第1章 原子结构与性质课件

第1章原子结构与性质第1节第1课时原子的能级构造原理原子结构回忆1.化学变化中最小的微粒是什么？2.原子能否再分呢？原子如何构成？3.原子核的构成如何？回顾：原子的构成原子原子核核外电子质子中子{{知识回顾质量数（Ａ）＝质子数（Ｚ）＋中子数（Ｎ）原子

ＺＸＡ原子核核外电子：质子：中子：（Ａ－Ｚ）个Ｚ个Ｚ个核电荷数（Ｚ）＝核内质子数＝核外电子数＝原子序数原子：1、原子的定义：化学反应中的最小微粒。2、原子的结构XAZ±bn±m宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸2h后诞生大量的氢大量的氦极少量的锂原子核的熔合反应合成其他元素一.原子结构模型1932年勒梅特首次提出了现代大爆炸宇宙理论1、开天辟地—原子的诞生

宇宙中最丰富的元素是哪一种？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？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，宇宙年龄距今约140亿年，地球年龄已有46亿年。思考与交流一.原子结构模型2、人类认识原子的过程

人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。随着现代科学技术的发展，我们现在所学习的科学理论，还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入和发展。一.原子结构模型近代原子论发现电子带核原子结构模型轨道原子结构模型电子云模型近代科学原子论（1803年）一切物质都是由最小的不能再分的粒子——原子构成。原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球。英国化学家道尔顿（J.Dalton,1766~1844)道尔顿原子模型一.原子结构模型原子并不是构成物质的最小微粒

——汤姆生发现了电子(1897年)电子是种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。汤姆生原子模型：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，中和了电荷，从而形成了中性原子。原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干镶嵌其中。英国物理学家汤姆生（J.J.Thomson,1856~1940）汤姆生原子模型一.原子结构模型汤姆生原子模型α粒子散射实验（1909年）

——原子有核卢瑟福和他的助手做了著名α粒子散射实验。根据实验，卢瑟福在1911年提出原子有核模型。卢瑟福原子模型（又称行星原子模型）：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子核的质量几乎等于原子的全部质量，电子在原子核外空间绕核做高速运动。英国科学家卢瑟福（E.Rutherford,1871~1937)卢瑟福原子模型一.原子结构模型卢瑟福原子模型玻尔原子模型（1913年）玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型。玻尔原子模型（又称分层模型）：当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运转；当原子有多个电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动。不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。丹麦物理学家玻尔（N.Bohr,1885~1962)玻尔原子模型一.原子结构模型玻尔原子模型电子云模型一.原子结构模型电子云模型

（现代物质结构学说）现代科学家们在实验中发现，电子在原子核周围有的区域出现的次数多，有的区域出现的次数少。电子在核外空间的概率分布图就像“云雾”笼罩在原子核周围。因而提出了“电子云模型”。电子云密度大的地方，表明电子在核外单位体积内出现的机会多，反之，出现的机会少。如：氢原子的电子云一.原子结构模型电子云现代物质结构学说

人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。随着现代科学技术的发展，我们现在所学习的科学理论，还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入和发展。二、核外电子排布规律1、核外电子的运动特征

①、电子具有波粒二象性，不遵循经典的力学理论，遵循量子力学规律。②、没有固定的运动轨迹，也无法测出某一时刻具体位置，遵循概率分布统计规律。③、电子在核外空间的概率分布图就像“云雾”笼罩在原子核周围。用“电子云模型”描述。2、能层与能级（1）能层（即电子层）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。①能层的表示二、核外电子排布规律依据核外电子的能量不同：离核远近：近

远

能量高低：低高②核外电子分层排布结果1234567KLMNOPQ二、核外电子排布规律（1）各能层最多能容纳2n2个电子。即：能层序号1234567

符号KLMNOPQ

最多电子数281832507298（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。原子核外电子分层排布规律：（3）核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近的能层，然后才由里往外，依次排在能量较高能层。而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。二、核外电子排布规律（2）能级能级的表示方法及各能级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，还可以把它们分成能级。二、核外电子排布规律表示第4能层f能级上排布8个电子1、每一个能层所包含能级的个数与能层的序数有什么样的关系？2、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？3、不同能层中，符号相同的能级中所容纳的最多电子数是否相同？s、p、d、f…能级所容纳最多电子数分别是多少？4、“4f8”的含义是什么？问题思考：二、核外电子排布规律小结：1、每一能层中所含能级个数与能层序数n相等

即能级数=能层序数2、每一能层中的能级都从S能级开始依次ns、np、

nd、nf…3、同一能层中Ens＜Enp＜End＜Enf4、s、p、d、f…各能级最多可容纳的电子数依次为

1、3、5、7…的二倍5、不同能层中符号相同的能级最多容纳的电子数相同二、核外电子排布规律即时练习C即时练习A1．构造原理(1)含义在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序是：电子先排在能量____的能级上，然后依次排在能量________的能级上。低较高三、构造原理与电子排布式（2）、构造原理构造原理：随原子核电荷数递增，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。核外电子总是尽量先排布在能量较低的能级，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的能级。三、构造原理与电子排布式思考(1)“能层越大，能级的能量越高。”对吗？(2)为什么K原子的原子结构示意图不是三、构造原理与电子排布式【提示】

(1)从构造原理图中可以看出能级的能量高低除了符合E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)和E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)等规律之外，还存在一些不同能层的能级的交错现象。例如，E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。(2)由于出现能级交错现象，K原子排满第一层和第二层后，在排第三层时，先排满3s能级、3p能级，最后一个电子进入4s能级而不是3d能级，所以它的原子结构示意图为：三、构造原理与电子排布式构造原理中排布顺序的结果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)称为能级交错现象-----各能级的能量高低顺序

4)不同层不同能级能量由低到高顺序:

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p……2、电子排布式：氢H钠Na钾K1s22s22p63s11s22s22p63s23p64s11s1用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布的电子数。钪Sc1s22s22p63s23p63d14s2三、构造原理与电子排布式扩展练习：写出第四周期元素（除Cr、Cu）的原子核外电子排布式请根据构造原理，写出下列元素基态原子的电子排布式：（1）N

。（2）Ne

。（3）S

。（4）Ca

。（5）29Cu

。（6）32Ge

。即时练习原子的简化电子排布：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]2s22p4

Si：[Ne]3s23p2Fe：[Ar]3d64s2电子排布式中的内层电子排布可用相应的稀有气体的元素符号加括号来表示，叫简化电子排布式，并且以稀有气体的元素符号外加方括号表示的部分称为“原子实”。三、构造原理与电子排布式外围电子排布式在原子的核外电子排布中省去“原子实”后剩下的部分称为外围电子排布式，也叫价电子排布式。eg：Cl[Ne]3s23p53s23p5

V[Ar]3d34s23d34s2注：（1）主族元素的最外层电子就是外围电子，就是价电子。过渡元素的外围电子一般包括最外层的s电子和次外层的d电子，有的还包括倒数第三层的f电子。如第四周期过渡元素的外围电子排布是3d1~104s1~2。（2）教材附录元素周期表中呈现的各元素原子的电子排布是外围电子排布（价电子排布）。思考：31~36号元素的外围电子三、构造原理与电子排布式2．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，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)

1．一个电子排布为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是()A

+1B

+2C

+3D

-1

C

A即时练习