第一章第一节原子结构第一课时 课件高二化学人教版选修3物质结构与性质.ppt

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1、第一章第一章 原子结构与性质原子结构与性质第一节第一节 原子结构原子结构第一课时第一课时 能层、能级与构造原理能层、能级与构造原理学习目标学习目标1.进一步了解原子核外电子的排布和运动状态。进一步了解原子核外电子的排布和运动状态。2.了解能层和能级的概念，了解能层和能级的概念，掌握原子核外电子掌握原子核外电子 的能级分布。的能级分布。3.理解理解构造原理，并构造原理，并能用电子排布式表示常见能用电子排布式表示常见 元素元素(136号号)原子核外电子的排布。原子核外电子的排布。人类认识原子的历史人类认识原子的历史德莫克利特德莫克利特道尔顿道尔顿汤姆生汤姆生卢瑟福卢瑟福玻尔玻尔薛定谔薛定谔导：思：

2、1.原子的诞生、原子的诞生、地球的组成元素、原子结构？地球的组成元素、原子结构？2、能层的定义、符号、最多容纳的电子数以及能级数？、能层的定义、符号、最多容纳的电子数以及能级数？3、能级的定义、符号、表示方法、最多容纳的电子数？、能级的定义、符号、表示方法、最多容纳的电子数？4、构造原理：定义、能级交错现象？、构造原理：定义、能级交错现象？5、电子排布式：定义、书写方式？写出、电子排布式：定义、书写方式？写出K O F S Ca Sc的电的电子排布式子排布式一、原子的诞生一、原子的诞生1.1.原子的诞生原子的诞生 氢氢氦氦锂锂2 的组成与各元素的含量的组成与各元素的含量1%3、地球的组成元素地

3、球的组成元素地球上的元素绝大多数是_，_(包括稀有气体)仅24种。金属金属非金属非金属4、原子结构原子结构二、能层与能级二、能层与能级1 1、能层能层(1)定义定义：根据多电子原子的核外电子的：根据多电子原子的核外电子的能量差异能量差异，将核外电子分成不同的将核外电子分成不同的能层能层。电子层电子层(2)能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数如下：能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数如下：能层（能层（n n）一一 二二 三三四四 五五六六 七七。符号符号K KL LM MN NO OP PQ Q.最多电子数最多电子数2 28 818183232 5050.注意：注意：(1)(1)各能层的能量

4、关系：各能层的能量关系：离核越近越近的能层具有的能量越低越低，即由K到Q，能层的能量由低到高。(2)(2)各能层最多容纳的电子数为：各能层最多容纳的电子数为：2n2 （n为能层序数）为能层序数）2、能级、能级(1)分类依据分类依据：根据多电子原子中：根据多电子原子中同一能层电子能量同一能层电子能量 的不同的不同，将它们分成不同的，将它们分成不同的能级能级。(2)能级名称：能级名称：s、p、d、f、g、h 可可表示为：表示为：ns、np、nd、nf.（n代表能层代表能层）(3)各能层的能级符号和各能级所能容纳的最多电子数：各能层的能级符号和各能级所能容纳的最多电子数：注意：注意：每一能层中，能级

5、符号的顺序为每一能层中，能级符号的顺序为nsns、npnp、ndnd、nf nf （n n代表能层）代表能层）每一能层的能级总是从每一能层的能级总是从s s能级能级开始，且开始，且能级数量等能级数量等 于该能层序数。于该能层序数。以以s s、p p、d d、f f排序的各能级排序的各能级所能容纳的最多电子所能容纳的最多电子 数目依次为：数目依次为：1 1、3 3、5 5、7.7.的二倍的二倍当堂训练当堂训练 1、以下能级符号书写错误的是：（、以下能级符号书写错误的是：（）A、5s B、6d C、3f D、4pc注意：注意：ns中中n 1；np中中n 2；nd中中n 3；nf中中n 4 2、下列

6、有关认识正确的是（、下列有关认识正确的是（）A A、各能级、各能级s s、p p、d d、f f可容纳的电子数顺序分别为可容纳的电子数顺序分别为 1 1、3 3、5 5、7 7的两倍的两倍B B、各能层的能级都是从、各能层的能级都是从s s能级开始到能级开始到f f能级结束能级结束C C、各能层含有的能级数为、各能层含有的能级数为n-1n-1D D、各能层含有的电子数为、各能层含有的电子数为 2n2n2 2A三、构造原理与电子排布式三、构造原理与电子排布式1、定义：、定义：在多电子原子中，电子在能级上的排布顺在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序是序是电子最先排布在能量最低的能级上，然后依次排

7、电子最先排布在能量最低的能级上，然后依次排布在能量较高的能级上布在能量较高的能级上，这种规律成为，这种规律成为构造原理。构造原理。2、构造原理示意图、构造原理示意图注意注意(1)(1)“能级交错现象能级交错现象”：从第三能层开始各能级不完全遵循从第三能层开始各能级不完全遵循能层顺序，产生了能级交错排列，能层顺序，产生了能级交错排列，如如 E(3d)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)。(2)(2)各能级、能层的能量关系各能级、能层的能量关系：a a、不同能层、不同能层：EK EL EM EN；b b、同一能层、同一能层：Ens Enp End Enf ；c c、同类能级、同类

8、能级(如如)：Ens E(n+1)s E(n+2)s E(n+3)s d d、能级交错、能级交错：Ens E(n-2)f E(n-1)d Enp （当（当n n4出现出现d能级；能级；当当n n6出现出现 f 能级能级）(3)(3)电子排布规则：原子核外电子按照能级由低到高的顺序电子排布规则：原子核外电子按照能级由低到高的顺序排列，且先排列，且先排满低能级排满低能级。3 3、构造原理的应用、构造原理的应用电子排布式电子排布式(1)定义：将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的右上定义：将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子角，并按照能层从左到右的顺序排列

9、的式子。(2)作用：可以用来表示基态原子或简单离子的核外电子排作用：可以用来表示基态原子或简单离子的核外电子排布情况。布情况。例：氢元素的电子排布式为例：氢元素的电子排布式为：3 3、构造原理的应用、构造原理的应用电子排布式电子排布式(3)电子排布式的书写方法：电子排布式的书写方法：先按照构造原理将能级从低到高排序，然后将电子依次填先按照构造原理将能级从低到高排序，然后将电子依次填充到相对应的能级上，最后将同能层的能级移到一起且能层充到相对应的能级上，最后将同能层的能级移到一起且能层低的能级写在左边）低的能级写在左边）例：写出例：写出Zn的电子排布式的电子排布式 解：解：Zn为为30号元素，电

10、子共号元素，电子共30个个 依据构造原理：依据构造原理：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 书写时：书写时：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 当堂训练当堂训练 写出写出 K Ca Ti Ga Kr Br的电子排布式的电子排布式(4)简化电子排布式简化电子排布式 将电子排布式中的将电子排布式中的内层电子（即内层电子（即达到稀有气体结达到稀有气体结构的部分）用相应稀有气体的元素符号外加构的部分）用相应稀有气体的元素符号外加“”来来表示而得到的式子称为表示而得到的式子称为简化电子排布式。简化电子排布式。例：钠简化电子排布式为：例：钠简化电子排布式为：Na

11、Na：Ne3sNe3s1 1当堂训练：写出氧、硅、铁的简化电子排布式当堂训练：写出氧、硅、铁的简化电子排布式(5)特殊原子的核外电子排布式特殊原子的核外电子排布式 当当p、d、f 能级处于全空、全充满或半充满状态时，能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定。能量相对较低，原子结构较稳定。24Cr 的电子排布式为：的电子排布式为：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s129Cu 的电子排布式为的电子排布式为:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1(6)简单离子的核外电子排布式书写注意事项简单离子的核外电子排布式书写注意事项首先判断出该原子变

12、成离子时首先判断出该原子变成离子时得到或失去的电子得到或失去的电子数。数。原子失去电子的顺序：原子失去电子的顺序：由外向里由外向里。【一般，【一般，主族元素只失去最外层电子主族元素只失去最外层电子，而，而副族元素和副族元素和第第VIII族元素可能还会进一步向里失去内层电子。族元素可能还会进一步向里失去内层电子。】原子得电子时，得到的电子将填充在最外一个能原子得电子时，得到的电子将填充在最外一个能层的某一个能级上。层的某一个能级上。例：例：Cl-的电子排布式为：的电子排布式为：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Mn2+的电子排布式为的电子排布式为:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3

13、d5 当堂训练：写出当堂训练：写出CuCu+、CuCu2+2+、CrCr3+3+电子排布式电子排布式(7)价电子排布式（外围电子排式）价电子排布式（外围电子排式）价电子（或价电子（或外围电子外围电子）是原子在参与化学反应时能够用于形）是原子在参与化学反应时能够用于形成化学键的电子，是与元素化合价有关的电子。表示价电子成化学键的电子，是与元素化合价有关的电子。表示价电子的式子称为价电子排布式。的式子称为价电子排布式。主族元素的价电子就是其最外层电子数；主族元素的价电子就是其最外层电子数；副族元素和副族元素和第第VIII族元素族元素的价电子主要包括：的价电子主要包括：最外层电子和次外层最外层电子和

14、次外层d能级上的电子。能级上的电子。（部分元素倒数第三层的（部分元素倒数第三层的f能级上的电子也可能是价电子）能级上的电子也可能是价电子）例：例：NaNa原子的原子的价电子排布式：价电子排布式：3s3s1 1 FeFe原子的原子的价电子排布式价电子排布式:3d3d6 64s4s2 2当堂训练：写出氧、钙、铜的价电子排布式当堂训练：写出氧、钙、铜的价电子排布式(8)电子排布式与原子结构示意图的关系电子排布式与原子结构示意图的关系原子结构示意图原子结构示意图结论：可根据电子排布式来书写原子结构示意图！结论：可根据电子排布式来书写原子结构示意图！练习：写出练习：写出Cu、Cr、As的原子结构示意图的

15、原子结构示意图(8)电子排布式与原子结构示意图的关系电子排布式与原子结构示意图的关系1s2 2s2 2p6 3s1 11Na:原子结构示意图原子结构示意图电子排布式电子排布式KLM16S:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 MLK26Fe:1s2 2s2 2p6 3s2 3p63d6 4s2 K L M N 结结论论：可可可可根根据据电电子子排排布布式式来来书书写写原原子子结结构构示示意意图图！课堂小结课堂小结1、原子的诞生、原子的诞生2、能层与能级（重点）、能层与能级（重点）3、构造原理与电子排布（重点）、构造原理与电子排布（重点）构造原理构造原理 电子排布式：电子排布式：基态原子的电子排布式、简化电子排布式；离基态原子的电子排布式、简化电子排布式；离子的电子排布式；价电子排布式子的电子排布式；价电子排布式