第一章--第一节-原子结构优秀PPT.ppt

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1、知能达标：了了解解能能量量最最低低原原理理，知知道道基基态态与与激激发发态态，知知道道原原子子核核外外电电子子在在确确定定条条件件下下会会发发生生跃跃迁迁产产生生原原子光谱。子光谱。了了解解核核外外电电子子的的运运动动状状态态，知知道道电电子子云云和和原原子子轨道。轨道。了了解解泡泡利利原原理理和和洪洪特特规规则则，知知道道核核外外电电子子排排布布图遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。图遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。学问回顾学问回顾质量数（）质子数（）中子数（）质量数（）质子数（）中子数（）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：（）个（）个个个个个核电荷数（

2、）核内质子数核外电子数原子序数核电荷数（）核内质子数核外电子数原子序数原子：原子：1 1、原子的定义：、原子的定义：化学反应中化学反应中的最小微粒的最小微粒。2 2、原子的结构、原子的结构3 3、写出氮原子和镁原子的原子结构示意图、写出氮原子和镁原子的原子结构示意图多电子原子的核外电子的能量是不同的。按电子的能量差异，可以将电子分成不同的能层，用K、L、M、N、O、P、Q等表示相应的第一、二、三、四、五、六、七等能层。多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级。（课本第五页）能层符号能层符号(n)(n)能级能级轨道数轨道数电子数电子数最多电子最多电子总数总数1s1s2s

3、2s2p2p3s3s3p3p3d3d4s4s4p4p4d4d4f4f1 11 13 31 13 35 51 13 35 57 72 22 26 62 26 610102 26 6101014142 28 818183232一、原子核外电子的构造一、原子核外电子的构造同一能层的不同能级中能量凹凸为：同一能层的不同能级中能量凹凸为：spdfspdf。K K(一一)L L（二）（二）M M（三）（三）N N（四）（四）每个能层的能级数每个能层的能级数 =该能层的能层序数（该能层的能层序数（n n）每个能层最多容纳的电子数每个能层最多容纳的电子数=该能层的能层序数平方的该能层的能层序数平方的2 2倍（

4、倍（2n2n2 2）原子核外电子的每一个能层最多可容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（纳的电子数与能层的序数（n）之间）之间存在什么关系？存在什么关系？问题问题1 1每一个能层最多可容纳的电子数为每一个能层最多可容纳的电子数为2n2个个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）之间存在什么关系？）之间存在什么关系？问题问题2 2能级数等于该能层序数能级数等于该能层序数英文字母相同的不同能级中，所容英文字母相同的不同能级中，所容纳的最多电子数是否相同？纳的最多电子数是否相同？问题问题3 3原子核外电子的排布遵循哪些规律？原子核外

5、电子的排布遵循哪些规律？问题问题4 4（1）每一个能层最多可容纳的电子数为）每一个能层最多可容纳的电子数为2n2个个（2 2）最外层电子数最多不超过）最外层电子数最多不超过8 8个，若个，若K K层层为最外层，电子数最多不超过为最外层，电子数最多不超过2 2个；个；（3 3）次外层电子数最多不超过）次外层电子数最多不超过1818个。个。二、构造原理与电子排布式二、构造原理与电子排布式构造原理：课本第五页构造原理：课本第五页1S1S2S2S2P2P3S3S3P3P3 3d d4S4S4P4P4 4d d4 4f f5S5S5P5P5 5d d5 5f f6S6S6P6P6 6d d7S7S7P7

6、P构构造造原原理理(n-1)p(n-1)p nsns(n-2)f(n-2)f(n-1)d(n-1)d npnp电子排布式电子排布式O O：1 1s s2 2 2 2s s2 2 2 2p p4 4NeNe：1s1s2 2 2s2s2 2 2p2p6 6NaNa：1s1s2 2 2s2s2 2 2p2p6 6 3s3s1 1ArAr：1s1s2 2 2s2s2 2 2p2p6 6 3s3s2 2 3p3p6 6K K：1s1s2 2 2s2s2 2 2p2p6 6 3s3s2 2 3p3p6 6 4s4s1 1元素符号元素符号 能层序数能层序数能级符号能级符号电子数电子数K K：1s1s2 2

7、2s2s2 2 2p2p6 6 3s3s2 2 3p3p6 6 3d3d1 1在书写电子式是，能层低的能级要写在左边，不在书写电子式是，能层低的能级要写在左边，不能按填充依次写，如：第能按填充依次写，如：第6页表中钪页表中钪作业：作业：336号；元素的电子排布式号；元素的电子排布式三、基态三、基态 激发态激发态 光谱光谱 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量处于最低状态，简称能量最低原理能量最低原理。处于最低。处于最低能量的原子叫做能量的原子叫做基态原子基态原子。当基态的原子的电子吸取能量后，电子会跃迁当基态的原子的电子吸取

8、能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。到较高能级，变成激发态原子。当电子从较高能量的激发态跃迁到较低能当电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量。光（辐量的激发态乃至基态时，将释放能量。光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一。射）是电子释放能量的重要形式之一。基态原子基态原子激发态原子激发态原子吸吸取取能能量量释释放放能能量量 不同元素的原子发生跃迁时会吸取或释放不同的不同元素的原子发生跃迁时会吸取或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸取光谱光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸取光谱或放射光谱，总称原子光谱。或放射光谱，总称原子光谱。同种元素原子

9、的吸取光谱同种元素原子的吸取光谱和放射光谱是一样的。和放射光谱是一样的。在现代化学中，常利用原在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为定元素，称为光谱分析光谱分析。吸取光谱吸取光谱放射光谱放射光谱四四.电子云与原子轨道电子云与原子轨道原子核外电子运动的特征原子核外电子运动的特征 核外电子质量小，运动空间小，运动速率核外电子质量小，运动空间小，运动速率大。无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。大。无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出出 其在核外空间某处出现的机会的多少（概率）其在核外空间

10、某处出现的机会的多少（概率）。电子云和原子轨道电子云和原子轨道 我们不能像描述宏观物体运动那样，确定具有确我们不能像描述宏观物体运动那样，确定具有确定空间运动状态的核外电子在某个时刻处于原子核定空间运动状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处，而只能确定它出现在原子核外空间各外空间何处，而只能确定它出现在原子核外空间各处的概率。处的概率。电子云是处于确定空间运动状态的电子在原子核电子云是处于确定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。外空间的概率密度分布的形象化描述。电子云密度大电子云密度大的空间表示电子在该空间的空间表示电子在该空间单位体积出单位体积出现的概率就大现的

11、概率就大；反之就小。；反之就小。用用P表示电子在某处出现的概率，表示电子在某处出现的概率，V表示该处表示该处的体积，则的体积，则P/V称为概率密度，用称为概率密度，用表示表示1s电子在原子核外出现的概率分布图电子在原子核外出现的概率分布图 量子力学把电子在原子核外的一个空间运量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个动状态称为一个原子轨道原子轨道预习课本第预习课本第10页页S能级的原子轨道图*S S能级的能级的原子原子轨道是球形对称的轨道是球形对称的.*能层序数能层序数n n越大越大,原子轨道半径越大原子轨道半径越大 P能级的原子轨道是哑铃形的,每个P能级有3个原子轨道,它们相互垂直,

12、分别以P x,Py,PZ表示.P能级的原子轨道P能级的原子轨道 P能级的3个原子轨道P x,Py,PZ合在一起的情形.d能级的原子轨道有5个.d能级的原子轨道同一能级中不同轨道的能量是相等的。同一能级中不同轨道的能量是相等的。1、S S、P P、d d、f f能级分别有多少个轨道，每个能级分别有多少个轨道，每个轨道上最多能容纳几个电子？其自旋方向怎轨道上最多能容纳几个电子？其自旋方向怎样？样？2 2、举例说明洪特规则：、举例说明洪特规则：科学探讨科学探讨阅读课文P11、12,探讨下列问题 S p d fS p d f能级分别有能级分别有1 1、3 3、5 5、7 7个轨道，每个个轨道，每个轨道

13、最多能容纳的电子数为轨道最多能容纳的电子数为2 2个，且自旋方向相反。个，且自旋方向相反。这就是泡利原理这就是泡利原理 当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。例如，先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。例如，课本课本1212页学与问。页学与问。原子的电子排布图铁原子的电子排布图铁原子的电子排布图洪特规则泡利原理能量最低原理试依据构造原理写出试依据构造原理写出2424号、号、2525号、号、2929号、号、3030号电子排布式。号电子排布式。特殊地：对于同一能级，当电子排布为全充溢、半充特殊地：对于同一能级，当电子排

14、布为全充溢、半充溢或全空时是比较稳定的。溢或全空时是比较稳定的。留意：在书写电子排布式时，能层低的能级要写留意：在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，不能按填充依次写。在左边，不能按填充依次写。4下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是（）A、通常用小黑点来表示电子的多少、通常用小黑点来表示电子的多少B、小黑点密表示在该核外空间的电子数多、小黑点密表示在该核外空间的电子数多C、小黑点密表示在该核外空间的单位体积、小黑点密表示在该核外空间的单位体积内电子出内电子出 现的概率大现的概率大 D、通常用小黑点来表示绕核作高速圆周运、通常用小黑点来表示绕核作高速圆周运动动 C课堂练习课堂练习5下列

15、有关原子轨道的叙述中不正确的（下列有关原子轨道的叙述中不正确的（）A、氢原子的、氢原子的3s轨道能量较轨道能量较3p能级低能级低 B、锂原子的、锂原子的2s与与5s 轨道皆为球形分布轨道皆为球形分布 C、p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层序能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层序数的增加，数的增加，p能级原子轨道也在增多能级原子轨道也在增多 D、能层、能层n4的原子轨道最多可容纳的原子轨道最多可容纳16个电个电子子课堂练习课堂练习CD6、以下是表示铁原子的以下是表示铁原子的3种不同化学用语。种不同化学用语。结构示意图结构示意图电子排布电子排布式式电子排布图（轨道电子排布图（轨道表示式）表示式）铁铁原

16、原子子1s22s22p63s23p63d64s2请你通过比较、归纳，分别说出请你通过比较、归纳，分别说出3种不同化学用语所能反映种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。的粒子结构信息。结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数 及各能层上的电子数。及各能层上的电子数。电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级 上的电子数。上的电子数。电子排布图：能反映各轨道的能量的凹凸及各轨道上的电子电子排布图：能反映各轨道的能量的凹凸及各轨道上的电子 分布状况，自旋方向。分布状况，自旋方向。