第一讲 原子结构的发展史7979.docx

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1、智通网校用稿2010-3-28 第一讲 原子结构的发展史学习目标： 1了解原子结构的发展历史 2熟悉相相应化学学用语表表示方法法 3掌握微微粒计算算方法、概概念差异异的比较较 4掌握核核外电子子排布及及其相关关理论教学过程： 11发展展历史与与实验原子结构模模型的演演变图中中，为为道尔顿顿实心球球式原子子模型、为卢瑟瑟福行星星运转式式原子模模型、为汤姆姆生葡萄萄干面包包式原子子模型、为近代代量子力力学原子子模型、为玻尔尔轨道式式原子模模型。其其中符合合历史演演变顺序序的一组组排列是是A BB C DD 2组成原原子的基基本粒子子之间的的关系 （11）质子子数决定定_的种类类；质子子数和中中子数

2、决决定_的种类类 （2）AZX代表一个质量数为_，质子数为_，中子数为_，核外电子数为_的原子 （3）质质量数=_ + _，对任任一原子子，核电电荷数=_；对对中性原原子，核核外电子子数=_ （4）ZXn-中核外电子数=_，ZXn+中核外电子数=_课堂练习：1：在物质质结构研研究的历历史上，根根据量子子论的观观点，首首先提出出原子核核外电子子在一系系列稳定定轨道上上运动并并较好地地解释了了氢原子子光谱的的科学家家是w.w.ww.k.s.55.u.c.oo.mA汤姆生生 B卢瑟福福 C道尔顿顿 D玻尔2两种微微粒的质质子数和和电子数数都相等等，它们们不可能能是A一种阳阳离子和和一种阴阴离子 B一

3、一种单质质分子和和一种化化合物分分子C一种分分子和一一种离子子 DD一种种原子和和一种分分子 2核外电电子排布布的初步步核外电子以以极高的的速度、在在极小的的空间作作应不停停止的运运转。不不遵循宏宏观物体体的运动动规律（不不能测出出在某一一时刻的的位置、速速度，即即不能描描画出它它的运动动轨迹）。可用统计（图图示）的的方法研研究电子子在核外外出现的的概率。电电子云电子子在核外外空间一一定范围围内出现现的机会会的大小小，好像像带负电电荷的云云雾笼罩罩在原子子核周围围，人们们形象的的称为电电子云。电电子云图图中小黑黑点的疏疏密表示示_，成成_关关系。原子核外电电子的运运动特征征（一）电子子层（又又

4、称能层层）：分分层依据据：能量量的较大大差别；电子运动的的主要区区域或离离核远近近的不同同。（二）原子子轨道电子子亚层轨道的类型型不同，轨轨道的形形状也不不同。用s、p、dd、f分分别表示示不同形形状的轨轨道。 原子轨道表表示方法法：表示示为nss，npp，ndd，nff等。原子轨道种种类数与与电子层层序数_。（三）轨道道的伸展展方向思考：各原原子轨道道的能量量高低：（提高高是多电电子原子子中，电电子填充充原子轨轨道时） 相同电电子层上上原子轨轨道能量量的高低低：nss _npp_ nnd _ nnf形状相同同的原子子轨道能能量的高高低：11s _ 2ss_3s_ 4s电子层和和形状相相同的原

5、原子轨道道的能量量高低：2pxx_2ppy_2ppz巩固练习：1下列轨轨道含有有轨道数数目为33的是（ ）A1s BB2pp C3p D4d 23d轨轨道中最最多容纳纳电子数数为 （ ）A2 B10 C 144 DD 1183第三电电子层含含有的轨轨道数为为 （ ） A3 BB 55 CC 77 DD 99 4用“”“”或“”表示下下列各组组多电子子原子的的原子轨轨道能量量的高低低 3s 33p 2pxx 2pyy 3s 33d 4s 33p 5以下能能级符号号不正确确的是 （ ） A 5ss B 4dd C 3f D 6pp6下列各各电子层层中不包包含d亚层的的是 （ ）AN电子子层 BM电

6、子层层 CL电子层层 DDK电子层层（四）自旋旋方向思考：各电电子层包包含的原原子轨道道数目和和可容纳纳的电子子数 3核外电电子排布布与周期期表的关关系（1）构造造原理关关键点：一定要要记住电电子排入入轨道的的顺序，这这是本章章最重要要的内容容。从第第四能层层开始，该该能层的的ns与与np能能级之间间插入了了(n-1)层层的d能能级，第第六能层层开始还还插入（nn-2）ff，其能能量关系系是：nns（nn-2）ff （n-1）dd nnp核外电子排排布的表表示方法法：_（2）核外外电子排排布规律律 A最最低能量量原理： B_原理理：C_规则： （33）核外外电子排排布方法法 以244Cr为为例

7、：课堂练习：1下列各各原子或或离子的的电子排排布式错错误的是是（ ）A All 1s222s22p63s23p1 B O22- 1ss22s22p6C Naa+ 11s22s22p6 D Si 11s22s22p22下列各各原子或或离子的的电子排排布式错错误的是是（ ） A. CCa2+ 1ss22s22p63s23p6 BB. O2- 1ss22s23p4C. CCl- 1ss22s22p63s23p6 D. AAr 11s22s22p63s23p63判断下下列原子子的电子子排布式式是否正正确；如如不正确确，说明明它违反反了什么么原理？ （11）All： 1ss2 2ss22p6 3ss13

8、p2 （22）Cll： 1ss2 2ss22p6 3ss23p5 （33） SS： 1ss2 2ss22p6 3ss33p3 （44） K： 1ss2 2ss22p6 3s23p63d1 （55）Nee： 1s2 2ss22p6 4“各能能级最多多容纳的的电子数数，是该该能级原原子轨道道数的二二倍”，支撑撑这一结结论的理理论是A构造原原理 BB泡利利原理 C洪洪特规则则 D能量最最低原理理5下列原原子结构构与洪特特规则有有关的是是 ACu原原子的外外围电子子排布是是 3dd1044s1而而不是33d944s2。 BS 原原子的价价电子排排布是 3s223p44而不是是3s113p55。 CFe

9、 原子的的外围电电子排布布是3dd64ss2 而而不是33d8。 DN原子子的最外外层有33个未成成对电子子，且自自旋方向向相同。6熟练写写出元素素周期表表中前336号元元素的名名称、元元素符号号和用电电子排布布式表示示136号元元素原子子核外电电子的排排布。填填表元素名称元素符号原子序数电子排布式式价电子排布布7S氯铜Cr3d64ss235A在一般般情况下下总想处处于一种种较为安安全（或或稳定）的的一种状状态（基基态），也也就是能能量最低低时的状状态。当当有外加加作用时时，电子子也是可可以吸收收能量到到能量较较高的状状态（激激发态），但但是它总总有时时时刻刻想想回到基基态的趋趋势。一一般来说

10、说，离核核较近的的电子具具有较低低的能量量，随着着电子层层数的增增加，电电子的能能量越来来越大；同一层层中，各各亚层的的能量是是按s、pp、d、ff的次序序增高的的。这两两种作用用的总结结果可以以得出电电子在原原子核外外排布时时遵守下下列次序序：1ss、2ss、2pp、3ss、3pp、4ss、3dd、4ppB我们已已经知道道，一个个电子的的运动状状态要从从4个方方面来进进行描述述，即它它所处的的电子层层、电子子亚层、电电子云的的伸展方方向以及及电子的的自旋方方向。在在同一个个原子中中没有也也不可能能有运动动状态完完全相同同的两个个电子存存在，这这就是保保里不相相容原理理所告诉诉大家的的。根据据

11、这个规规则，如如果两个个电子处处于同一一轨道，那那么，这这两个电电子的自自旋方向向必定相相反。也也就是说说，每一一个轨道道中只能能容纳两两个自旋旋方向相相反的电电子。这这一点好好像我们们坐电梯梯，每个个人相当当于一个个电子，每每一个电电梯相当当于一个个轨道，假假设电梯梯足够小小，每一一个电梯梯最多只只能同时时供两个个人乘坐坐，而且且乘坐时时必须一一个人头头朝上，另另一个人人倒立着着（为了了充分利利用空间间）。根根据保里里不相容容原理，我我们得知知：s亚亚层只有有1个轨轨道，可可以容纳纳两个自自旋相反反的电子子；p亚亚层有33个轨道道，总共共可以容容纳6个个电子；d亚层有有5个轨轨道，总总共可以

12、以容纳110个电电子。我我们还得得知：第第一电子子层（KK层）中中只有11s亚层层，最多多容纳两两个电子子；第二二电子层层（L层层）中包包括2ss和2pp两个亚亚层，总总共可以以容纳88个电子子；第33电子层层（M层层）中包包括3ss、3pp、3dd三个亚亚层，总总共可以以容纳118个电电子第n层层总共可可以容纳纳2n22个电子子。C有两方方面的含含义：一一是电子子在原子子核外排排布时，将将尽可能能分占不不同的轨轨道，且且自旋平平行；洪洪特规则则的第二二个含义义是对于于同一个个电子亚亚层，当当电子排排布处于于全满（s22、p6、d100、f144）半满（s11、p3、d5、f7）全空（s00、p0、d0、f0）时比比较稳定定。