原子结构讲课

1、第一章 原子结构与性质第一节 原子结构 第一课时 1-3.原子结构模型的演变科学探索物质是由什么构成的？物质是否无限可分 1-3.原子结构模型的演变德谟克利特公元前公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。在你眼中? 在化学家眼中? OHH+- 1-3.原子结构模型的演变一滴水【你知道吗】水由水分子构成食盐由Na+、Cl- 离子构成铜是由铜原子直接构成CuNaCl 1-3.原子结构模型的演变化学家已经发现和创造35000多万种化学物质，其中两千多万种化学物质大多数由原子构成,而人类对原子的认识和探索已经历了2500多年直到20世纪80年代，科学家

2、才用扫描隧道显微镜观察到物体表面的原子 1-3.原子结构模型的演变把Si表面原子拔出,写出最小的汉字原子结构理论模型发展史：1805年 道尔顿的原子模型 微小的、不可再分的实心球体。1904年 汤姆生的葡萄干布丁模型 正电荷像流体一样均匀分布在原子中，电子就像葡萄干一样散布在正电荷中，它们的负电荷与那些正电荷相互抵消。 1911年 卢瑟福的核式结构模型原子的全部正电荷在原子核内，且几乎全部质量均集中在原子核内部，带负电的电子在核空间进行高速的绕核运动。 1-3.原子结构模型的演变宇宙大爆炸一、原子的诞生 宇宙大爆炸 1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个“原始原子

3、”中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我们的宇宙。大爆炸后两小时，诞生了大量的H、少量的He及极少量的Li，然后经过长或短的发展过程，以上元素发生原子核的熔合反应，分期分批的合成了其它元素。宇宙大爆炸阅读课本后回答：氢元素宇宙中最丰富的元素占88.6%（氦18），另外还有90多种元素，宇宙年龄距近约140亿年，地球年龄已有46亿年。思考？有谁知道宇宙中最丰富的元素是那一种？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？回答：1、概念：原子是化学变化中的最小微粒。（1）原子是构成物质的一种基本微粒。（2）原子可以构成分子。（3）原子在化学反应中不能再分。 （4）在化学反应中，反应前后原子的种类不变

4、，原子的数目不变。（5）原子和分子的主要区别是：分子在化学反应中可再分成原子， 而原子不能再分。一.原子原子2、结构：原子尽管很小，用化学方法不能再分，但用其它方法可 以再分。（1）的空间内做这高速运动在核外一个相对很大核外电子积的十万分之一体积很小约占原子体中子质子原子核原子二 能层与能级能层是将核外电子按电子能量差异分成的能层一二三四五六七、符号KLMNOPQ、容纳最多电子数28183250、每一能层容纳最多电子数能级与最多容纳电子数在同一能层中，能量也可能不同，又可以把它们分为不同能级 一 二 三 四 五1、原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数与能层序数n存在什么关系？2、不同的能层

5、分别有多少个能级，与能层的序数n存在什么关系？3、s、p、d、f能级所容纳的电子数怎样？4、每一个能层所包含能级从哪个能级开始 的？依次是什么能级？ 5、 “4f 8”的含义是什么？学与问：（1）各电子层最多能容纳2n2个电子。 即：电子层序号 1 2 3 4 5 6 7 代表符号 K L M N O P Q 最多电子数 2 8 18 32 50 72 98（2）最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时 不超过2个）；次外层电子数最多不超过18 个；倒数第三层不超过32个。原子核外电子排布规律：（3）核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近 的电子层，然后才由里往外，依次排在能量 较高电子层。而

6、失电子总是先失最外层电子。注意： 以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求。课堂练习根据核外电子排布规律，写出16S 、18Ar 、19K、26Fe的原子结构示意图答案：+1628616S+1828818Ar+19128819K+262281426Fe三 构造原理与电子排布式 随着原子核数的增加，绝大多数元素的核外电子的排布将遵循右图的排布顺序，称为构造原理。电子填充的先后顺序（构造原理）：1s 2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p比较同能层，不同能层s,p,d能量高低？多电子原子中，电子填充原子轨道时，原子轨道能量的高低存在如下规律：相同

7、电子层上能级能量的高低：ns np nd nf不同电子层上能级能量高低：1s2s3s4s 2p3p4p 3d4dns(n-2)f(n-1)dnp原子序数元素名称元素符号电子排布K L M N O1氢H1s12氦He1s23锂Li1s2 2s14铍Be5硼B1s2 2s22p110氖Ne1s2 2s22p611钠Na12镁Mg1s2 2s22p6 3s213铝Al 1、元素周期表中钠的电子排布写成Ne3s1，是什么意义？模仿写出8号、14号、26元素简化的电子排布式？ 2、查元素周期表中铜、铬外围电子排布，它们是否符合构造原理，你从中总结出什么规律？思考： 1、 稀有气体结构，O：He 2s22

8、p4 Si：Ne 3s23p2 Fe：Ar 3d64s2。 2、Cu：Ar3d104s1 Cr：Ar3d54s1 如Cu根据构造原理先排4s再排3d，实际上采取了3d全充满，4s半充满的状态。交流：第二课时第一节 原子结构节日焰火与核外电子发生跃迁有关。 节日五颜六色的焰火是否是化学变化？若不是化学变化，与电子存在什么关系？ 讨论 :回答: 各种焰色反应是由对应的各种元素决定的。钙、锶、钡以及碱金属的挥发性化合物在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态激发到了高态，该电子处于激发态；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约10s）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能

9、量以一定波长的光能形式释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。 激光的产生与电子跃迁有关 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱1868年8月18日，法国天文学家詹森赴印度观察日全食，利用分光镜观察日珥，从黑色月盘背面如出的红色火焰，看见有彩色的彩条，是太阳喷射出来的帜热其他的光谱。他发现一条黄色谱线，接近钠光谱总的D1和D2线。日蚀后，他同样在太阳光谱中观察到这条黄线，称为D3线。1868年10月20日，英国天文

10、学家洛克耶也发现了这样的一条黄线。经过进一步研究，认识到是一条不属于任何已知元素的新线，是因一种新的元素产生的，把这个新元素命名为 helium，来自希腊文helios（太阳），元素符号定为He。这是第一个在地球以外，在宇宙中发现的元素。为了纪念这件事，当时铸造一块金质纪念牌，一面雕刻着驾着四匹马战车的传说中的太阳神阿波罗（Apollo）像，另一面雕刻着詹森和洛克耶的头像，下面写着：1868年8月18日太阳突出物分析。 光谱分析利用原子光谱线上的特征谱线来鉴定元素。 阅读科学史话玻尔与光谱。体会“类比”是一种科学思维方法；体会理论对实验的指导意义。 拓展： 1、光谱：按一定次序排列的彩色光带。

11、 2、光谱分析：由于每一种元素都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成。这种方法叫做光谱分析。 3、光谱分析的的原理：利用发射光谱和吸收光谱。 4、光谱分析的应用：发现新元素和研究天体的化学组成。电子云与原子轨道: 1、电子运动特点：只能通过确定它在原子核外各处出现的概率，而无法确定某个时刻处于原子核外空间核处。1s电子在原子核外出现的概率分布图 s电子轨道都是球形的 p能级原子轨道图 d原子轨道是花瓣形的；f轨道形状更复杂。 S原子轨道最多能容纳2个电子；p原子轨道最多能容纳6个电子；d原子轨道最多能容纳10个电子。 泡利不相容原理：一个原子轨道里最多容纳两个电子，且自旋方向相反。 洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先占据一个轨道，而且自旋方向相同。一个原子轨道可用一个表示，如O：（4）电子自旋： 原子核外电子还有一种称为“自旋”的运动。 原子核外电子的自旋可以有两种不同的状