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原子结构全部课件第一页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五阅读课文《引言》(1~2页)谈谈你对物质的组成、结构与性质关系的认识第二页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五引言化学研究的是构成宏观物体的物质。一、研究物质的组成与结构二、研究物质的性质与变化思考

二者的关系如何?古希腊的“原性论”哲学和我国古代的炼丹术士认为“吞金可长生”自然哲学,对这两者的关系是如何认定的?第三页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五思考与交流1、铁易生锈,真金不怕火炼等事例说明了什么问题?为什么?

2、O2和O3是同素异形体,空气中的O2是须臾不能离开的,而空气中的O3多于1.2mg/L则有害;CO易燃,CO2却能灭火。这由说明了什么问题?为什么?

3、分子式为C2H6O的物质可能有图示两种结构,前者与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题?第四页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五思考与交流4、下图所示两种物质:前者是第一种用医学的磺胺药,为什么服用此药后可杀死细菌?5、下图所示是鲍鱼及其剖面图,图中标出了它的两层不同结构的壳。你能说出这两层壳的功用是什么?为什么?第五页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五引言

---世上万物,神奇莫测(什么是原性论?)

1、原子的组成与结构决定性质:铁易生锈、钠易与一些物质反应。-----第一章原子结构与性质2、分子的组成与结构决定性质:对氨基苯磺酰胺(磺胺药)和对氨基苯甲酸

21世纪化学的重要课题:模拟生物体中酶的结构创造具有酶的性质的物质。-----第二章分子结构与性质第六页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五分子结构原子结构晶体结构结构性质决定3、晶体的组成与结构决定性质:金刚石和石墨方解石和霰石-----第三章晶体结构与性质第七页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五原子是怎样诞生的呢?阅读课本P4第八页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸第九页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五第十页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五宇宙大爆炸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”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。第十一页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五

1、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?2、你认为[科学史话]中普鲁特的推理是符合逻辑的吗?1、氢元素宇宙中最丰富的元素占88.6%(氦1/8),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。思考与交流

回答2、不符合,科学假设不同于思辨性推测第十二页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五看课本第一章彩图你能了解人们认识原子模型的发展史吗?第十三页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五1.古希腊原子论2.道尔顿原子模型(1803年)3.汤姆生原子模型(1904年)4.卢瑟福原子模型(1911年)5.玻尔原子模型(1913年)6.电子云模型(1926年)不同时期的原子结构模型:第十四页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五1.古希腊原子论古希腊哲学家

原子是最小的、不可分割的物质粒子。原子之间存在着虚空,无数原子从古以来就存在于虚空之中,既不能创生,也不能毁灭,它们在无限的虚空中运动着构成万物。(Democritus,约公元前460年—前370年)原子第十五页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五2.道尔顿原子模型(1803年)

原子在一切化学变化中不可再分,并保持自己的独特性质;同一元素所有原子的质量、性质都完全相同。不同元素的原子质量和性质各不相同;不同元素化合时,原子以简单整数比结合。(化学原子论)第十六页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五3.汤姆生原子模型(1904年)

原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了正电荷,从而形成了中性原子。(“葡萄干布丁”模型)(西瓜模型)第十七页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五4.卢瑟福原子模型(1911年)

原子中心有一个带正电荷的核,它的质量几乎等于原子的全部质量,电子在它的周围沿着不同的轨道运转,就象行星环绕太阳运转一样。(“行星系式”原子模型)(核式模型)第十八页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五5.玻尔原子模型(1913年)

电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。(电子分层排布模型)第十九页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五6.电子云模型(1926年)现代物质结构学说。波粒二象性。(量子力学模型)第二十页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五一、开天辟地──原子的诞生1.现代大爆炸宇宙学理论宇宙大爆炸大量氢少量氦极少量锂其他元素原子核的熔合反应约2h后诞生于2.氢是宇宙中最丰富的元素,是所有元素之母。3.所有恒星仍在合成元素,但这些元素都是已知的。4.地球上的元素绝大多数是金属,非金属(包括稀有气体)仅22种。归纳总结第二十一页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五现代大爆炸理论认为:天然元素源于氢氦等发生的原子核的融合反应。这于一百多年前,普鲁特运用思辨性推测作出“氢是所有元素之母”的预言,恰好“一致”。下列说法正确的是()A、科学研究中若能以思辨性推测为核心,就能加快科学的进程B、普鲁特“既然氢最轻,它就是其他一切元素之母”的推理是符合逻辑的C、“一致”是巧合,普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑,只是一种猜测D、“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论C课堂练习第二十二页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五复习回忆:原子结构原子:是化学变化中最小的粒子化学反应的实质:是原子的重新组合。第二十三页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五一、原子结构原子原子核核外电子(-)质子(+)中子(不带电)粒子间的数量关系

原子内部,质子所带正电和电子所带负电电量相等,电性相反。原子整体不显电性。回忆:构成原子的粒子有哪些?它们怎样构成原子的?第二十四页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五核电荷数(z)=核内质子数=核外电子数质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)离子所带电荷数=质子数–核外电子数思考:当质子数(核电荷数)>核外电子数时,该粒子是阳离子,带正电荷。阴离子,带负电荷。当质子数(核电荷数)<核外电子数时,该粒子是第二十五页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五学与问核外电子是怎样排布的?第二十六页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五观察1-18号元素的原子结构示意图,讨论为什么原子核外的电子分层运动?第二十七页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五核外电子排布的一般规律

(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。(3)原于最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)。(4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个),倒数第三层电子数目不能超过32个。说明:以上规律是互相联系的,不能孤立地理解。第二十八页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五1、下列说法正确的是()A、某微粒核外电子排布为2、8、8结构,则该微粒一定是氩原子B、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C、F-、Na+、Mg2+、Al3+是与Ne原子具有相同电子层结构的离子D、NH4+与H3O+具有相同的质子数和电子数课堂练习CD第二十九页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五最多电子数能层符号一二四六七2LNOPQ83250……

理论研究K…………三五M18能层(电子层)1、定义离核距离能量高低(近)(远)(低)(高)第三十页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五理论研究

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,就好比能层是楼层,能级是楼梯的阶梯。第三十一页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五最多电子数能级22626101s2s2p4s4p4d4f

理论研究3s3p3d2610145s5p26…………能层KNOLM……能级第三十二页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五二、能层与能级1.各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数能层(n)一二三四五六七符号KLMNOPQ能级(l)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f······最多容纳的电子数2262610261014······2818322n2归纳总结第三十三页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五规律1、在每一能层中,能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(n代表能层)2、任一能层的能级总的从s能级开始,而且能级数等于该能层序数。5、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。3、各能级所在能层的取值ns→n≥1;np→n≥2;nd→n≥3;nf→n≥4;······4、每一能层最多可容纳2n2个电子第三十四页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五6.各能层、能级中电子能量的高低⑴同一能层中:⑵不同能层中:E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)<······E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)<······E(2p)<E(3p)<E(4p)<E(5p)<······第三十五页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五新课标人教版选修三物质结构与性质第一章原子结构与性质第一节原子结构(第二课时)江苏省淮安中学张正飞25五月2023第三十六页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五能层一二三四五六七符号能级最多电子数KLMNOPQ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

,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。同一能层的电子,能量也可不同,可以把它们分成能级。1S2S2P3S3P3d4S4P4d4f5S5P…

226261026101426…

注:在每一能层中,能级符号的顺序是nsnpndnf….(n代表能层),每一个能层最多可容纳的电子数为2n2个,任一能层的能级数等于该能层的序数。复习回忆第三十七页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五复习回忆1、原子核外的电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数间有什么关系?2、不同的能层分别有多少个能级?与能层的序数间有什么关系?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?2n2能层序数=能级个数相同.如:1s22s23s2分别是1、3、5、7的2倍第三十八页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五1、以下能级符号正确的是()A、6sB、2dC、3fD、7p2、若n=3,以下能级符号错误的是()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第三十九页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五探究一1、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原子的电子排布规律呢?2、钾原子的电子排布为什么不是2、8、9,而是2、8、8、1?阅读课本P6第四十页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五电子填充的先后顺序(构造原理)

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s

4f5d6p7s5f6d7p

……三、构造原理1、构造原理

随原子核电荷数递增,原子核外电子的排布遵循如左图的排布顺序,这个排布顺序被称为构造原理。第四十一页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五2.电子排布式Na:1s22s22p63s1能层序数该能级上排布的电子数能级符号KLMFe:1s22s22p63s23p63d64s2KLMN按能层次序书写,按构造原理充入电子。第四十二页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五电子填入轨道次序图1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p能量相近的能级划为一组,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第四十三页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五课堂练习写出下列元素基态原子的电子排布式:1、C2、O3、Si4、P第四十四页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五1、21Sc、25Mn2、27Co、36Kr课堂练习

写出下列元素基态原子的电子排布式:第四十五页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五构造原理中排布顺序的实质------各能级的能量高低顺序

1)相同能层的不同能级的能量高低顺序:ns<np<nd<nf2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序:1s<2s<3s<4s;2p<3p<4p;3d<4d3)不同层不同能级可由下面的公式得出:ns<(n-2)f<(n-1)d<np(n为能层序数)第四十六页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五3.简化电子排布式如:Na:1s22s22p63s1[Ne]3s1表示钠的内层电子排布与稀有气体元素Ne的核外电子排布相同简化为试写出8号、14号、26号元素的简化排布式吗?第四十七页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五并不是所有基态原子的核外电子都符合构造原理。如:24Cr:1s22s22p63s23p63d54s129Cu:1s22s22p63s23p63d104s1思考与交流

从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。它们是否符合构造原理?洪特规则:半充满、全充满更稳定第四十八页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五按能量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第四十九页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五课后巩固练习1、1~36号元素的原子核外电子排布式2、1~36号元素原子简化核外电子排布式第五十页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五新课标人教版选修三物质结构与性质第一章原子结构与性质第一节原子结构(第三课时)江苏省淮安中学张正飞25五月2023第五十一页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五参考答案

第一节《原子结构》(1)1、A、2、C、3、D、4、CD、5、B、6、D、7、B、8、B、9、BC、10、B、11、A12、nsnpndnf;s;能层序数;1;1s;2;2s2p;3;3s3p3d;spdf;26101413、越小、递增、2n2;14、3s3p3d15、C;Br-;Mg2+;Al3+;16、O2-;C;S17、(1)第5周期ⅦA(2)各能层电子数之和(3)5、KLMNO、11、?(4)53、7、2、25第五十二页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五复习回忆一、构造原理:

1、不同层不同能级可由下面的公式得出:ns<(n-2)f<(n-1)d<np(n为能层序数)2.电子排布式3.简化电子排布式第五十三页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五例题解析例1若某基态原子的外围电子排布为4d15s2,则下列说法正确的是()A.该元素基态原子中共有3个电子B.该元素原子核外有5个电子层C.该元素原子最外层共有3个电子D.该元素原子M能层共有8个电子B第五十四页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五

例2下列有关认识正确的是()

A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7B.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第五十五页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五

例3下列粒子中,电子排布式为1s22s22p63s23p6的有()

A.Sc3+B.Mg2+C.Cl-D.Br-

例4下列化学用语,不能表示氯离子的是()A.Cl-D.1s22s22p63s23p6B.C.BAC

例5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E(nl)表示某能级的能量,以下各式中正确的是()A.E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s)B.E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)C.E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)AB第五十六页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五学生阅读见课本P7-81、什么是能量最低原理?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?第五十七页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五四、能量最低原理、基态与激发态、光谱1、能量最低原理

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,简称能量最低原理。2、基态原子与激发态原子

处于最低能量的原子叫做基态原子,当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子。归纳总结第五十八页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五3、基态、激发态相互转化与能量的关系基态原子激发态原子

①光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一;吸收能量释放能量②在日常生活中,我们看到的许多可见光,如灯光、霓虹灯光、激光、焰火等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。第五十九页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五第六十页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五4、光谱与光谱分析(1)光谱:不同元素的原子发生跃迁时会吸收或放出不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素的电子吸收光谱或发射光谱,总称原子光谱。(2)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、汞的发射光谱明暗第六十一页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五科学史话基本内容:①“光谱”的提出:牛顿,1672年②“七基色”:“红、橙、黄、绿、青、蓝、紫”③1859年,德国科学家本生(R.Bunsem)和基尔霍夫(G.Kirchhoff)发明了光谱仪,摄取了当时已知元素的光谱图④1913年,丹麦科学家波尔建立了量子力学阅读科学史话:P8~P9第六十二页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五氢原子的光谱第六十三页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五课堂练习1________________________________________________________,简称能量最低原理。_________________________叫做基态原子

1、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。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

处于最低能量的原子跃迁到较高能级

释放

释放

第六十四页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五3、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

光谱分析第六十五页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五思考与交流请分析当H原子处于激发态电子排布式为2P1时,其可形成

条发射光谱。3第六十六页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五新课标人教版选修三物质结构与性质第一章原子结构与性质第一节原子结构(第四课时)江苏省淮安中学张正飞25五月2023第六十七页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五阅读与交流1、什么是电子云?2、什么是原子轨道?第六十八页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五宏观物体的运动特征: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。微观物体的运动特征:核外电子质量小,运动空间小,运动速率大。无确定的轨道,无法描述其运动轨迹。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。核外电子运动的特征第六十九页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五核外电子运动状态的描述电子云:描述核外电子运动特征的图象。电子云中的小黑点:并不是表示原子核外的一个电子,而是表示电子在此空间出现的机率。电子云密度大的地方说明电子出现的机会多,而电子云密度小的地方说明电子出现的机会少。第七十页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五1.电子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“电子云”五、电子云与原子轨道2.原子轨道:电子云轮廓图称为原子轨道第七十一页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五电子云轮廓图第七十二页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五原子轨道与火车运行的轨道有何不同?

原子轨道是指一定能级上的电子,在核外空间运动的一个空间区域.火车的轨道则是火车运行的一个固定路线.问题讨论第七十三页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五3.原子轨道的特点s能级的原子轨道图S能级的原子轨道是球形对称的(原子核位于球心),能层序数n越大(电子能量越大,1s<2s<3s......),原子轨道半径越大。第七十四页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五

P能级的原子轨道是纺锤形的,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。在同一能层中Px,Py,PZ的能量相同。P能级的原子轨道第七十五页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五P能级的原子轨道

P能级的3个原子轨道Px,Py,PZ合在一起的情形.

第七十六页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五小结:原子轨道的特点1.s原子轨道是球形的,p原子轨道是纺锤形的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,可分别以px、py、pz表示,能量相等。如2px、2py、2pz轨道的能量相等。第七十七页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五5.各能级包含的原子轨道数:(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;第七十八页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五第二周期元素基态原子的电子排布如下图所示(在图中每个方框代表一个原子轨道,每个箭头代表一个电子):由图总结:每个原子轨道里最多只能容纳几个电子?方向如何?当电子排布在同一能级时,又什么规律?第二周期元素基态原子的电子排布图第七十九页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五1.每个原子轨道里最多只能容纳2个电子,而且自旋方向相反(用“↓↑”表示)

——泡利原理2.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。

——洪特规则归纳总结第八十页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五从元素周期表中查出铜的外围电子排布,它是否符合构造原理。当一个能级上的电子填充达到全充满,半充满或全空时是一种稳定状态,使得体系的能量较低。--这就是洪特规则的第二条。思考与交流第八十一页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五

用轨道表示式表示出下列原子的核外电子排布:N、P、Ca、Cr、Cu、Fe课堂练习第八十二页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五1、当碳原子的核外电子排布由转变为时,下列说法正确的是A.碳原子由基态变为激发态B.碳原子由激发态变为基态C.碳原子要从外界环境吸收能量D.碳原子要向外界环境释放能量AC第八十三页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五第一节《原子结构》(2)

构造原理

1、D、2、AB、3、D、4、C、5、C、6、D、7、D、8、C、9、B、10、B、11、A、12、B13、B、14、B、15、略、16、Si、Li或Mg、F、Ne17、n+1、ⅡA、n、ⅥA、1S22S22P418、C、A、19、略20、K、4、IA、1S22S22P63S23P64S1、Cu、4、IB、21、1S22S22P63S1、1S22S22P63S23P4、1S22S22P63S23P63d104P5第八十四页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五第一节《原子结构》(3)

能级最低原理和光谱

1、B、2、A、3、BCD、4、BCD、5、B、6、A、7、C、8、B、9、A、10、D11、D、12、AC、13、AB、14、①⑥、③④、②⑤15、基态、吸收光谱或发射光谱、116、1S22S22P63S23P4、S17、1S22S22P1、1S22S22P4、1S22S22P63S23P6、1S22S22P63S23P61S22S22P63S23P63d104S1、1S22S22P63S23P63d104S24P5第八十五页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五第一节《原子结构》(4)

电子云和原子轨道

1、D、2、A、3、C、4、A、5、D、6、A、7、AC、8、A、9、C、10、B、11、<、>、<、>12、(1)球、1、纺锤、3、(2)随能层序数增大而增大13、1、3、5、7、214、球、纺锤、Px、Py、Pz15、(1)4、7、11(2)1、3第八十六页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五复习回忆1、电子云中的小黑点的意义?2、S轨道和P轨道有何不同?3、电子在排布时必须遵循的规律?并不是表示原子核外的一个电子,而是表示电子在此空间出现的机率1)s原子轨道是球形的,p原子轨道是纺锤形的2)能层序数n越大,原子轨道的半径越大;3)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,可分别以px、py、pz表示,能量相等。

(1)能量最低原理;

(2)泡利原理;

(3)洪特规则。第八十七页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五

分别用轨道表示式、电子排布式表示出下列原子的核外电子排布:N、P、Ca、Cr、Cu、Fe课堂练习第八十八页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五课堂练习

用轨道表示式表示出铁原子的核外电子排布↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑洪特规则泡利原理能量最低原理第八十九页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五例1、将下列能级按能量由高到低的顺序排列:1S、3P、2P、5d、4S、5f。题型一、构造原理、能级的能量高低比较练习: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E表示某能级的能量,以下各式中正确的是()

A.E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s)B.E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)C.E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)AB第九十页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五

结构示意图电子排布式电子排布图(轨道表示式)铁原子1s22s22p63s23p63d64s2请你通过比较、归纳,分别说出3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。

结构示意图:能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数。电子排布式:能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。轨道表示式:能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况,自旋方向。

题型二、核外电子排布:电子排布式、轨道表示式第九十一页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五1、下列有关原子轨道的叙述中不正确的()

A.氢原子的2s轨道能量较3p能级低

B.锂原子的2s与5s轨道皆为球形分布

C.p能级的原子轨道呈纺锤形,随着能层序数的增加,p能级原子轨道也在增多

D.能层n=4的原子轨道最多可容纳16个电子课堂练习CD第九十二页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五2、基态碳原子的最外能层的各能级中,电子排布的方式正确的是()

ABCDC课堂练习第九十三页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五例2:已知下列元素原子的外围电子构型为:3S2、4S2、4S24P1、3S23P3

、3d54S2。它们分别属于第几周期?第几族?最高化合价是多少?题型三、外围电子构型第九十四页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五第一节《原子结构》(5)

电子云和原子轨道

1、BC、2、B、3、C、4、BD、5、B、6、BD、7、D、8、A9、(1)H、N、Mg、P(2)10、(1)B;洪特规则(2)A;由基态到激发态(3)A;洪特规则第二条:半充满更稳定(4)A;洪特规则以上都是能量最低原理第九十五页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五11、(1)1S22S22P4

....(2)SO2

、:O::C::O:(3)CS2

、共价键12、洪特规则13、(1)1S22S22P3、(2)H2O+Cl2=H++Cl-+HClO(3)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3(4)A:D:14、(1)1S22S22P63S2、(2)1S22S22P6、(3)3S23P3、第九十六页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五第四章电化学基础(新人教版选修Ⅳ)12345678910111213CCACDBDBACBABA141516171819202122232425/CDDCDDBBDCBCDCD/第九十七页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五错因分析6、16、28对电解的应用----粗铜精炼的过程不够熟悉。(回忆电解的应用?)1、9、13、14、对电解过程、放电顺序掌握程度不够。(回忆放电顺序?)18、30对电解的原理理解不够深刻。(回忆电解原理?)15、20、23题意理解不够。25、32对电子守恒的应用有问题。27(2)电极反应的书写不规范化第九十八页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五26、(共14分)(1)锌片上有气泡产生,铜片上无气泡。(2分)锌能置换出酸中的氢而铜不能。(2分)(2)CuSO4溶液。锌片上有红色铜析出,锌片上产生气泡的速率明显加快。(2分)电解活泼金属可不活泼金属从其盐溶液中置换出来,Zn、Cu,稀硫酸组成原电池,Zn为负极。(2分)(3)2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4阴极上有红色铜析出。(2分)(4)分别取一小片铜片与锌片于试管中,向试管中加入少量的棕黄色的溶液,稍待,溶液的棕黄色褪去得一近乎无色溶液。(2分)第九十九页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五电子守恒法铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH.解析:阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑

阴极Cu2++2e-=Cu2H++2e=H2↑n(Cu2+)×2+0.5×2=0.5×4n(Cu2+)=0.5molCu2+~2H+

C(H+)=1mol/LpH=0第一百页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五

NaOH的质量分数阳极析出物的质量/g阴极析出物的质量/gA0.062(6.2%)19152B0.062(6.2%)15219C0.042(4.2%)1.29.4D0.042(4.2%)9.41.2

将质量分数为0.052(5.2%)的NaOH溶液1L(密度为1.06g·cm-3)用铂电极电解,当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010(1.0%)时停止电解,则此时溶液中应符合的关系是()B第一百零一页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五新课标人教版选修三物质结构与性质第一章原子结构与性质第二节原子结构与元素的性质(第一课时)第一百零二页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五知识回顾一、元素周期表的结构

第一百零三页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五一、元素周期表的结构周期短周期长周期第1周期:2种元素第2周期:8种元素第3周期:8种元素第4周期:18种元素第5周期:18种元素第6周期:32种元素不完全周期第7周期:26种元素镧57La–镥71Lu共15种元素称镧系元素锕89Ac–铹103Lr共15种元素称锕系元素周期序数=电子层数(能层数)(横行)第一百零四页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五

族主族:副族:ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA第VIII族:稀有气体元素主族序数=最外层电子数=价电子数

=最高正价数(纵行)

零族:共七个主族ⅠB,ⅡB,ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB共七个副族三个纵行(8、9、10),位于ⅦB与ⅠB中间一、元素周期表的结构第一百零五页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五元素周期表的结构:

七主七副七周期,

Ⅷ族零族镧锕系。第一百零六页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五1、在周期表中,把

相同的元素,按

的顺序从左到右排成横行,称之为

,有

个;在把不同横行中

相同的元素,按

递增的顺序由上而下排成纵行,称之为

,共有

个纵行,

个族。16个族又可分为

主族、

副族、

Ⅷ族、

0族。能层数原子序数递增周期7最外层电子数能层数族18167个7个1个1个课堂练习第一百零七页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五知识回顾二、原子结构和性质周期性变化第一百零八页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五(1)同一周期元素结构和性质具有一定的递变性;从左到右原子半径逐渐

,失电子能力逐渐

,得电子能力逐渐

,元素的金属性逐渐

,非金属性逐渐

,对应氢化物的稳定性逐渐

;最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐

;碱性逐渐

;(2)同一主族元素结构和性质具有一定的相似性和递变性;同一主族,从上到下:原子半径逐渐

,失电子能力逐渐

,得电子能力逐渐

,金属性逐渐

,非金属性逐渐

;对应氢化物的稳定性逐渐

;最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐

;碱性逐渐

;二、原子结构和性质周期性变化复习回忆减小减弱增强减弱减弱增强增强增强增大增强增强增强减弱减弱减弱减弱第一百零九页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五二、原子结构和性质周期性变化3)同周期元素的主要化合价:最高正价:+1递增到+7。(氟、氧例外)负价:-4递增到-1,呈现周期性的变化。最高正价+|负价|=8第一百一十页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五思考与探究1、以第三周期为例,写出钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩基态原子的简化电子排布式并观察原子的核外电子排布变化有什么规律?最外层电子排布从1个电子(ns1)到

8个电子(ns2np6)呈周期性变化.结论:随着核电荷数的增加,核外电子的排布发生周期性的变化。第一百一十一页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五(一)原子的电子排布与周期的划分(1)结合周期表,我们会发现,每一周期的第一种元素(除第一周期外)是________,最外层电子排布为______,每一周期的最后一种元素都是___________,这些元素的最外层电子排布除He为1s2

外,其余都是__________.

碱金属ns1稀有气体ns2np6(2)观察周期表发现周期表中周期序数等于该周期中元素的______.

能层数结论:随着核电荷数的增加,核外电子的排布发生周期性的变化。一、原子结构与元素周期表第一百一十二页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五

由于随着核电荷数的递增,电子在能级里的填充顺序遵循构造原理,元素周期系的周期不是单调的,每一周期里元素的数目不总是一样多,而是随着周期序号的递增渐渐增多。因而,我们可以把元素周期系的周期发展形象的比喻成螺壳上的螺旋。第一百一十三页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋第一百一十四页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五(二)原子的电子排布与族的划分在周期中有18个纵列,除零族元素中He(1s2)与其它稀有气体ns2np6不同外,一般说来,其它每个族序数和价电子数是相等的.主族元素:族序数=原子的最外层电子数

=价电子数副族元素:大多数族序数=(n-1)d+ns的电子数

=价电子数

第一百一十五页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五按照电子排布,可把周期表的元素划分为5个区:s区、d区、ds区、p区、f区。划分区的依据是什么?s区、d区、p区分别有几个纵列?区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符号思考与探究第一百一十六页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五(三)原子的电子构型和元素的分区S

区元素:最外层构型是ns1和ns2。IA和IIA族元素。除H外,其余为活泼金属。p区元素:最外层电子构型从ns2np1~ns2np6的元素。即IIIA~VIIA族、零族元素。除H外,所有非金属元素都在p区。

ds区元素:最外层电子数皆为1~2个,次外层d电子全充满,最外层电子构型为(n-1)d10ns1~2包括IB族和IIB族元素,均为金属元素

。f区元素:包括镧系和锕系元素。最外层电子数基本相同,化学性质相似。d区元素:最外层有1~2个S电子,次外层有1~9个d电子,最外层电子构型为(n-1)d1~9ns1~2包含第IIIB族到VIII族元素。均为金属元素,性质相似。第一百一十七页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五思考:为什么s区、d区、ds区的元素都是金属(除H外)?s区、d区、ds区的元素最外层电子数为1-2个电子,在反应中易失去,所以都是金属。第一百一十八页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五1.为什么副族元素又称为过渡元素?2.为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角三角区内(如图)?处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属。为什么?思考:第一百一十九页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的区域,因此,又把副族元素称为过渡元素。1.为什么副族元素又称为过渡元素?2.为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角三角区内(如图)?处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属。为什么?这是由元素的价电子结构和元素周期表中元素性质递变规律决定的,在元素周期表中,同周期的元素从左到右非金属性渐强,同主族元素从上到下非金属性渐弱,结果使元素周期表右上角的元素主要呈现非金属性。处于非金属三角区边缘的元素既能表现出一定的非金属性,又能表现出一定的金属性,因此,这些元素常被称之为半金属或准金属。第一百二十页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五1.已知一元素的价层电子结构为3d54s2,试确定其在周期表中的位置。第四周期,ⅦB族。2.试确定32号元素在周期表中的位置。第四周期,ⅣA族3.判断处于第三周期,ⅣA族元素的价层电子结构、原子序数。[Ne]3s23p2,第14号元素练习:第一百二十一页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五课堂小结:1、原子的电子排布与周期的划分2、原子的电子排布与族的划分

主族元素:族序数=原子的最外层电子数

=价电子数

副族元素:大多数族次=(n-1)d+ns的电子数=价电子数3、原子的电子构型和元素的分区周期序数=能层数5个区:s区、d区、ds区、p区、f区。一、原子结构与元素周期表第一百二十二页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五谢谢!第一百二十三页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五新课标人教版选修三物质结构与性质第一章原子结构与性质第二节原子结构与元素的性质(第二课时)第一百二十四页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五二、元素周期律元素的性质随()的递增发生周期性的递变,称为元素的周期律。

核电荷数第一百二十五页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五学与问

元素周期表中的同周期主族元素从左到右,原子半径的变化趋势如何?应如何理解这种趋势?周期表中的同主族元素从上到下,原子半径的变化趋势如何?应如何理解这种趋势?1、原子半径第一百二十六页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五(一)原子半径:1、影响因素:2、规律:(1)电子层数不同时,电子层数越多,原子半径越大。二、元素周期律原子半径的大小取决于1、电子的能层数2、核电荷数(2)电子层相同时,核电荷数越大,原子半径越小。(3)电子层、核电荷数都相同时,核外电子数越多,原子半径越大。第一百二十七页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五课堂练习1:比较下列微粒的半径的大小:(1)CaAI(2)Na+Na(3)Cl-Cl(4)K+Ca2+S2-CI-

><>S2->CI->K+>Ca2+第一百二十八页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五(二)电离能(阅读课本P18)1、概念

气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。用符号I1表示,单位:kj/mol从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需要的能量叫做第二电离能。符号I2第一百二十九页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五2、电离能的意义:

电离能用来表示气态原子或离子失去电子的难易程度。元素的电离能越小,表示气态时越容易失去电子,即元素在气态时的金属性越强。第一百三十页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五?原子的第一电离能随核电荷数递增有什么规律?(同周期、同主族)思考与探究:观察图1-21,总结第一电离能的变化规律:第一百三十一页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五3、元素第一电离能的变化规律:1)同周期:从左到右呈现递增趋势(最小的是碱金属,最大的是稀有气体的元素;)2)同主族的元素自上而下第一电离能逐渐减少。第一百三十二页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五学与问:1.碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系?碱金属元素的第一电离能越小,金属的活泼性就越强。第一百三十三页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五2.为什么原子逐级电离能越来越大?这些数据跟钠、镁、铝的化合价有何关系?因为首先失去的电子是能量最高的电子,故第一电离能较小,但随着电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷数越来越大,再失去一个电子所要克服的电性引力也越来越大,消耗的能量也越来越多。所以同一元素的逐级电离能大小关系:I1〈I2〈I3``````看逐级电离能的突变。第一百三十四页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五4、第一电离能与核外电子排布的关系a.通常情况下,当原子核外电子排布在能量相等的轨道上全空(p0,d0,f0),半充满(p3,d3,f3)和全充满(p6,d10,f14)状态时,元素原子的能量较低,该元素具有较大的电离能。比如:P的第一电离能比S大b.一般来说,在同周期内,稀有气体元素的第一电离能最大。金属越活泼,金属元素的第一电离能越小;非金属越活泼,非金属元素的第一电离能越大。第一百三十五页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五5、电离能的应用a.根据电离能数据,确定元素核外电子的排布。如:Li:I1《I2〈I3,表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层上,且最外层只有一个电子。第一百三十六页,共一百五十页,编辑于2023年,星期五b.根据电离能数据,确定元素在化合物中的化合

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