第一节原子结构.

1、第一节第一节 原子结构原子结构第一章第一章 原子结构与性质原子结构与性质原子结构原子结构原子（原子（ ）原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子ZN（+）（）数量关系：数量关系：核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数=原子序数原子序数质量关系：质量关系：质量数（质量数（A）=质子数（质子数（Z）+ 中子数（中子数（N）一、开天辟地一、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140亿年前的一次大爆炸亿年前的一次大爆炸爆炸后爆炸后大量的大量的H少量的少量的He极少量的极少量的Li2个小时融合反应其他元素其他元素我们已经知

2、道，多电子原子的核外电子能量是不同的。我们已经知道，多电子原子的核外电子能量是不同的。那么原子核外电子是怎么排布的呢？那么原子核外电子是怎么排布的呢？二、能层与能级二、能层与能级能层能层一一二二三三 四四五五六六七七符号符号KLMNOPQ最多电最多电子数子数281832502n21、能层、能层（1）定义：）定义：（2）表示方法及最多容纳的电子数）表示方法及最多容纳的电子数电子层电子层能层能层KLMNOPQ能级能级1s2s 2p3s3p3d4s 4p4d4f5s. 6s. 7s.最多最多电子电子数数22626102610142、能级（电子亚层）、能级（电子亚层）（1）定义：）定义：（2）表示方法

3、及最多容纳的电子数）表示方法及最多容纳的电子数多电子原子中，同一能级的电子，能量也可能不同，多电子原子中，同一能级的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级还可以把它们分成能级注意：1、每一层最多容纳的电子数是、每一层最多容纳的电子数是2n2； 最外层电子数不超过最外层电子数不超过8个（个（K为最外层不超过为最外层不超过2）；）； 次外层电子数不超过次外层电子数不超过18； 倒数第三层不超过倒数第三层不超过32；2、能级数目、能级数目=能层序数能层序数3、能量比较：、能量比较：（1）不同能层的同一能级，）不同能层的同一能级，n，E（2）同一能层的不同能级，）同一能层的不同能级，nsnpndn

4、f知道了原子核外电子能层和能级最多所能容纳的电子数，知道了原子核外电子能层和能级最多所能容纳的电子数，是否就能得出各种原子的电子排布呢？是否就能得出各种原子的电子排布呢？如果原子核外电子如果原子核外电子完全按能层次序排布完全按能层次序排布，填满一个能层，填满一个能层再开始填下一个能层，那么再开始填下一个能层，那么K的电子排布式的电子排布式三、构造原理与电子排布式三、构造原理与电子排布式随着原子核电荷数递增，绝大多数原子核外电子排布遵循如随着原子核电荷数递增，绝大多数原子核外电子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。1、构造原理、构造原

5、理:2、能级交错现象、能级交错现象:电子层数较大的某些能级的能量反而低于电子层数较小电子层数较大的某些能级的能量反而低于电子层数较小 的某些能级的能量的现象的某些能级的能量的现象3、电子排布式：、电子排布式：（1）内容：）内容：将原子核外的将原子核外的电子电子排布用排布用能级序号能级序号表示出来的式子表示出来的式子练习：元素原子元素原子电子排布式电子排布式简化的电子排布式简化的电子排布式价（外围）电子排布式价（外围）电子排布式AlOKClMnFeFe2+Fe3+CrCuCu+（2）书写书写 能层低的能级写在左边，能层低的能级写在左边，不能按填充顺序写不能按填充顺序写 失电子顺序：从外层到内层逐

6、渐失去失电子顺序：从外层到内层逐渐失去 原子轨道处于全空、全满、半充满时稳定原子轨道处于全空、全满、半充满时稳定（3）价（外围）电子排布式：价（外围）电子排布式： 内容：内容：在简化的电子排布式中，省去相应的稀有气体的元素符号在简化的电子排布式中，省去相应的稀有气体的元素符号 后剩下的部分后剩下的部分 规律规律主族元素：主族元素：副族元素：副族元素：最外层电子最外层电子（n1）d，ns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：原子的电子排布原子的电子排布遵循构造原理遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态能使整个原子的能量处于最

7、低状态2、基态与激发态、基态与激发态原子原子处于能量最低处于能量最低基态原子基态原子处于较高能量处于较高能量激发态原子激发态原子吸收能量吸收能量释放能量释放能量（发射光谱）（发射光谱）（吸收光谱）（吸收光谱）注：基态原子和激发态原子电子层结构不用，化学性质也不同注：基态原子和激发态原子电子层结构不用，化学性质也不同3、光谱、光谱（1）形成原因：）形成原因： 原子跃迁时会吸收或释放不同的光原子跃迁时会吸收或释放不同的光（2）分类：）分类：根据光被吸收或者释放，将其分为根据光被吸收或者释放，将其分为吸收光谱吸收光谱或或发射光谱发射光谱，总称总称原子光谱原子光谱特征：暗背景，亮线，线状不连续特征：暗

8、背景，亮线，线状不连续特征：特征：亮亮背景，背景，暗暗线，线状不连续线，线状不连续2、为什么不同元素原子具有不同的特征光谱？、为什么不同元素原子具有不同的特征光谱？不同原子的能级结构不同，发出的谱线的特征不同不同原子的能级结构不同，发出的谱线的特征不同1、吸收光谱和反射光谱有什么差异？、吸收光谱和反射光谱有什么差异？（3）光谱分析：）光谱分析：在现代化学中，利用在现代化学中，利用原子光谱原子光谱上的特征谱线来鉴定元素分析的方法上的特征谱线来鉴定元素分析的方法下图是下图是Li、He、Hg的吸收光谱和反射光谱，用线段将同种元素的吸收光谱和反射光谱，用线段将同种元素的吸收光谱和反射光谱链接的吸收光谱

9、和反射光谱链接节日放的焰火与金属内层金属电子跃迁有关节日放的焰火与金属内层金属电子跃迁有关激光的产出与电子的跃迁有关激光的产出与电子的跃迁有关原子概念和原子结构模型演变简介原子概念和原子结构模型演变简介平均分布着正电荷的粒子嵌着同样多的电子平均分布着正电荷的粒子嵌着同样多的电子电子在一定轨道上绕核做高速圆周运动电子在一定轨道上绕核做高速圆周运动带正电荷的核位于中心，质量主要集中在核上，电子绕不同轨道运转带正电荷的核位于中心，质量主要集中在核上，电子绕不同轨道运转坚实不可再分的的实心球坚实不可再分的的实心球五、电子云与原子轨道五、电子云与原子轨道图中图中 表示原子核，一个小黑点代表电子在这里出现

10、过一次表示原子核，一个小黑点代表电子在这里出现过一次（a）（b）（c）（e）（d）小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现的概率的大小小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现的概率的大小运动区域离核越近，电子出现几率大；运动区域离核远，电子出现几率小运动区域离核越近，电子出现几率大；运动区域离核远，电子出现几率小1、电子云：、电子云： 表示处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的表示处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度概率密度分布的形象化描述分布的形象化描述2、原子轨道：、原子轨道： 常把电子出现的概率约为常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，的空间圈出来，把这种把

11、这种电子云轮廓图电子云轮廓图称为原子轨道称为原子轨道1s2s3s4s（1）s能级的原子轨道图：能级的原子轨道图：形状是以原子核为中心的球体，只有形状是以原子核为中心的球体，只有一个一个伸展方向伸展方向 ns能级只有能级只有一一个原子轨道，个原子轨道，球形球形 n越大，原子轨道半径越大越大，原子轨道半径越大s能级的电子云能级的电子云（2）p能级的原子轨道图：能级的原子轨道图：p能级的电子云形状是形状是哑铃形哑铃形（或纺锤形），其伸展方向（或纺锤形），其伸展方向是是互相垂直互相垂直的的三三个方向（个方向（Px、Py、Pz） np能级有能级有三三个能量相同的原子轨道，个能量相同的原子轨道，Px、Py

12、、Pz，哑铃形，哑铃形，相互垂直相互垂直n越大，原子轨道半径越大越大，原子轨道半径越大（2）d能级的原子轨道图：能级的原子轨道图：形状是花瓣形，有形状是花瓣形，有5个个能量相等能量相等的原子轨道的原子轨道总结能层能层能级能级原子轨道名称原子轨道名称原子轨道原子轨道最多容纳的电子数最多容纳的电子数电子云轮廓电子云轮廓K1sL2s2pM3s3p3dN4s4p4d4f六、基态原子核外电子排布规则六、基态原子核外电子排布规则1、能量最低原理：、能量最低原理：原子核外电子先占有能量低的轨道2、泡利原理：、泡利原理：每个原子轨道最多只能容纳2e-，且自旋方向相反3、洪特规则、洪特规则:（1）内容：）内容：当电子排布在当电子排布在同一能级的不同轨道时