第一节原子结构第一课时.ppt

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1、第一章第一章 原子核外电子的运动原子核外电子的运动第一节第一节 原子结构原子结构第一课时第一课时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核电荷数核电荷数核电荷数核电荷数 =质子数质子数质子数质子数 =原子核外原子核外原子核外原子核外电子数电子数电子数电子数质量数质量数=质子数质子数+中子数中子数中子数中子数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

2、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）原子最外）原子最外）原子最外）原子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

3、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

4、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 、少量的、少量的、少量的、少量的 及极少及极少及极少及极少量的量的量的量的锂锂锂锂LiLiLiLi，然后经过以上，然后经过以上，然后经过以上，然后经过以上元素发生原子核的熔合反元素发生原子核的熔合反元素发生原子核的熔合反元素发生原子核的熔合反应，分期分批的合成了其应，分期分批的合成了其应，分期分批的合成了其应，分期分批的合成

5、了其它元素。它元素。它元素。它元素。氢（氢（H)氦氦(He)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

6、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1811181118

7、111811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

8、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

9、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

10、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

11、，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

12、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。红外光谱仪红外光谱仪电子显微镜电子显微镜

13、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1

14、234567KLMNOPQ2、能、能级（电子子亚层）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。【思考与交流思考与交流】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

15、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？规律：律：（1 1）每个能）每个能）每个能）每个能层层中，能中，能中，能中，能级级符号的符号的符号的符号的顺顺序是序是序是序是nsns、npnp、ndnd、nf nf 第一能第一能第一能第一能层层只有只有只有只有1 1个能个能个能个能级级(1s)(1s)，第二能，第二能，第二能，第二能层层有有有有2 2个个个个能能能能级级(2s(2s和和和和2p)2p)，第，第，第，第3 3能能能能层层有有有有3 3个能个能个能个能级级(3s(3s、3p3p和和和和3d)3d)，依，依，依，依次次次次类类推。推。推。推。（2 2）任意一个能）任

16、意一个能）任意一个能）任意一个能层层，其能，其能，其能，其能级级数数数数 =能能能能层层序数。序数。序数。序数。（3 3）s s、p p、d d、ff可容可容可容可容纳纳的的的的电电子数依次是子数依次是子数依次是子数依次是1 1、3 3、5 5、77的两倍。的两倍。的两倍。的两倍。（4 4）同一层中，各能级的能量是按同一层中，各能级的能量是按同一层中，各能级的能量是按同一层中，各能级的能量是按s s、p p、d d、f f 的次的次的次的次序增高。序增高。序增高。序增高。（5 5）英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电子英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电子英文字母相同的不同能级中所容纳的最

17、多电子英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电子数是相同的，但能量是不同的。数是相同的，但能量是不同的。数是相同的，但能量是不同的。数是相同的，但能量是不同的。根据已有知识，试写出根据已有知识，试写出K 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？猜想一猜想一 1s22s22p63s23p63d1+192 8 9+192 8 8 1猜想二猜想二 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

18、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。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 s s p s p s d p s d p s f d p s f d p s1 2 3 4 5 6 72 3 4 5 6 73 4 5 64 53 3、电电子排布式子排布式氢氢 H H钠钠 Na Na 钾钾 K

19、K1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 11s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 64s4s1 11s1s1 1 用数字在能级符号右上角表明该能级上用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布的电子数。的排布的电子数。4 4、构造原理中排布、构造原理中排布顺顺序的序的实质实质1）相同能层的不同能级的能量高低顺序相同能层的不同能级的能量高低顺序 ：nsnpndnf2）英文字母相同的不同能级能量高低顺序：英文字母相同的不同能级能量高低顺序：1s2s3s4s；2p3p4p;3d4d各能各能级级的能量高低的能量高低顺顺序序 5 5、原子的、原子的简简化化电电子排

20、布子排布Ne3sNe3s1 1 写出第写出第8 8号元素氧、第号元素氧、第1414号元素硅和第号元素硅和第2626号号元素铁的简化电子排布式。元素铁的简化电子排布式。意义：用方括号将意义：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 O：He2sHe2s2 22p2p4 4 Si Si：Ne3sNe3s2 23p3p2 2FeFe：Ar3dAr3d6 64s4s2 2钠钠的的简简化化电电子排布：子排布：练习练习课堂反堂反馈练习 1 1、在同一个原子中，、在同一个原子中，、在同一个原子中，、在同一个原子中，M

21、M能能能能层层上的上的上的上的电电子与子与子与子与QQ能能能能层层上的上的上的上的电电子的能量子的能量子的能量子的能量()()A A前者大于后者前者大于后者前者大于后者前者大于后者 B B后者大于前者后者大于前者后者大于前者后者大于前者 C C前者等于后者前者等于后者前者等于后者前者等于后者 D D无法确定无法确定无法确定无法确定2 2支撑支撑支撑支撑“宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸”理理理理论论的重要事的重要事的重要事的重要事实实之一是（之一是（之一是（之一是（）A A宇宙原子宇宙原子宇宙原子宇宙原子总总数的数的数的数的88.688.6是是是是氢氢 B B地球上的元素地球上的元素地

22、球上的元素地球上的元素绝绝大多数是金属大多数是金属大多数是金属大多数是金属 C C普普普普鲁鲁特特特特“氢氢是元素之母是元素之母是元素之母是元素之母”的的的的预预言言言言 D D宇宙中存在少量稀有气体分子宇宙中存在少量稀有气体分子宇宙中存在少量稀有气体分子宇宙中存在少量稀有气体分子BA3 3、现现代大爆炸理代大爆炸理代大爆炸理代大爆炸理论认为论认为：天然元素源于：天然元素源于：天然元素源于：天然元素源于氢氢氦等氦等氦等氦等发发生的生的生的生的原子核的融合反原子核的融合反原子核的融合反原子核的融合反应应。这这与普与普与普与普鲁鲁特运用思辨性推特运用思辨性推特运用思辨性推特运用思辨性推测测作出作出

23、作出作出“氢氢是所有元素之母是所有元素之母是所有元素之母是所有元素之母”的的的的预预言恰好言恰好言恰好言恰好“一致一致一致一致”。下列。下列。下列。下列说说法正确的是法正确的是法正确的是法正确的是()()A A以思辨性推以思辨性推以思辨性推以思辨性推测为测为核心能加快科学的核心能加快科学的核心能加快科学的核心能加快科学的进进程程程程 B B普普普普鲁鲁特特特特“既然既然既然既然氢氢最最最最轻轻，它就是其他一切元素之母，它就是其他一切元素之母，它就是其他一切元素之母，它就是其他一切元素之母”的推理是符合的推理是符合的推理是符合的推理是符合逻辑逻辑的的的的 C C“一致一致一致一致”是巧合，普是巧

24、合，普是巧合，普是巧合，普鲁鲁特的特的特的特的预预言没有科学事言没有科学事言没有科学事言没有科学事实实和理和理和理和理论论支撑，只是一种猜支撑，只是一种猜支撑，只是一种猜支撑，只是一种猜测测 D D“现现代大爆炸理代大爆炸理代大爆炸理代大爆炸理论论”是解是解是解是解释释宇宙宇宙宇宙宇宙诞诞生的唯一正确的生的唯一正确的生的唯一正确的生的唯一正确的理理理理论论C4 4道道道道尔顿尔顿的原子学的原子学的原子学的原子学说说曾曾曾曾经经起了很大的作用。他的起了很大的作用。他的起了很大的作用。他的起了很大的作用。他的学学学学说说中主要有下列三个中主要有下列三个中主要有下列三个中主要有下列三个论论点：点：点

25、：点：原子是不能再分原子是不能再分原子是不能再分原子是不能再分的微粒；的微粒；的微粒；的微粒；同种元素的原子的各种性同种元素的原子的各种性同种元素的原子的各种性同种元素的原子的各种性质质和和和和质质量都量都量都量都相同；相同；相同；相同；原子是微小的原子是微小的原子是微小的原子是微小的实实心球体。从心球体。从心球体。从心球体。从现现代原子代原子代原子代原子分子学分子学分子学分子学说说的的的的观观点看，不正确的是（点看，不正确的是（点看，不正确的是（点看，不正确的是（）A A只有只有只有只有 B B只有只有只有只有 C C只有只有只有只有 D D5 5以下能以下能以下能以下能级级符号正确的是（符

26、号正确的是（符号正确的是（符号正确的是（）(双双双双选选)A.6s B A.6s B2d C2d C3f D3f D7p7pDAD6 6下列能下列能下列能下列能级级中中中中轨轨道数道数道数道数为为5 5的是的是的是的是（）A As s能能能能级级 B Bp p能能能能级级 C Cd d能能能能级级 D Df f能能能能级级7 7下列各能下列各能下列各能下列各能层层中不包含中不包含中不包含中不包含p p能能能能级级的是（的是（的是（的是（）A AN BN BM CM CL DL DK K8 8下列各下列各下列各下列各组组微粒中，各能微粒中，各能微粒中，各能微粒中，各能层电层电子数均达到子数均达到

27、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 BH H 和和和和NaNa+C CNeNe和和和和ClCl D DF F 和和和和S S2 2CDB9 9比比比比较较下列多下列多下列多下列多电电子原子能子原子能子原子能子原子能级级的高低的高低的高低的高低（1 1）1s,3d 1s,3d （2 2）3s,3p,3d 3s,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