第一单元原子核外电子的运动.ppt

自主学习与小组交流自主学习与小组交流 一、开天辟地一、开天辟地原子的原子的诞生生 1、原子的、原子的诞生生宇宇宙宙大大爆爆炸炸 整个宇宙最初聚集在整个宇宙最初聚集在整个宇宙最初聚集在整个宇宙最初聚集在一个一个一个一个“原始原子原始原子原始原子原始原子”中，后中，后中，后中，后来发生了大爆炸，碎片向来发生了大爆炸，碎片向来发生了大爆炸，碎片向来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我四面八方散开，形成了我四面八方散开，形成了我四面八方散开，形成了我们的宇宙。大爆炸后两小们的宇宙。大爆炸后两小们的宇宙。大爆炸后两小们的宇宙。大爆炸后两小时，诞生了大量的时，诞生了大量的时，诞生了大量的时，诞生了大量的HH、少、少、少、少量的量的量的量的HeHe及极少量的及极少量的及极少量的及极少量的LiLiLiLi，然后经过以上元素发生原然后经过以上元素发生原然后经过以上元素发生原然后经过以上元素发生原子核的熔合反应，分期分子核的熔合反应，分期分子核的熔合反应，分期分子核的熔合反应，分期分批的合成了其它元素。批的合成了其它元素。批的合成了其它元素。批的合成了其它元素。2、原子、原子结构理构理论发展展公元前公元前公元前公元前5 5 5 5世纪，古希腊哲学家世纪，古希腊哲学家世纪，古希腊哲学家世纪，古希腊哲学家德谟克利特德谟克利特德谟克利特德谟克利特等人认为：等人认为：等人认为：等人认为：万物是由大量的不可分割的微粒构成，即原子。万物是由大量的不可分割的微粒构成，即原子。万物是由大量的不可分割的微粒构成，即原子。万物是由大量的不可分割的微粒构成，即原子。19 19 19 19世纪初，英国科学家世纪初，英国科学家世纪初，英国科学家世纪初，英国科学家道尔顿道尔顿道尔顿道尔顿提出近代原子学说，他认为：物提出近代原子学说，他认为：物提出近代原子学说，他认为：物提出近代原子学说，他认为：物质由原子组成，原子不能被创造质由原子组成，原子不能被创造质由原子组成，原子不能被创造质由原子组成，原子不能被创造也不能被毁灭，在化学变化中原也不能被毁灭，在化学变化中原也不能被毁灭，在化学变化中原也不能被毁灭，在化学变化中原子不可再分割，它们的化学性质子不可再分割，它们的化学性质子不可再分割，它们的化学性质子不可再分割，它们的化学性质在化学反应中保持不变。在化学反应中保持不变。在化学反应中保持不变。在化学反应中保持不变。（1 1）原子）原子）原子）原子结结构理构理构理构理论论的的的的发发展展展展1811181118111811年年年年,阿伏加德罗阿伏加德罗阿伏加德罗阿伏加德罗提出了分子提出了分子提出了分子提出了分子的概念的概念的概念的概念,他认为气体分子是由几个他认为气体分子是由几个他认为气体分子是由几个他认为气体分子是由几个原子构成的。原子构成的。原子构成的。原子构成的。1860186018601860年，国际化学界年，国际化学界年，国际化学界年，国际化学界确立了原子确立了原子确立了原子确立了原子分子论。分子论。分子论。分子论。1869186918691869年，已有年，已有年，已有年，已有63636363种元素为科学种元素为科学种元素为科学种元素为科学家所认识，家所认识，家所认识，家所认识，门捷列夫门捷列夫门捷列夫门捷列夫将各元素按将各元素按将各元素按将各元素按原子量的变化联系起来，揭示了原子量的变化联系起来，揭示了原子量的变化联系起来，揭示了原子量的变化联系起来，揭示了自然界的一条基本规律自然界的一条基本规律自然界的一条基本规律自然界的一条基本规律元素元素元素元素周期律。周期律。周期律。周期律。1919世纪中叶以后，近现代对物质结构的世纪中叶以后，近现代对物质结构的认识有了飞速发展。（碳原子的四价，有认识有了飞速发展。（碳原子的四价，有机物碳原子成键的立体结构，有机物分子机物碳原子成键的立体结构，有机物分子中键的饱和性等相继被发现）中键的饱和性等相继被发现）1919世纪末世纪末2020世纪初，量子力学（微观世纪初，量子力学（微观粒子具有波粒二象性）确立。量子力学是粒子具有波粒二象性）确立。量子力学是研究原子和分子结构的理论基础。研究原子和分子结构的理论基础。（2）原子）原子结构模型的构模型的发展展道尔顿道尔顿认为原子是微小认为原子是微小的不可分割的的不可分割的实心实心球体。球体。实心圆球体实心圆球体英国科学家英国科学家汤姆生汤姆生发现了发现了电子，并提出电子，并提出“葡萄干面包葡萄干面包式式”的原子结的原子结构模型。构模型。电子在球体运动电子在球体运动电子在球体运动电子在球体运动1911191119111911年英国物理学家年英国物理学家年英国物理学家年英国物理学家卢瑟福卢瑟福卢瑟福卢瑟福（汤姆生的学生）（汤姆生的学生）（汤姆生的学生）（汤姆生的学生）提出了提出了提出了提出了带核的原子行星结构模型。带核的原子行星结构模型。带核的原子行星结构模型。带核的原子行星结构模型。卢瑟福著名的卢瑟福著名的卢瑟福著名的卢瑟福著名的 粒子散射实验，表明正电荷粒子散射实验，表明正电荷粒子散射实验，表明正电荷粒子散射实验，表明正电荷在原子的中心，负电荷（电子）在正电荷周围运在原子的中心，负电荷（电子）在正电荷周围运在原子的中心，负电荷（电子）在正电荷周围运在原子的中心，负电荷（电子）在正电荷周围运动，就象飞蛾在灯泡四周乱飞那样。原子的大部动，就象飞蛾在灯泡四周乱飞那样。原子的大部动，就象飞蛾在灯泡四周乱飞那样。原子的大部动，就象飞蛾在灯泡四周乱飞那样。原子的大部分是空空洞洞的空间。分是空空洞洞的空间。分是空空洞洞的空间。分是空空洞洞的空间。1913191319131913年丹麦物理学家年丹麦物理学家年丹麦物理学家年丹麦物理学家波尔波尔波尔波尔（卢瑟福的学生）（卢瑟福的学生）（卢瑟福的学生）（卢瑟福的学生）引入量子论观点，提出引入量子论观点，提出引入量子论观点，提出引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动电子在一定轨道上运动电子在一定轨道上运动电子在一定轨道上运动的原子结构模型。的原子结构模型。的原子结构模型。的原子结构模型。电子云模型（几率说）电子云模型（几率说）电子云模型（几率说）电子云模型（几率说）启示启示 1、人类对原子结构认识的逐渐深入，都、人类对原子结构认识的逐渐深入，都是建立在实验研究基础上的，实验是揭示原是建立在实验研究基础上的，实验是揭示原子结构的重要手段。子结构的重要手段。2、汤姆生、卢瑟福、玻尔等几代师生都、汤姆生、卢瑟福、玻尔等几代师生都是诺贝尔科学奖获得者，他们勇于怀疑科学是诺贝尔科学奖获得者，他们勇于怀疑科学上的上的“定论定论”，不迷信权威，为科学的发展，不迷信权威，为科学的发展作出了重要贡献。自然科学就是在不断探索作出了重要贡献。自然科学就是在不断探索中修正错误而前进的。中修正错误而前进的。相关知识回顾相关知识回顾 1、原子的构成、原子的构成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两个重要结论两个重要结论 质量数质量数=质子数质子数+中子数中子数 核电荷数核电荷数=质子数质子数=原子核外电子数原子核外电子数2、原子核外、原子核外电子的排布子的排布规律律（1 1）核外）核外）核外）核外电电子子子子总总是尽量先排布在能量是尽量先排布在能量是尽量先排布在能量是尽量先排布在能量 的的的的电电子子子子层层，然后由里向外，依次排布在能量逐步，然后由里向外，依次排布在能量逐步，然后由里向外，依次排布在能量逐步，然后由里向外，依次排布在能量逐步 的的的的电电子子子子层层(能量最低原理能量最低原理能量最低原理能量最低原理)。（2 2）原子核外各）原子核外各）原子核外各）原子核外各电电子子子子层层最多容最多容最多容最多容纳纳 个个个个电电子。子。子。子。（3 3）原于最外）原于最外）原于最外）原于最外层电层电子数目不能超子数目不能超子数目不能超子数目不能超过过 个个个个(K(K层为层为最最最最外外外外层时层时不能超不能超不能超不能超过过2 2个个个个电电子子子子)。（4 4）次外次外次外次外层电层电子数不能超子数不能超子数不能超子数不能超过过 个个个个(K(K层为层为次外次外次外次外层层时时不超不超不超不超过过2 2个个个个)，倒数第三，倒数第三，倒数第三，倒数第三层电层电子数不能超子数不能超子数不能超子数不能超过过 个。个。个。个。2n281832较较低低低低升高升高升高升高二、二、能层（电子层）与能级（电子亚层）能层（电子层）与能级（电子亚层）1、能、能层（1）在多在多电子的原子核外子的原子核外电子的能量是不子的能量是不同的，按同的，按电子的能量差异，可以将核外子的能量差异，可以将核外电子子分成不同的能分成不同的能层。核外。核外电子是分子是分层排布排布 的。的。（2）核外电子分层排布）核外电子分层排布依据核外电子的能量不同：依据核外电子的能量不同：依据核外电子的能量不同：依据核外电子的能量不同：离核远近：离核远近：离核远近：离核远近：近近近近 远远远远 能量高低：能量高低：能量高低：能量高低：低低低低 高高高高1234567KLMNOPQ2、能、能级级（电电子子亚层亚层）能层与能级表示方法及各能级所容纳的最多电子数能层与能级表示方法及各能级所容纳的最多电子数 在多电子原子中，同一能层的电子，能量可以不在多电子原子中，同一能层的电子，能量可以不同，还可以把它们分成能级。同，还可以把它们分成能级。【学与问学与问】1.1.不同的能层分别有多少个能级，与能不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数（层的序数（n n）间存在什么关系？）间存在什么关系？2.2.不同能层中，符号相同的能级中所容不同能层中，符号相同的能级中所容纳的最多电子数是否相同？以纳的最多电子数是否相同？以s s、p p、d d、f f排序的各能级可容纳的最多电子数是多少？排序的各能级可容纳的最多电子数是多少？规规律：律：（1 1）每个能每个能层层中，能中，能级级符号的符号的顺顺序是序是ns、np、nd、nf 第一能第一能层层只有只有1个能个能级级(1s)，第二能，第二能层层有有2个能个能级级(2s和和2p)，第，第3能能层层有有3个能个能级级(3s、3p和和3d)，依次，依次类类推。推。（2 2）任意一个能任意一个能层层，其，其能能级级数数=能能层层序数。序数。（3 3）s、p、d、f可容可容纳纳的的电电子数依次是子数依次是1、3、5、7的两倍。的两倍。（4 4）英文字母相同的不同能英文字母相同的不同能级级中所容中所容纳纳的最多的最多电电子子数是相同的，但能量是不同的。如数是相同的，但能量是不同的。如1s2s3s4s（5）同一）同一层层中，各能中，各能级级的能量是按的能量是按s、p、d、f 的次的次序增高。如序增高。如4s4p4d4f 根据已有知识，试写出根据已有知识，试写出K原子的可能电原子的可能电子排布式与原子结构示意图？子排布式与原子结构示意图？原子结构原子结构示意图示意图1s22s22p63s23p63d1+192 8 9+192 8 8 1电子排电子排布式布式1s22s22p63s23p64s1 问题探究问题探究 能级能级交错交错三、构造原理与电子排布式三、构造原理与电子排布式1 1、构造原理、构造原理 随原子核电随原子核电荷数递增，绝大荷数递增，绝大多数原子核外电多数原子核外电子的排布遵循如子的排布遵循如右图的排布顺序，右图的排布顺序，这个排布顺序被这个排布顺序被称为称为构造原理构造原理。构造原理构造原理 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；5s 4d 5p;6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 7p 2、电电子排布式子排布式氢氢 H 1s22s22p63s11s22s22p63s23p64s21s1 用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布的电子数。的电子数。的电子数。的电子数。钠钠 Na 钙钙 Ca铁铁 Fe1s22s22p63s23p63d64s2溴溴 Br1s22s22p63s23p63d104s24p53 3、原子的、原子的简简化化电电子排布子排布 写写出出O、Si和第和第26号元素号元素Fe的的简简化电子排布式。化电子排布式。方法：用方括号将方法：用方括号将该元素前一个周期的惰性气该元素前一个周期的惰性气体括起来，体括起来，再将特征电子排布补充出来。再将特征电子排布补充出来。O：He2s22p4 Si：Ne3s23p2Fe：Ar3d64s2练习练习问题与探与探讨 通过自主学习与小组合作交流通过自主学习与小组合作交流后，你还有存在的需课堂解决的问后，你还有存在的需课堂解决的问题吗？题吗？课堂小结课堂小结一一.开天辟地开天辟地原子的诞生原子的诞生二、能层与能级二、能层与能级三、构造原理与电子排布式三、构造原理与电子排布式1以下能以下能级级符号正确的是（符号正确的是（）A.6s B2d C3f D7pAD练习练习2 2下列能下列能下列能下列能级级级级中中中中轨轨轨轨道数道数道数道数为为为为5 5的是（的是（的是（的是（）A As s能能能能级级级级 B Bp p能能能能级级级级 C Cd d能能能能级级级级 D Df f能能能能级级级级3 3下列各能下列各能下列各能下列各能层层层层中不包含中不包含中不包含中不包含p p能能能能级级级级的是（的是（的是（的是（）A AN BN BM CM CL DL DKK4 4下列各下列各下列各下列各组组组组微粒中，各能微粒中，各能微粒中，各能微粒中，各能层电层电层电层电子数均达到子数均达到子数均达到子数均达到2n2n2 2个的个的个的个的是（是（是（是（）A ANeNe和和和和 Ar BAr BHH 和和和和NaNa+C CNeNe和和和和ClCl D DF F 和和和和S S2 2CDB6 6比比比比较较较较下列多下列多下列多下列多电电电电子原子能子原子能子原子能子原子能级级级级的高低的高低的高低的高低（1 1）1s,3d 1s,3d （2 2）3s,3p,3d3s,3p,3d（3 3）2p,3p,4p2p,3p,4p 1010请请根据构造原理，写出下列基根据构造原理，写出下列基根据构造原理，写出下列基根据构造原理，写出下列基态态原子的原子的原子的原子的电电子排子排子排子排布式：布式：布式：布式：（1 1）N N （2 2）NeNe （3 3）Cl Cl （4 4）CaCa1s1s3d3d3s3s 3p3p 3d3d2p2p 3p3p 4p4p 只有黑暗中勇往直前；生命之光才更加耀眼。课程标准解读课程标准解读 内容解内容解内容解内容解读读能力解能力解能力解能力解读读1 1、进进一一一一步步步步认认识识原原原原子子子子核核核核外外外外电电子子子子的的的的分分分分层层排排排排布布布布，知知知知道道道道原原原原子子子子核核核核外外外外电电子子子子的的的的能能能能层层分分分分布布布布及及及及其其其其能能能能量量量量关关关关系系系系，知知知知道道道道原原原原子子子子核核核核外外外外电电子子子子的的的的能能能能级级分布及其能量关系。分布及其能量关系。分布及其能量关系。分布及其能量关系。1 1、复复复复习习和和和和延延延延伸伸伸伸、类类比比比比和和和和归归纳纳。将将将将学学学学生生生生对对原原原原有有有有知知知知识识加加加加以以以以升升升升华华，充充充充分分分分认认识识原原原原子子子子结结构构构构理理理理论论发发展展展展的的的的过过程程程程是一个逐步深入完美的是一个逐步深入完美的是一个逐步深入完美的是一个逐步深入完美的过过程。程。程。程。2 2、初步知道量子数的涵、初步知道量子数的涵、初步知道量子数的涵、初步知道量子数的涵义义；2 2、能能能能用用用用符符符符号号号号表表表表示示示示原原原原子子子子核核核核外外外外的的的的不不不不同同同同能能能能级级，能能能能用用用用电电子子子子排排排排布布布布式式式式表表表表示示示示常常常常见见元元元元素素素素（1 13636号号号号）原原原原子子子子核核核核外外外外电电子的排布。子的排布。子的排布。子的排布。3 3、了了了了解解解解原原原原子子子子结结构构构构的的的的构构构构造造造造原原原原理理理理，能能能能用用用用构构构构造造造造原原原原理理理理认认识识原原原原子子子子的的的的核核核核外外外外电电子排布；子排布；子排布；子排布；红外光谱仪红外光谱仪电子显微镜电子显微镜原子吸收光谱仪原子吸收光谱仪X射线衍射仪射线衍射仪76543214f1s2s3s4s5s6s7s2p3p4p5p6p7p6d5d4d3d5f2 2、核核外外电电子子填填充充顺顺序序图图构造原理：构造原理：1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；5s 4d 5p;6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 7p