第一节原子结构 (2)课件.ppt

第一节原子结构第1页，此课件共27页哦知能达标：了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。谱。了解核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨了解核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。道。了解泡利原理和洪特规则，知道核外电子排布图了解泡利原理和洪特规则，知道核外电子排布图遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。第2页，此课件共27页哦知识回顾知识回顾质量数（）质子数（）中子数（）质量数（）质子数（）中子数（）原子原子原子核原子核核外电子：核外电子：质子：质子：中子：中子：（）个（）个个个个个核电荷数（）核内质子数核外电子数原子序数核电荷数（）核内质子数核外电子数原子序数原子：原子：1 1、原子的定义：、原子的定义：化学反应中化学反应中的最小微粒的最小微粒。2 2、原子的结构、原子的结构3 3、写出氮原子和镁原子的原子结构示意图、写出氮原子和镁原子的原子结构示意图第3页，此课件共27页哦 多电子原子的核外电子的能量是不同的。按电子的能量差异，可以将电子分成不同的能层，用K、L、M、N、O、P、Q等表示相应的第一、二、三、四、五、六、七等能层。多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级。（课本第五页）第4页，此课件共27页哦能层符号能层符号(n)(n)能级能级轨道数轨道数电子数电子数最多电子总最多电子总数数1s1s2s2s2p2p3s3s3p3p3d3d4s4s4p4p4d4d4f4f1 11 13 31 13 35 51 13 35 57 72 22 26 62 26 610102 26 6101014142 28 818183232一、原子核外电子的构造一、原子核外电子的构造同一能层的不同能级中能量高低为：同一能层的不同能级中能量高低为：spdfspdf。K K(一一)L L（二）（二）M M（三）（三）N N（四）（四）每个能层的能级数每个能层的能级数 =该能层的能层序数（该能层的能层序数（n n）每个能层最多容纳的电子数每个能层最多容纳的电子数=该能层的能层序数平方的该能层的能层序数平方的2 2倍（倍（2n2n2 2）第5页，此课件共27页哦原子核外电子的每一个能层最多可容纳的原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数（电子数与能层的序数（n）之间存在什么）之间存在什么关系？关系？问题问题1 1每一个能层最多可容纳的电子数为每一个能层最多可容纳的电子数为2n2个个第6页，此课件共27页哦不同的能层分别有多少个能级，与能层的不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数（序数（n）之间存在什么关系？）之间存在什么关系？问题问题2 2能级数等于该能层序数能级数等于该能层序数第7页，此课件共27页哦英文字母相同的不同能级中，所容纳英文字母相同的不同能级中，所容纳的最多电子数是否相同？的最多电子数是否相同？问题问题3 3第8页，此课件共27页哦原子核外电子的排布遵循哪些规律？原子核外电子的排布遵循哪些规律？问题问题4 4（1）每一个能层最多可容纳的电子数为）每一个能层最多可容纳的电子数为2n2个个（2 2）最外层电子数最多不超过）最外层电子数最多不超过8 8个，若个，若K K层为最外层为最外层，电子数最多不超过层，电子数最多不超过2 2个；个；（3 3）次外层电子数最多不超过）次外层电子数最多不超过1818个。个。第9页，此课件共27页哦二、构造原理与电子排布式二、构造原理与电子排布式构造原理：课本第五页构造原理：课本第五页第10页，此课件共27页哦1S1S2S2S2P2P3S3S3P3P3 3d d4S4S4P4P4 4d d4 4f f5S5S5P5P5 5d d5 5f f6S6S6P6P6 6d d7S7S7P7P构构造造原原理理(n-1)p(n-1)p nsns(n-2)f(n-2)f(n-1)d(n-1)d npnp第11页，此课件共27页哦电子排布式电子排布式O O：1 1s s2 2 2 2s s2 2 2 2p p4 4NeNe：1s1s2 2 2s2s2 2 2p2p6 6NaNa：1s1s2 2 2s2s2 2 2p2p6 6 3s3s1 1ArAr：1s1s2 2 2s2s2 2 2p2p6 6 3s3s2 2 3p3p6 6K K：1s1s2 2 2s2s2 2 2p2p6 6 3s3s2 2 3p3p6 6 4s4s1 1元素符号元素符号 能层序数能层序数能级符号能级符号电子数电子数K K：1s1s2 2 2s2s2 2 2p2p6 6 3s3s2 2 3p3p6 6 3d3d1 1在书写电子式是，能层低的能级要写在左边，不在书写电子式是，能层低的能级要写在左边，不能按填充顺序写，如：第能按填充顺序写，如：第6页表中钪页表中钪作业：作业：336号；元素的电子排布式号；元素的电子排布式第12页，此课件共27页哦三、基态三、基态 激发态激发态 光谱光谱 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称处于最低状态，简称能量最低原理能量最低原理。处于最低能量的原。处于最低能量的原子叫做子叫做基态原子基态原子。当基态的原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到当基态的原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成较高能级，变成激发态原子激发态原子。当电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发当电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量。光（辐射）是电子释放能态乃至基态时，将释放能量。光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一。量的重要形式之一。第13页，此课件共27页哦基态原子基态原子激发态原子激发态原子吸吸收收能能量量释释放放能能量量 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱总称原子光谱。同种元素原子同种元素原子的吸收光谱和发的吸收光谱和发射光谱是一样的。射光谱是一样的。在现代化学中，常利用原子光在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，谱上的特征谱线来鉴定元素，称为称为光谱分析光谱分析。吸收光谱吸收光谱发射光谱发射光谱第14页，此课件共27页哦四四.电子云与原子轨道电子云与原子轨道 原子核外电子运动的特征原子核外电子运动的特征 核外电子质量小，运动空间小，运动速率核外电子质量小，运动空间小，运动速率大。无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。大。无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出 其在核外空间某处出现的机会的多少（概率）。其在核外空间某处出现的机会的多少（概率）。第15页，此课件共27页哦电子云和原子轨道电子云和原子轨道 我们我们不能像描述宏观物体运动那样，确定具有一定空不能像描述宏观物体运动那样，确定具有一定空间运动状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间何间运动状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处处，而只能确定它出现在原子核外空间各处的概率。，而只能确定它出现在原子核外空间各处的概率。电子云电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。概率密度分布的形象化描述。电子云密度大电子云密度大的空间表示电子在该空间的空间表示电子在该空间单位体积出现的概单位体积出现的概率就大率就大；反之就小。；反之就小。用用P表示电子在某处出现的概率，表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体表示该处的体积，则积，则P/V称为概率密度，用称为概率密度，用表示表示第16页，此课件共27页哦1s电子在原子核外出现的概率分布图电子在原子核外出现的概率分布图 量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个称为一个原子轨道原子轨道预习课本第预习课本第10页页第17页，此课件共27页哦S能级的原子轨道图*S S能级的能级的原子原子轨道是球形对称的轨道是球形对称的.*能层序数能层序数n n越大越大,原子轨道半径越大原子轨道半径越大第18页，此课件共27页哦 P能级的原子轨道是哑铃形的,每个P能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以P x,Py,PZ表示.xyzxyzxyzP能级的原子轨道第19页，此课件共27页哦P能级的原子轨道 P能级的3个原子轨道P x,Py,PZ合在一起的情形.第20页，此课件共27页哦 d能级的原子轨道有5个.d能级的原子轨道同一能级中不同轨道的能量是相等的。同一能级中不同轨道的能量是相等的。第21页，此课件共27页哦1、S S、P P、d d、f f能级分别有多少个轨道，每个轨道能级分别有多少个轨道，每个轨道上最多能容纳几个电子？其自旋方向怎样？上最多能容纳几个电子？其自旋方向怎样？2 2、举例说明洪特规则：、举例说明洪特规则：科学研究科学研究阅读课文P11、12,讨论下列问题 S p d fS p d f能级分别有能级分别有1 1、3 3、5 5、7 7个轨道，每个轨道最个轨道，每个轨道最多能容纳的电子数为多能容纳的电子数为2 2个，且自旋方向相反。这就是泡个，且自旋方向相反。这就是泡利原理利原理 当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。例如，课本占据一个轨道，而且自旋方向相同。例如，课本1212页学与页学与问。问。第22页，此课件共27页哦原子的电子排布图铁原子的电子排布图铁原子的电子排布图洪特规则泡利原理能量最低原理第23页，此课件共27页哦试根据构造原理写出试根据构造原理写出24号、号、25号、号、29号、号、30号号电子排布式。电子排布式。特殊地：对于特殊地：对于同一能级同一能级，当电子排布为，当电子排布为全充满、半充满或全全充满、半充满或全空时空时是比较稳定的。是比较稳定的。注意：注意：在书写电子排布式时，能层低的能级要写在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，不能按填充顺序写。在左边，不能按填充顺序写。第24页，此课件共27页哦4下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是（）A、通常用小黑点来表示电子的多少、通常用小黑点来表示电子的多少B、小黑点密表示在该核外空间的电子数多、小黑点密表示在该核外空间的电子数多C、小黑点密表示在该核外空间的单位体积内电子、小黑点密表示在该核外空间的单位体积内电子出出 现的概率大现的概率大 D、通常用小黑点来表示绕核作高速圆周运动、通常用小黑点来表示绕核作高速圆周运动 C课堂练习课堂练习第25页，此课件共27页哦5下列有关原子轨道的叙述中不正确的（下列有关原子轨道的叙述中不正确的（）A、氢原子的、氢原子的3s轨道能量较轨道能量较3p能级低能级低 B、锂原子的、锂原子的2s与与5s 轨道皆为球形分布轨道皆为球形分布 C、p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层序数能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层序数的增加，的增加，p能级原子轨道也在增多能级原子轨道也在增多 D、能层、能层n4的原子轨道最多可容纳的原子轨道最多可容纳16个电子个电子课堂练习课堂练习CD第26页，此课件共27页哦6、以下是表示铁原子的以下是表示铁原子的3种不同化学用语。种不同化学用语。结构示意图结构示意图电子排布电子排布式式电子排布图（轨道电子排布图（轨道表示式）表示式）铁铁原原子子1s22s22p63s23p63d64s2请你通过比较、归纳，分别说出请你通过比较、归纳，分别说出3种不同化学用语所能反映的粒子种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。结构信息。结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数 及各能层上的电子数。及各能层上的电子数。电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级 上的电子数。上的电子数。电子排布图电子排布图：能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子：能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子 分布情况，自旋方向。分布情况，自旋方向。第27页，此课件共27页哦