化学选修原子结构PPT课件.ppt
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1、关于化学选修原子结构第一张,PPT共五十九页,创作于2022年6月1 1、进一步认识原子核外电子的分层排布、进一步认识原子核外电子的分层排布 2 2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系3 3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系4 4、能用符号表示原子核外的不同能级,初步知道量子数的涵义、能用符号表示原子核外的不同能级,初步知道量子数的涵义5 5、了解原子结构的构造原理,能用构造原理认识原子的核外电子排布、了解原子结构的构造原理,能用构造原理认识原子的核外电子排布 6 6、能用电子排布式表示常见元素(、能用电
2、子排布式表示常见元素(1-361-36号)原子核外电子的排布号)原子核外电子的排布 知识与技能知识与技能过程与方法:过程与方法:复习和延伸、类比和归纳、能层类比楼层,能级类比楼梯。复习和延伸、类比和归纳、能层类比楼层,能级类比楼梯。情感和价值观:情感和价值观:充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程第二张,PPT共五十九页,创作于2022年6月近代近代原子原子论论发发现现电电子子带带核核原原子子结结构构模模型型原原子子轨轨道道结结构构模模型型电电子子云云模模型型 科学家们经过近一个世纪的研究,已经基本揭开了原子结构的面纱第三张
3、,PPT共五十九页,创作于2022年6月小结:人类探索物质结构的历史小结:人类探索物质结构的历史德谟克利特德谟克利特的古代原子学说的古代原子学说道尔顿道尔顿的近代原子学说(模型)的近代原子学说(模型)汤姆生汤姆生原子模型原子模型卢瑟福卢瑟福原子模型原子模型玻尔玻尔原子模型原子模型薛定谔薛定谔电子云电子云模型模型原子结构的衍变过程原子结构的衍变过程第四张,PPT共五十九页,创作于2022年6月一一 、开天辟地、开天辟地原子的诞生原子的诞生现代大爆炸宇宙学理论现代大爆炸宇宙学理论 宇宙诞生于约宇宙诞生于约140140亿年前的一次大爆炸亿年前的一次大爆炸 大爆炸后约大爆炸后约2 2小时,诞生了大量的
4、小时,诞生了大量的H H,少量的,少量的HeHe和极少量的和极少量的LiLi 我们今天熟悉的各种元素(原子),都是从那时我们今天熟悉的各种元素(原子),都是从那时起经历了漫长复杂的物理化学变化,分批分期合成而起经历了漫长复杂的物理化学变化,分批分期合成而来的来的1 1氢元素是宇宙中最丰富的元素。氢元素是宇宙中最丰富的元素。2 2宇宙年龄距今约宇宙年龄距今约140140亿年,地球年龄已有亿年,地球年龄已有4646亿年亿年3 3地球上的元素绝大多数是金属,非金属仅有地球上的元素绝大多数是金属,非金属仅有2222种种第五张,PPT共五十九页,创作于2022年6月数量关系:核电荷数数量关系:核电荷数(
5、Z Z)=)=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数质量关系:质量数(质量关系:质量数(A A)=质子数(质子数(Z Z)+中子数(中子数(N N)原子核原子核核外电子核外电子 Z个个质子质子 Z个个中子中子(AZ)个个原子原子 XA Z二二.原子结构原子结构质量数:对质子和中子的相对质量取整数相加的数值,质量数:对质子和中子的相对质量取整数相加的数值,即即近似原子量近似原子量电性关系:原子:电性关系:原子:质子数核外电子数质子数核外电子数 (几乎集中原子的全部质量)(其运动空间几乎占据了原子的整个体积)第六张,PPT共五十九页,创作于2022年6月构成原子的构成原子的粒子粒子电电子子原原
6、子子核核质子质子中子中子电性和电量电性和电量一一个个电电子子带带一一个个单单位位负负电电荷荷,电电量量为为1.610-19C一一个个质质子子带带一一个个单单位位正正电荷电荷不显电性不显电性质量质量(kg)9.10910-311.67310-271.67510-27相对质量相对质量1/18361.0071.008原子构成的粒子及其性质原子构成的粒子及其性质第七张,PPT共五十九页,创作于2022年6月原子质量主要集中在原子核上。原子质量主要集中在原子核上。原子核体积很小,只占原子体积的几亿分之一原子核体积很小,只占原子体积的几亿分之一第八张,PPT共五十九页,创作于2022年6月【说明】:【说明
7、】:原子不是实心球体,在原子核外有一个原子不是实心球体,在原子核外有一个“很大很大”的空间的空间 供电子作高速运动。供电子作高速运动。原子核与电子之间既存在吸引力,又存在排斥力。当达原子核与电子之间既存在吸引力,又存在排斥力。当达 到平衡时,电子既不会飞离出去,又不会紧贴在原子核上。到平衡时,电子既不会飞离出去,又不会紧贴在原子核上。不是任何原子都由质子不是任何原子都由质子、中子和电子构成。如:中子和电子构成。如:氢原子氢原子。在原子中,质子数一定等于核外电子总数,但不一定等于中子数。在原子中,质子数一定等于核外电子总数,但不一定等于中子数。一般质子数一般质子数中子数。中子数。第九张,PPT共
8、五十九页,创作于2022年6月 在多电子的原子中,核外电子的能量是不同的,按电子的能量差异,可以将核外电子分成不同的能层。三:能层与能级能层一二三四五六七符号KLMNOPQ最多容纳电子数28183250每一个能层最多可容纳的电子数:2n2能层(电子层)第十张,PPT共五十九页,创作于2022年6月(1 1)先排能量低的电子层,再排能量高的电子层,)先排能量低的电子层,再排能量高的电子层,由里往外。由里往外。(2 2)每一层最多容纳电子数:)每一层最多容纳电子数:2n2n2 2个。个。(3 3)最外层电子数不超过)最外层电子数不超过8 8个(个(K K层为最外层时不超层为最外层时不超过过2 2个
9、)。个)。(4 4)次外层电子数不超过)次外层电子数不超过1818个,倒数第三层不超过个,倒数第三层不超过3232个。个。核外电子的排布规律核外电子的排布规律:(一低四不超)(一低四不超)第十一张,PPT共五十九页,创作于2022年6月K L M N O+能级能级1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f最多容纳电子数22 6261026 1014规定,任一能层的能级总是从规定,任一能层的能级总是从 s s 能级开始,依次称能级开始,依次称p p、d d、f f、g g能级能级在多电子原子中,同一能层的电子的能量也可能不同,在多电子原子中,同一能层的电子的能量也可能不同,可以可以将它
10、们将它们分为不同的能级(即电子亚层)。分为不同的能级(即电子亚层)。能级(电子亚层)第十二张,PPT共五十九页,创作于2022年6月【学与问学与问】教材教材p5p51 1、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、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(n)(n)间存在什么关系?间存在什么关系?2 2、不同能层分别有多少个能级,与能层的序数间存在什么关系、不同能层分别有多少个能级,与能层的序数间存在什么关系?3 3、英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数是否、英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数是否相同?相同?不同能层中的不同能层中的s s、p p、
11、d d、f f、g g能级能级最多最多能容纳的电子数是相能容纳的电子数是相同的,各为:同的,各为:s 12s 122 2p 32p 326 6d 52d 521010f 72f 721414g 92g 921818(2n2)(所含能级个数能层序数(所含能级个数能层序数n n)第十三张,PPT共五十九页,创作于2022年6月任一能层的能级数等于该能层的序数,依次用ns、np、nd、nf等表示英文字母相同的不同能级的能量高低顺序:英文字母相同的不同能级的能量高低顺序:1s2s3s4s;2p3p4p;3d4d不同能层中,符号相同的能级中容纳的最多电子数相同以s、p、d、f排序的各能级可容纳的的最多电
12、子数 依次为2、6、10、141、3、5、7的二倍。在同一能层中,能级的能量高低是 nsnpndnf【特别提醒】【特别提醒】第十四张,PPT共五十九页,创作于2022年6月【练习】【练习】1 1 比较下列多电子原子的不同能层中能级的能量高低比较下列多电子原子的不同能层中能级的能量高低(1 1)1s1s、3d 3d (2 2)3s3s、3p3p、3d 3d (3 3)2p2p、3p3p、4p4p1s3d1s3d3s3p3d3s3p3d2p3p4p2p3p4p4s3s2s1s第十五张,PPT共五十九页,创作于2022年6月随原子核电荷数递增,绝大多数原子核外电子的排布遵循如随原子核电荷数递增,绝大
13、多数原子核外电子的排布遵循如下图的排布顺序,这个排布顺序被称为构造原理。下图的排布顺序,这个排布顺序被称为构造原理。四:多电子原子的核外电子排布构造原理四:多电子原子的核外电子排布构造原理第十六张,PPT共五十九页,创作于2022年6月2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f6s6p6d7s7p1s能能量量升升高高能级交错能级能量高低的顺序能量升高能量升高4s3d4p5s4d5p 各圆圈间连接线的方向表示随核电荷数增加而增加的电子填入能级的顺序不同层不同能级可由下面的公式得出不同层不同能级可由下面的公式得出:ns (n-2)f (n-1)d np(n为能层序数为能层序数)称为称为能
14、级交错现象能级交错现象第十七张,PPT共五十九页,创作于2022年6月电子排布式电子排布式表示该能级填充的电子数目能级 虽先排4s后排3d,但电子排布式中先写3d,后写4s。26Fe(铁)电子排布式中最后2个能级应写为3d64s2,而不能写成4s23d6。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。失电子的顺序:从外层到内层逐渐失去能层Fe:1s22s22p63s23p63d64s2Fe2+:1s22s22p63s23p63d6Fe3+:1s22s22p63s23p63d5第十八张,PPT共五十九页,创作于2022年6月在书写电子排布式时,要从左向右,根据构造原理,按能层能量
15、递增的顺序排列。每个能层中的能级是按spdf能量递增的顺序排列,各能级上的电子数标在能级符号的右上角。能层低的能级要写在左边,不能按填充顺序写。失电子的顺序:从外层到内层逐渐失去Fe2+:1s22s22p63s23p63d6Fe3+:1s22s22p63s23p63d5电子排布式的书写电子排布式的书写第十九张,PPT共五十九页,创作于2022年6月 试书写试书写7 7N N、1717ClCl、1919K K、2626FeFe、2121ScSc、3535BrBr原子的核外原子的核外电子排布式电子排布式.【练习】【练习】N:1s2 2s22p3Cl:1s2 2s22p6 3s23p5K:1s2 2
16、s22p6 3s23p6 4s1Fe:1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2Sc:1s2 2s22p6 3s23p63d1 4s2Br:1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p5根根据据构构造造原原理理只只要要我我们们知知道道原原子子序序数数就就可可以以写写出出元元素素原原子子的的电电子子排排布布式式,这这样样的的电电子子排排布布是是基基态态原原子子的的。第二十张,PPT共五十九页,创作于2022年6月原子序数元素名称元素符号电子排布 K L M N1氢H2氦He3锂Li4铍Be5硼B6碳C7氮N8氧O9氟F10氖Ne1s11s2 2s11s21s2 2s21s2 2s
17、22p11s2 2s22p21s2 2s22p31s2 2s22p41s2 2s22p51s2 2s22p6要求熟练书写要求熟练书写要求熟练书写要求熟练书写1 13636号元素原子的电子排布式号元素原子的电子排布式号元素原子的电子排布式号元素原子的电子排布式第二十一张,PPT共五十九页,创作于2022年6月原子序数元素名称元素符号电子排布 K L M N11钠Na12镁Mg13铝Al14硅Si15磷P16硫S17氯Cl18氩Ar1s2 2s22p6 3s11s2 2s22p6 3s21s2 2s22p6 3s23p11s2 2s22p6 3s23p21s2 2s22p6 3s23p31s2 2
18、s22p6 3s23p41s2 2s22p6 3s23p51s2 2s22p6 3s23p6第二十二张,PPT共五十九页,创作于2022年6月原子序数元素名称元素符号电子排布 K L M N19钾K20钙Ca21钪Sc22钛Ti23钒V24铬Cr25锰Mn26铁Fe27钴Co28镍Ni1s2 2s22p6 3s23p6 4s11s2 2s22p6 3s23p6 4s21s2 2s22p6 3s23p63d1 4s21s2 2s22p6 3s23p63d2 4s21s2 2s22p6 3s23p63d3 4s21s2 2s22p6 3s23p63d5 4s11s2 2s22p6 3s23p63d
19、5 4s21s2 2s22p6 3s23p63d6 4s21s2 2s22p6 3s23p63d7 4s21s2 2s22p6 3s23p63d8 4s2第二十三张,PPT共五十九页,创作于2022年6月原子序数元素名称元素符号电子排布 K L M N29铜Cu30锌Zn31镓Ga32锗Ge33砷As34硒Se35溴Br36氪Kr1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p11s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p21s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p31s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p41s2 2s22p6 3s23p63d10
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