原子结构与性质

原子结构与性质第一页，编辑于星期六：十四点十六分。（1）物质的元素组成决定了性质：不同元素的原子结构不同，性质不同不同元素的原子结构相似，性质相似（2）分子组成与分子结构决定了性质：

例：A.氧气和臭氧、二氧化碳和一氧化碳B.同分异构体：乙醇和乙醚C.分子组成不同但结构相似：对氨基苯磺酰胺和对氨基苯甲酸（3）晶体结构性质：

第二页，编辑于星期六：十四点十六分。第三页，编辑于星期六：十四点十六分。第一章原子结构与性质第四页，编辑于星期六：十四点十六分。原子概念和原子结构模型演变简介1．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；原子的结合和分离是万物变化的根本。第五页，编辑于星期六：十四点十六分。

2.19世纪初（1808年），英国科学家道尔顿提出近代原子说,认为物质由原子组成，且原子为实心球体，不能用物理方法分割；同种分子的质量和性质相同。第六页，编辑于星期六：十四点十六分。1869年，俄国科学家门捷列夫建立了根据原子量大小排列的周期表，揭示了原子结构与元素性质有关系第七页，编辑于星期六：十四点十六分。

3.1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，提出原子结构的“葡萄干布丁”模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，电子镶嵌其中并中和正电荷，使原子呈电中性，原子是可以再分的。第八页，编辑于星期六：十四点十六分。4.1911年，英国物理学家卢瑟福—电子绕核旋转的原子结构模型，卢瑟福原子模型：原子由原子核和核外电子组成。原子核带正电荷，位于原子的中心并几乎集中了原子的全部质量，电子带负电荷，在原子核周围空间作高速运动。第九页，编辑于星期六：十四点十六分。5．1913年，丹麦科学家玻尔提出波尔原子模型：电子在原子核外一定轨道上绕核作高速运动第十页，编辑于星期六：十四点十六分。6．20世纪20年代中期，奥地利物理学家薛定谔等人以量子力学为基础—电子云模型第十一页，编辑于星期六：十四点十六分。宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸第十二页，编辑于星期六：十四点十六分。原始原子2h后诞生大量的氢大量的氦极少量的锂原子核熔合反应其他元素一、原子的诞生1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论

1.原子的诞生宇宙大爆炸【思考与交流】（1）宇宙中最丰富的元素是那一种？（2）宇宙年龄有多大？第十三页，编辑于星期六：十四点十六分。2.宇宙的组成与各元素的含量H元素：约占原子总数的88.6%He元素：约占H原子的1/8其他元素：加和不足1%3.元素的分类

非金属元素：金属元素：22种（包括稀有气体元素）绝大多数第十四页，编辑于星期六：十四点十六分。（1）原子组成结构原子原子核核外电子质子中子核电荷数=核内质子数=核外电子数质量数=质子数+中子数【复习回顾】第十五页，编辑于星期六：十四点十六分。（2）核外电子排布规律

①电子层由内到外，能量由低到高②最外层电子数最多不超过8（K层不超过8）

③次外层电子数最多不超过18④倒数第三层不超过32⑤每个电子层最多容纳电子不超过2n2第十六页，编辑于星期六：十四点十六分。依据核外电子的能量不同：离核远近：近

远

能量高低：低高核外电子分层排布1234567KLMNOPQ第十七页，编辑于星期六：十四点十六分。二、能层与能级1.能层（n）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，可以将核外电子分成不同的能层。【思考】

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？每一个能层最多可容纳的电子数为2n2个。第十八页，编辑于星期六：十四点十六分。2.能级(l)

在多电子原子中，同一能层的电子，能量可以不同，还可以把它们分成能级。各能层最多电子数第十九页，编辑于星期六：十四点十六分。【思考】1.不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数（n）间存在什么关系？2.不同能层中，符号相同的能级所容纳的最多电子数是否相同？以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数是多少？任一能层的能级个数等于该能层的序数。

不同能层中，符号相同的能级中所容纳的最多电子数相同。以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍，即2、6、10、14。第二十页，编辑于星期六：十四点十六分。3.规律1.每个能层(n)中，能级符号的顺序是_________________________。2.任一能层中：能级个数=________数3.s、p、d、f……各能级可容纳的电子数依次是1,3,5,7……的二倍。（即2,6,10,14……）ns、np、nd、nf……

能层序第二十一页，编辑于星期六：十四点十六分。【课堂达标测试】1、以下能级符号正确的是（）A6sB2dC3fD7p2、下列各能层中不包含p能级的是（）A.NB.MC.LD.K3、原子核外P能层和p能级可容纳的最多电子数分别为（）A32和2B50和6C72和6D86和10ADDC第二十二页，编辑于星期六：十四点十六分。4.下列有关认识正确的是（）A.各能级上最多的电子按s、p、d、f的顺序分别为2、6、10、14B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C.各能层含有的能级数为n—1D.各能层含有的电子数为2n2A第二十三页，编辑于星期六：十四点十六分。名称序数n符号能层能级最多电子数能层最多可容纳电子数一二三四五六七1234567KLMNOPQ1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f2262610261014符号281832能层、能级的概念第二十四页，编辑于星期六：十四点十六分。【练习】写出钾元素原子的核外电子层排布？

钾原子的核外电子排布为什么是2、8、8、1而不是2、8、9？原子核外电子排布遵循构造原理第二十五页，编辑于星期六：十四点十六分。三、构造原理

绝大多数基态原子核外电子排布的能级顺序都遵循下列顺序：1.构造原理：1s2s2p3s3p

4s3d

4p

5s

4d5p6s4f…（存在能级交错现象）第二十六页，编辑于星期六：十四点十六分。2.构造原理排布顺序的实质A.同一能层的不同能级的能量：ns<np<nd<nfB.字母相同的不同能级的能量：1s<2s<3s<4s……C.不同能层不同能级的能量存在能级交错现象:

ns<(n-2)f<(n-1)d<np(n为能层序数)------各能级的能量高低顺序第二十七页，编辑于星期六：十四点十六分。（1）在各能级符号右上角表明该能级上排布的电子数。（2）书写电子排布式时，将能层序数小的能级写在左边（不能按填充顺序写）3.原子的电子排布式：【练习】氢H氮N钪Sc1s22s22p31s22s22p63s23p63d14s21s1写出溴和氪的电子排布式，它们的最外层有几个电子？【例】第二十八页，编辑于星期六：十四点十六分。（3）原子的简化电子排布：[Ne]3s1方括号里的符号含义：该元素上一周期中惰性气体元素原子的核外电子排布结构钠Na的电子排布可简化为：仿照钠的简化电子排布式写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26号元素铁的简化电子排布式吗？O：[He]2s22p4Si：[Ne]3s23p2Fe：[Ar]3d64s2【练习】写出Ne和Na的电子排布式第二十九页，编辑于星期六：十四点十六分。1．在同一个原子中，离核越近、n越小的能层能量

。在同一能层中，各能级的能量按s、p、d、f的次序

。

2．理论研究证明，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，第三能层有3个能级分别为

。越低增大

3S3P3d【练习】3.写出13Al、23V、27Co、31Ga的电子排布，并写出其简化核外电子排布式第三十页，编辑于星期六：十四点十六分。4.下列符号代表一些能层或能级的能量，请将它们按能量由低到高的顺序排列：（1）EKENELEM

，（2）E3SE2SE4SE1S

，（3）E3SE3dE2PE4f

。5.一个电子排布为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是()A

+1B

+2C

+3D

-1第三十一页，编辑于星期六：十四点十六分。6.由下列微粒的最外层电子排布，能确定形成该微粒的元素在周期表中的位置的是（）A．1s2B．3s23p1

C．2s22p6D．ns2np3

B7.下列各原子或离子的电子排布式错误的是（）A.Al1s22s22p63s23p1B.O2-1s22s22p6C.Na+1s22s22p6D.Si1s22s22p2 D第三十二页，编辑于星期六：十四点十六分。

基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态原子。4.能量最低原理

原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理四、基态与激发态、光谱1.基态与激发态（1）基态原子：（2）激发态原子：处于最低能量的原子。（3）基态与激发态的关系：

基态原子激发态原子吸收能量释放能量第三十三页，编辑于星期六：十四点十六分。生活中与电子跃迁有关的事物第三十四页，编辑于星期六：十四点十六分。焰色反应是某些金属原子的电子在高温火焰中，吸收了能量，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。焰火呈现五颜六色的原因：第三十五页，编辑于星期六：十四点十六分。

2.原子光谱:

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，总称为原子光谱。3.光谱分析：

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。锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱第三十六页，编辑于星期六：十四点十六分。（2）化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等4.光谱分析的应用：（1）通过原子光谱发现许多元素。如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中有特征的篮光和红光。又如：1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。第三十七页，编辑于星期六：十四点十六分。1.________________________________________________________,简称能量最低原理。______________________叫做基态原子。

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

【课堂达标测试】2.当基态原子的电子吸收能量后，电子会______________，变成激发态原子。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_________能量。光（辐射）是电子___________能量的重要形式之一。处于最低能量的原子跃迁到较高能级

释放

释放

第三十八页，编辑于星期六：十四点十六分。3.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_______光谱或_______光谱，总称_______光谱。许多元素是通过原子光谱发现的。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________。

吸收

发射

原子

光谱分析第三十九页，编辑于星期六：十四点十六分。4.判断下列表达是正确还是错误1）1s22p1属于基态；2）1s22s22p63s23p63d54s1属于激发态；3）1s22s22p63d1属于激发态；4）1s22s22p63p1属于基态；答案：(1)x(2)x(3)√(4)x【课堂练习】第四十页，编辑于星期六：十四点十六分。5.下列图象中所发生的现象与电子的跃迁无关的第四十一页，编辑于星期六：十四点十六分。【自主学习】P9科学史话牛顿和七基色1、光谱一词最早是由伟大的物理学家牛顿提出的。2、牛顿类比音乐音阶，选定红、橙、黄、绿、青、篮、紫为“七基色”3、1859年德国科学家本生和基尔霍夫发明了光谱仪，摄取了当时已知元素的光谱图。第四十二页，编辑于星期六：十四点十六分。

1913年，丹麦科学家波尔第一次认识到氢原子光谱是氢原子大的电子跃迁产生的，并通过纯