化学选修三第一章第一节

选修3《物质(wùzhì)结构与性质》精品资料第一章原子结构与性质(xìngzhì)第一节原子结构精品资料原子(yuánzǐ)原子核核外电子(héwàidiànzǐ)质子中子原子核的体积很小，体积只占原子体积的几千亿分之一，电子在原子内有”广阔”的运动空间。核外电子由于原子核的吸引力绕核做高速运转（光速），那么多电子的原子核外，电子又是怎样运动的呢？彼此间会不会为了占领空间而“打架”呢？一、原子结构精品资料二、能层与能级(néngjí)（1）能层（电子层1，2,3,4,5,6,7）在多电子的原子核外电子的能量是不同的，按电子的能量差异，可以(kěyǐ)将核外电子分在不同的能层里，电子能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近的区域内运动

。电子层(n)1234567字母表示能量离核距离KLMNOPQ低高近远精品资料能层一二三四五六七符号nn=1

n=2

n=3

n=4n=5n=6

n=7最多容纳电子数……28183250二、能层与能级(néngjí)能层最多可容纳(róngnà)的电子数为2n2个。【学与问】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（n）间存在什么关系？精品资料（2）能级(néngjí)s，p，d，f能级(néngjí)表示方法及各能级(néngjí)所容纳的最多电子数：在多电子原子中，同一能层的电子，能量可以不同，还可以把它们进一步分成能级，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。能层Kn=1Ln=2Mn=3Nn=4能级最多容纳电子数1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f2262610261014281832二、能层与能级精品资料【学与问】2.不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数（n）间存在什么(shénme)关系？能层序数(xùshù)=能级个数【学与问】3.英文字母相同的不同能级中所容纳的电子数是否相同？各级上所能容纳的电子数分别是多少？相同.如：1s22s23s2分别是1、3、5、7的2倍精品资料1、以下能级(néngjí)符号正确的是（）A、6sB、2dC、3fD、7p2、若n=3，以下(yǐxià)能级符号错误的是（）A．npB．nfC．ndD．ns课堂练习ADB3、下列各电子能层中，不包含d能级的是（）A、N能层B、M能层C、L能层D、K能层CD精品资料①能层的能级数等于该能层序数。②任一能层的能级总是(zǒnɡshì)从s能级开始。③在每一能层中，能级符号与能量大小的顺序是：ns＜np＜nd＜nf…总结(zǒngjié)：精品资料问题(wèntí)探究1s22s22p63s23p63d1

+19289？知道了原子核外电子的能层和能级可容纳的最多电子数，是否就可以得出各种(ɡèzhǒnɡ)原子的电子排布规律呢？K精品资料三、构造(gòuzào)原理与电子排布式1.构造原理：随原子核电荷数递增(dìzēng)，绝大多数原子核外电子的排布遵循如右图的排布顺序，这个排布顺序被称为构造原理。精品资料1S2S2P3S3P3d4S4P4d4f5S5P5d5f6S6P6d7S7P构造(gòuzào)原理精品资料能级(néngjí)交错有兴趣的同学可以阅读有关屏蔽效应(xiàoyìng)和钻穿效应(xiàoyìng)的内容了解产生“能级交错”的原因。注意：从图中可以看出，不同能层的能级有交错现象，如E(4s)﹤E(3d)

精品资料电子(diànzǐ)填入轨道次序图1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p能量相近(xiānɡjìn)的能级划为一组,称为能级组第一能级组第二能级组第三能级组第四能级组第五能级组第六能级组第七能级组通式：ns······(n-2)f、(n-1)d、np精品资料2.构造原理中排布(páibù)顺序的实质(1)相同能层的不同能级的能量高低顺序(shùnxù)：(2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序(shùnxù)：(3)不同层不同能级可由下面的公式得出:-----各能级的能量高低顺序

ns＜np＜nd＜nf1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p;3d＜4dns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np(n为能层序数)三、构造原理与电子排布式

精品资料1.按能量(néngliàng)由低到高的顺序排列，正确的一组是：()A．1s、2p、3d、4sB．1s、2s、3s、2pC．2s、2p、3s、3pD．4p、3d、4s、3pC练习(liànxí)：三、构造原理与电子排布式

2.比较多电子原子能级的能量大小关系(1)2s4s;(2)3p3d;(3)3d4s;(4)4d5d;(5)2p3s;(6)4d5f。﹤﹤﹤﹤﹤﹥精品资料问题(wèntí)解释：1s22s22p63s23p63d1

+19289正确(zhèngquè)书写方法：1s22s22p63s23p64s1

三、构造原理与电子排布式

精品资料钙Ca1s22s22p63s23p64s2钙Ca想一想+20

第1层第2层第3层K层L层M层2882N层第4层精品资料3、电子(diànzǐ)排布式：钠Na铝Al1s22s22p63s11s22s22p63s23p1用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布(páibù)的电子数。三、构造原理与电子排布式

能层序数该能级上排布的电子数能级符号精品资料【练习(liànxí)】试书写Cl、26Fe原子的核外电子排布式。

Cl:

26Fe:1s22s22p63s23p51s22s22p63s23p63d64s2三、构造(gòuzào)原理与电子排布式注意：在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，不能按照填充顺序写。注意：最高能级组电子数为价电子数精品资料电子排布(páibù)式特例：相对(xiāngduì)稳定的状态全充满（p6，d10，f14）全空时（p0，d0，f0）半充满（p3，d5，f7）1s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d104s124号铬：29号铜：三、构造原理与电子排布式

精品资料4.原子的简化(jiǎnhuà)电子排布：原子实[Ne]3s1练习：写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26号元素铁的简化电子(diànzǐ)排布式吗？上式方括号里的符号的意义是：该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构Na的简化电子排布：[He]2s22p4[Ne]3s23p2[Ar]3d64s2O：Si：Fe：三、构造原理与电子排布式

精品资料练习：1.电子排布(páibù)式为1s22s22p63s23p6某原子，则该元素的核电荷数是____________2.某元素原子(yuánzǐ)的价电子构型为3s23p4,则此元素在周期表的位置是____________18第3周期，第VIA族三、构造原理与电子排布式

精品资料4．构造原理揭示的电子排布(páibù)能级顺序，实质是各能级能量高低，若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是()A．E(3s)＞E(2s)＞E(1s)B．E(3s)＞E(3p)＞E(3d)C．E(4f)＞E(4s)＞E(3d)D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)3．一个电子排布(páibù)为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是()A

+1B

+2C

+3D

-1CA三、构造原理与电子排布式

精品资料5.下列各原子或离子的电子排布式错误(cuòwù)的是()A.Al1s22s22p63s23p1B.O2-1s22s22p6C.Na+1s22s22p6D.Si1s22s22p2 6.下列表达方式错误(cuòwù)的是()A.甲烷的电子式B.氟化钠的电子式C.硫离子的核外电子排布式1s22s22p63s23p4D.碳－12原子符号126CDC三、构造原理(yuánlǐ)与电子排布式精品资料阅读(yuèdú)见课本7，81、什么是能量(néngliàng)最低原理？2、什么是基态原子、激发态原子？它们如何转化？3、什么是光谱？光谱分析？精品资料四.能量最低原理、基态(jītài)与激发态、光谱1.能量(néngliàng)最低原理:

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。

2.基态原子:

电子放出能量↓电子吸收能量3.激发态原子:

基态原子的电子吸收能量后电子会跃迁到较高的能级,变为激发态原子。(不稳定)↓处于最低能量的原子

(稳定)精品资料1s22s22p63s2

1s22s22p63s13p1

吸收(xīshōu)能量释放(shìfàng)能量4.原子光谱:不同元素的原子的核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同频率的光，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，总称为原子光谱。四.能量最低原理、基态与激发态、光谱基态原子激发态原子光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一精品资料锂、氦、汞的发射光谱(fāshèɡuānɡpǔ)锂、氦、汞的吸收光谱(xīshōuɡuānɡpǔ)特征:暗背景,

亮线,

线状不连续特征:亮背景,

暗线,

线状不连续发射光谱吸收光谱精品资料下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。其中图_______是原子由基态(jītài)转化为激发态时的吸收光谱，图_______是原子由激发态转化为基态(jītài)时的发射光谱。不同元素的原子光谱上的特征谱线不同，请在下图中用线段将同种元素的吸收光谱和发射光谱连接。①③⑤②④⑥四.能量最低原理(yuánlǐ)、基态与激发态、光谱精品资料基态(jītài)与激发态相互转化的应用焰色反应(fǎnyìng)精品资料焰色反应就是某些金属原子的电子在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态激跃迁到激发态；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约10－８s）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长（颜色）的光释放出来。由于各种元素的能级是被限定(xiàndìng)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。焰火呈现(chéngxiàn)五颜六色的原因精品资料

光谱分析(ɡuānɡpǔfēnxī)：在现代化学中，常利用(lìyòng)原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱四.能量最低原理、基态与激发态、光谱精品资料思考(sīkǎo)：宏观物体(wùtǐ)的运动特征：可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度；可以描画它们的运动轨迹。五、电子云与原子轨道精品资料⑴核外电子质量小(只有9.11×10-31kg)，运动空间小（相对于宏观物体而言），运动速率(sùlǜ)大(近光速)。1.核外电子运动(yùndòng)的特征⑵无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。⑶无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空间某处出现的机会的多少(概率)。测不准原理(海森堡)五、电子云与原子轨道精品资料核外电子(héwàidiànzǐ)运动状态的描述1.电子(diànzǐ)在原子核外空间一定范围内出现，可以想象为一团带负电的云雾笼罩在原子核周围，所以，人们形象地把它叫做“电子(diànzǐ)云”精品资料电子云只是形象(xíngxiàng)地表示电子出现在各点的概率高低,而实际上并不存在。小黑点不表示电子，只表示电子在这里(zhèlǐ)出现过一次。小黑点的疏密表示电子在核外空间内出现的机会的多少。精品资料1．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B、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(dānwèi)体积内电子出现的概率大D、通常用小黑点来表示绕核作高速圆周运动

C课堂练习五、电子云与原子轨道精品资料电子(diànzǐ)轮廓图的制作2.常把电子出现的概率约为90%的空间(kōngjiān)圈出来，人们把这种电子云轮廓图称为原子轨道。五、电子云与原子轨道精品资料原子轨道(guǐdào)与火车运行的轨道(guǐdào)有何不同?原子轨道是指一定能级上的电子,在核外空间运动的一个(yīɡè)空间区域.火车的轨道则是火车运行的一个(yīɡè)固定路线.问题讨论精品资料S能级(néngjí)的原子轨道图*S能级(néngjí)的原子轨道是球形对称的*能层序数n越大,原子轨道半径越大精品资料P能级(néngjí)的原子轨道图P能级的原子轨道是纺锤形或亚铃形的,每个P能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以Px,Py,PZ表示。P电子原子轨道的平均半径随n增大而增大。在同一(tóngyī)能层中Px,Py,PZ的能量相同。精品资料P能级(néngjí)的原子轨道P能级(néngjí)的3个原子轨道Px,Py,PZ合在一起的情形.精品资料yd能级(néngjí)的原子轨道图xdxyxydyzxydxzxdx2-y2zdz2zzxyzxyzxyzxyz精品资料小结(xiǎojié)：原子轨道的特点1.s原子轨道是球形的，p原子轨道是纺锤形2.能层序数n越大，原子轨道的半径越大；3.不同能层的同种能级的原子轨道形状相似，只是半径不同；相同能层的同种能级的原子轨道形状相似，半径相同，能量相同，方向不同4.s能级只有一个原子轨道；p能级有3个原子轨道，互相垂直，可分别(fēnbié)以px、py、pz表示，能量相等。如2px、2py、2pz轨道的能量相等。精品资料５.各能级(néngjí)包含的原子轨道数：（1）ns能级各有1个原子轨道；（2）np能级各有3个原子轨道；

（3）nd能级各有5个原子轨道；（4）nf能级各有7个原子轨道；精品资料电子(diànzǐ)排布图和电子排布式一样，都是用来表示(biǎoshì)核外电子排布情况的。而且，更加直观。表示方法