人教课标实验版物质结构与性质(选修3)原子结构与性质 原子结构

引言分子结构原子结构晶体结构结构性质决定第一章

原子结构与性质原子的发现史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)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）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）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)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)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)第一节原子结构第1课时能层、能级和构造原理科海回眸从眼睛到扫描隧道显微镜1.原子的结构知识回顾2.原子的大小一、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。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······2818322n2⑴每一能层所具有的能级数=能层序数(n)⑵各能级所在能层的取值ns→n≥1；np→n≥2；nd→n≥3；nf→n≥4；······⑵每一能层最多可容纳2n2个电子⑷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。2.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)＜······三、构造原理1.构造原理1s2s3s4s5s6s7s7p6p5p4p3p2p3d4d5d6d5f4f注意：构造原理是绝大多数基态原子核外电子排布所遵循的顺序。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、np2.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。注意：并不是所有基态原子的核外电子都符合构造原理。如：24Cr：1s22s22p63s23p63d54s129Cu：1s22s22p63s23p63d104s13.外围电子排布式(价电子构型)价电子层：电子数在化学反应中可发生变化的能级。如：29Cu：3d104s119K：4s117Cl：3s23p5族电子构型说明主族ⅠA、ⅡAns1～2价层电子数=最外层电子数=主族序数ⅢA、ⅦAns2np1～5稀有气体ns2np6(He为1s2)过渡元素ⅠB、ⅡB(n-1)d10ns1～2最外层电子数=副族序数其他(n-1)d1～10ns1～2价层电子数=纵列序数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

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

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．BCAC

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粒子符号核电荷数核外电子数电子排布式电子层数最外层电子数Kr81618Fe1s22s22p63s23p63d64s2Na+2441—00例6填写下表：习题精练1．下列说法中，不符合现代大爆炸宇宙学理论的是（）A．我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸B．恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素C．氢、氦等轻核元素是宇宙中天然元素之母D．宇宙的所有原子中，最多的是氢元素的原子B2．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、3pC3．若n=3，以下能级符号错误的是()A．npB．nfC．ndD．

nsB4.写出下列元素基态原子的电子排布式：⑹32Ge

。⑸29Cu

；⑷Ca

；⑶S

；⑵Ne

；⑴N

；5.写出下列元素原子的简化电子排布式：

Na：

；

P：

；

Cu：

；

Rb：

；

Be：

；

Mn：

。6．写出下列粒子的符号：⑴最外能层电子数是次外能层电子数二倍的原子

；⑵与氪原子的电子排布相同，带1个单位负电荷的粒子

；⑶与氖原子的电子排布相同，带2个单位正电荷的粒子

；⑷单质用于制作电脑芯片，第三能层里2个能级上的电子数相同的原子