)的能量越高。”對(duì)嗎？ (2)為什么K原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖不是,【提示】(1)從構(gòu)造原理圖中可以看出能級(jí)的能量高低除了符合E(ns)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。 (2)由于出現(xiàn)能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象，K原子排滿第一層和第二層后，在排第三層時(shí)，先排滿3s能級(jí)、3p能級(jí)，最后一個(gè)電子進(jìn)入4s能級(jí)而不是3d能級(jí)，所以它的原子結(jié)構(gòu)示意圖為：,2電子排布式 將_上所容納的電子數(shù)標(biāo)在該能級(jí)符號(hào)_，并按照能層從左到右的順序排列

4、的式子，稱電子排布式，如氫元素的電子排布式為：,右上角,能級(jí),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 現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論證實(shí)，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_。,能量最低原理,2基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子,最低能量,吸收,釋放,較高,3光譜與光譜分析 (1)光譜形成原因 不同元素的原子發(fā)生_時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光。 (2)光譜分類 根據(jù)光是被吸收或釋放，可將光譜分為_和_，總稱_。 (3)光譜分析 在現(xiàn)代化學(xué)中，利用_上的特征譜線來(lái)鑒定元素的分析方法。,躍遷,吸收光譜,發(fā)射光譜,原子光譜,原子光譜,五、電子云與原子軌道 1電子云 (1)含義 電子云是處于一

5、定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的_在原子核外空間的_的形象化描述。 (2)形狀,電子,概率密度分布,球形,啞鈴狀,思考感悟 3電子云圖中的小黑點(diǎn)密度的大小是否表示電子的多少？ 【提示】不是。電子云圖中的一個(gè)小黑點(diǎn)并不代表一個(gè)電子，而是表示電子在此位置出現(xiàn)過一次，小黑點(diǎn)密度的大小，表示在一定時(shí)間內(nèi)電子出現(xiàn)的概率的大小。,2原子軌道 (1)定義 量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道。 (2)數(shù)目 ns能級(jí)各有_個(gè)軌道，np能級(jí)各有_個(gè)軌道，nd能級(jí)各有_個(gè)軌道，nf能級(jí)各有_個(gè)軌道。,1,3,5,7,六、泡利原理和洪特規(guī)則 1泡利原理 在一個(gè)原子軌道里最多只能容納_個(gè)電子，而且自旋方向_，用

6、“_”表示。 2洪特規(guī)則 當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先_一個(gè)軌道，而且自旋狀態(tài)_。,2,相反,單獨(dú)占據(jù),相同,課堂互動(dòng)講練,能層與能級(jí)的組成及能量關(guān)系,1不同能層的能級(jí)組成 任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開始，能層的能級(jí)數(shù)等于該能層的序數(shù)：第一能層只有1個(gè)能級(jí)(1s)，第二能層有2個(gè)能級(jí)(2s和2p)，第三能層有3個(gè)能級(jí)(3s,3p和3d)，依次類推。,2不同能層中各能級(jí)之間的能量大小關(guān)系 (1)不同能層中同一能級(jí)，能層序數(shù)越大能量越高。 例如：1s2s3s，2p3p4p。 (2)同一能層中，各能級(jí)之間的能量大小關(guān)系是spdf。 例如：第四能層中4s4p4d4f。 (

7、3)能層和能級(jí)都相同的各原子軌道的能量相等。 例如：2px2py2pz。,3各能層、能級(jí)所容納電子數(shù)及能量關(guān)系,特別提醒：決定電子能量高低的因素有：能層，能級(jí)符號(hào)相同時(shí)，能層數(shù)越高，電子能量越高；能級(jí)，在同一能層的不同能級(jí)中，s、p、d、f能級(jí)能量依次升高；在多電子原子中會(huì)發(fā)生能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象。,(2011年天津高二檢測(cè))下列關(guān)于能層、能級(jí)和原子軌道的說法正確的是() A各能層含有的能級(jí)數(shù)等于能層序數(shù)減1 B各能層的能級(jí)都是從s能級(jí)開始至f能級(jí)結(jié)束 C各能層所含有的電子數(shù)一定是該能層序數(shù)平方的2倍 D各能級(jí)的原子軌道數(shù)按s、p、d、f的順序依次為1、3、5、7,【解析】各能層中所含有的能級(jí)數(shù)等于其

8、能層序數(shù)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)為第一能層時(shí)，只含s能級(jí)，第二能層只含s、p能級(jí)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；每個(gè)能層最多能填充該能層序數(shù)平方的2倍個(gè)電子，但不一定含有這些電子。 【答案】D,【規(guī)律方法】在理解能層與能級(jí)的有關(guān)知識(shí)時(shí)要從以下兩方面入手 (1)能量規(guī)律 多電子原子的核外電子按能量不同劃分為不同能層。 在同一能層中根據(jù)能量的不同劃分為不同能級(jí)。 (2)數(shù)量規(guī)律 每一個(gè)能層(電子層)中最多容納電子數(shù)為2n2。 每一個(gè)軌道最多容納2個(gè)電子，所以每個(gè)能層所含的軌道總數(shù)為n2。,變式訓(xùn)練1下列說法中正確的是() A1s22s12p1表示的是激發(fā)態(tài)原子的電子排布 B3p2表示3p能級(jí)有兩個(gè)軌道 C同一原子中，1s、2s

9、、3s電子的能量逐漸減小 D同一原子中，2p、3p、4p能級(jí)的軌道數(shù)依次增多,解析：選A。A項(xiàng)中，1個(gè)2s電子被激發(fā)到2p能級(jí)上，表示的是激發(fā)態(tài)原子；B項(xiàng)中3p2表示3p能級(jí)上填充了2個(gè)電子；C項(xiàng)中，同一原子中能層數(shù)越大，能量也就越高，離核越遠(yuǎn)，故1s、2s、3s電子的能量逐漸升高；在同一能級(jí)中，其軌道數(shù)是一定的，而不論它在哪一能層中。,核外電子排布的原則,3洪特規(guī)則：基態(tài)原子核外電子在能量相同的各個(gè)軌道上排布時(shí)，電子盡可能分占不同的原子軌道，且自旋狀態(tài)相同，這樣整個(gè)原子的能量最低。如2p3的電子排布圖為 ，不能表示為 或 。,特別提醒：(1)根據(jù)能量最低原理排布電子時(shí)，注意能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象。 (

10、2)根據(jù)此原則進(jìn)行排布或進(jìn)行判斷時(shí)，要三者兼顧，綜合評(píng)價(jià)，不可顧此失彼以偏概全。,下列元素原子的電子排布式各違背了哪一規(guī)律？ (1)6C1s22s22p2p2p (2)21Sc1s22s22p63s23p63d3 (3)22Ti1s22s22p63s23p10 【解析】從電子排布遵循的原則入手，看是否符合能量最低原理、泡利原理、洪特規(guī)則及其特例。 【答案】(1)洪特規(guī)則(2)能量最低原理(3)泡利原理,互動(dòng)探究 .寫出(3)的正確的電子排布式，并寫出其電子排布圖。 .若(2)中21Sc的電子排布式為1s22s22p63s23p64s24p1正確嗎？若不正確違反哪一條規(guī)則？,【提示】,【誤區(qū)警示

11、】(1)在書寫基態(tài)原子的電子排布圖時(shí)，常出現(xiàn)以下幾種錯(cuò)誤： (2)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，雖然電子按ns、(n1)d、np順序填充，但在書寫電子排布式時(shí)，仍把(n1)d放在ns前。例如，F(xiàn)e：1s22s22p63s23p63d64s2，正確；Fe：1s22s22p63s23p64s23d6，錯(cuò)誤。,變式訓(xùn)練2比較下列多電子原子的原子軌道的能量高低。 (1)2s_3s(2)2s_3d (3)3px_3pz (4)3p_3s (5)4f_6f (6)3d_4s (7)4f_6p,解析：本題所考查的是不同原子軌道的能量高低。相同電子層上原子軌道能量的高低：nsnpndnf；形狀相同的原子軌道能量的高低：1s

12、2s3s4s；能層、能級(jí)均相同的原子軌道能量相等：3px3py3pz；對(duì)于處在不同能層的不同的能級(jí)，電子排布的先后次序?yàn)椋簄s、(n2)f、(n1)d、np。 答案：(1)(2)(3)(4) (5)(6)(7),原子的核外電子排布的表示方法,特別提醒：(1)電子排布式在書寫時(shí)特別注意如Cr、Cu等符合洪特規(guī)則特例的元素。 (2)上述五種表示核外電子排布的方法中，電子排布圖最能反映電子的排布情況。,按要求填空。 (1)11Na的電子排布式_。 (2)20Ca的價(jià)電子排布式_。 (3)35Br的離子結(jié)構(gòu)示意圖_。 (4)7N的電子排布圖_。,【思路點(diǎn)撥】本題在書寫核外電子排布式時(shí)注意以下三點(diǎn)： (

13、1)確定原子序數(shù)。 (2)按照能量最低原理將電子排在能量由低到高的原子軌道上。 (3)排布中遵循泡利原理、洪特規(guī)則。,【解析】本題主要考查電子排布式、電子排布圖和微粒結(jié)構(gòu)示意圖，其中，電子排布式是書寫其余兩種排布圖的基礎(chǔ)，11Na：1s22s22p63s1；20Ca：1s22s22p63s23p64s2，其價(jià)電子排布式為：4s2；35Br的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p6，故離子結(jié)構(gòu)示意圖為： ；7N的電子排布式為 ：1s22s22p3，電子排布圖為：,【答案】(1)1s22s22p63s1(2)4s2,【規(guī)律方法】(1)剛接觸此類題目時(shí)，若直接書寫電子排布式有困難，可先寫出原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖，再據(jù)此寫出電子排布式，如,(2)136號(hào)元素核外電子排布的特殊性 最外層只有1個(gè)未成對(duì)電子的元素： A族(ns1：H、Li、Na、K)， A族(ns2np1：B、Al、Ga)， A族(ns2np5：F、Cl、Br)及Cr(3d54s1)、Cu(3d10