第一章第一节原子结构

1、第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质第一节原子结构第一节原子结构学习目标学习目标1.了解原子核外电子的运动状态。了解原子核外电子的运动状态。2.了解原子结构的构造原理。了解原子结构的构造原理。3.知道原子核外电子的能级分布，能用电子排知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素布式表示常见元素(136号号)原子核外电子的排原子核外电子的排布。布。4.知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。了解其简单应用。一、开天辟地一、开天辟地原子的诞生原子的诞生1原子的诞生原子的诞生氢氢氦氦锂锂1%2 的组成与各元素的含量的组成与各元素的

2、含量3地球的组成元素地球的组成元素地球上的元素绝大多数是地球上的元素绝大多数是_，_(包括稀有气体包括稀有气体)仅仅22种。种。1能层能层(1)分类依据分类依据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_，将核，将核外电子分成不同的能层。外电子分成不同的能层。金属金属非金属非金属能量差异能量差异(2)能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数如下：如下：能层 一二三四五六七符号 _ _M_ _PQ最多电子数各能层最多容纳的电子数为_KLNO2n22 2、能级、能级在多电子原子中，同一能层的电子，能量可以不同，在多电子原子中，同一能层的电子，能量可以不

3、同，还可以把它们分成能级。还可以把它们分成能级。能层符号能层符号(n)(n)K K( (一一) )L L（二）（二）M M（三）（三）N N（四）（四）能级能级1s1s2s2s2p2p3s3s3 3p p3 3d d4s4s4 4p p4 4d d 4 4f f轨道数轨道数1 11 13 31 13 35 51 13 35 57 7电子数电子数2 22 26 62 26 610102 26 610101414最多电子最多电子总数总数2 28 818183232小结：小结：1、每一能层中所含能级个数与能层序数、每一能层中所含能级个数与能层序数n相等相等 即即2、每一能层中的能级都从、每一能层中的

4、能级都从S能级开始依次能级开始依次ns、np、 nd、nf3、同一能层中、同一能层中EnsEnpEndEnf4、s、p、d、f各能级最多可容纳的电子数依次为各能级最多可容纳的电子数依次为 1、3、5、7的二倍的二倍5、不同能层中符号相同的能级最多容纳的电子数相同、不同能层中符号相同的能级最多容纳的电子数相同三、构造原理与电子排布式三、构造原理与电子排布式1构造原理构造原理(1)含义含义在多电子原子中，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：电子先排在能量序是：电子先排在能量_的能级上，然的能级上，然后依次排在能量后依次排在能量_的能级上。的能级上。低低较高较高1S1S2S

5、2S2P2P3S3S3P3P3 3d d4S4S4P4P4 4d d4 4f f5S5S5P5P5 5d d5 5f f6S6S6P6P6 6d d7S7S7P7P构构造造原原理理nsns (n-2)f(n-2)f (n-1)d(n-1)d npnp2 2、电子排布式：、电子排布式：氢氢 H H钠钠 Na Na 钾钾 K K1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 11s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 64s4s1 11s1s1 1 将将能级能级上所容纳的电子数标在该能级符号上所容纳的电子数标在该能级符号右右上角上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式

6、子，并按照能层从左到右的顺序排列的式子，称电子排布式。称电子排布式。巩固练习：巩固练习：写出第四周期元素的原子核外电子排布式写出第四周期元素的原子核外电子排布式请根据构造原理，写出下列元素基态原子的请根据构造原理，写出下列元素基态原子的电子排布式：电子排布式：（1 1）N N 。（2 2）Ne Ne 。（3 3）S S 。（4 4）Ca Ca 。（5 5）2929Cu Cu 。（6 6）3232Ge Ge 。原子的简化电子排布：原子的简化电子排布：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号元素号元素铁的简化电子排布式吗？铁的简化电

7、子排布式吗？上式方括号里的符号的意义是：上式方括号里的符号的意义是：该元素前一个周期的稀有气体电子排布结构该元素前一个周期的稀有气体电子排布结构O O：He2sHe2s2 22p2p4 4 SiSi：Ne3sNe3s2 23p3p2 2FeFe：Ar3dAr3d6 64s4s2 2钠钠 NaNa的简化电子排布：的简化电子排布：1 1、以下能级符号正确的是、以下能级符号正确的是 A A、6s B6s B、2d C2d C、3f D3f D、7p7p2 2、下列各能层中不包含、下列各能层中不包含p p能级的是能级的是A. N B. M C. L D. KA. N B. M C. L D. K3 3

8、、原子核外、原子核外P P能层和能层和p p能级可容纳的最多电子能级可容纳的最多电子数分别为数分别为A A 、3232和和2 B 2 B 、5050和和6 6 C C 、7272和和6 D6 D、8686和和10105 5构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低，若以各能级能量高低，若以E E 表示某能级的能量，表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是下列能量大小顺序中正确的是 A AE E(3s)(3s)E E(2s)(2s)E E(1s) (1s) B BE E(3s)(3s)E E(3p)(3p)E E(3d) (3d) C CE E

9、(4f)(4f)E E(4s)(4s)E E(3d) (3d) D DE E(5s)(5s)E E(4s)(4s)E E(4f)(4f) 4 4一个电子排布为一个电子排布为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p1 1的元素最可的元素最可能的价态是能的价态是( )( )A A +1 B +1 B +2 C +2 C +3 D +3 D -1 -1 四、能量最低原理、基态与激发态、光谱四、能量最低原理、基态与激发态、光谱1能量最低原理能量最低原理现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构现代物质结构理论证实，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，简称造

10、原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称_。能量最低原理能量最低原理2基态原子与激发态原子基态原子与激发态原子最低能量最低能量吸收吸收释放释放较高较高1s22s22p63s2 1s22s22p63s13p1 吸收能量吸收能量释放能量释放能量3 3、原子光谱、原子光谱: : 不同元素的原子的核外电子发生跃迁时会不同元素的原子的核外电子发生跃迁时会吸收吸收或或释放释放不同频率的光，可以用光谱仪摄取各种不同频率的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的元素的电子的吸收光谱吸收光谱或或发射光谱发射光谱，总称为，总称为原原子光谱子光谱。 4 4、光谱分析：、光谱分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线

11、来在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。鉴定元素，称为光谱分析。锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等在与含量等5 5、 光谱分析的应用：光谱分析的应用：通过原子光谱发现许多元素。通过原子光谱发现许多元素。如：铯（如：铯（18601860年）和铷（年）和铷（18611861年），其光谱中年），其光谱中有特征的篮光和红光。有特征的篮光和红光。又如：又如：18681868年科学家们通过太阳光谱的分析发年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦

12、。现了稀有气体氦。下列图象中所发生的现象与电子的跃迁无关的下列图象中所发生的现象与电子的跃迁无关的五五、电子云与原子轨道、电子云与原子轨道（1 1）电子云）电子云电子在原子核外出现的概率密度分布图。电子在原子核外出现的概率密度分布图。电子云是核外电子运动状态的形象化描述。电子云是核外电子运动状态的形象化描述。（2 2）原子轨道）原子轨道电子云的轮廓图称为原子轨道电子云的轮廓图称为原子轨道概率分布图概率分布图( (电子云电子云) )电子云轮廓图的制作过程电子云轮廓图的制作过程原子轨道原子轨道注意：注意：电子云图中的一个小黑点并不代表一个电电子云图中的一个小黑点并不代表一个电子，而是表示电子在此位

13、置出现过一次，小黑点子，而是表示电子在此位置出现过一次，小黑点密度的大小，表示在一定时间内电子出现的概率密度的大小，表示在一定时间内电子出现的概率的大小。的大小。s s能级的原子轨道图能级的原子轨道图nsns能级的各有能级的各有1 1个轨道个轨道, ,呈球形呈球形p p能级的原子轨道图能级的原子轨道图npnp能级的各有能级的各有3 3个轨道个轨道, ,呈哑铃形呈哑铃形（纺锤形），（纺锤形）， 3 3个轨道相互垂直。个轨道相互垂直。五、电子云与原子轨道 2. 原子轨道原子轨道d d能级的原子轨道图能级的原子轨道图五、电子云与原子轨道 2. 原子轨道原子轨道f f能级的原子轨道图能级的原子轨道图六

14、、原子核外电子排布规律六、原子核外电子排布规律1.能量最低原理能量最低原理电子优先占据能量较低的轨道电子优先占据能量较低的轨道2泡利原理泡利原理在一个原子轨道里最多只能容纳在一个原子轨道里最多只能容纳_个电子，而且自旋个电子，而且自旋方向方向_，用，用“_”表示。表示。3洪特规则洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先子总是优先_一个轨道，而且自旋状态一个轨道，而且自旋状态_。2相反相反单独占据单独占据相同相同（3 3）洪特规则）洪特规则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，而且自旋方向相同先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同当同一能级的电子排布为全充满、半充