高一化学《原子结构》课件

原子结构电子云与原子轨道思考：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。核外电子运动的特征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），运动速率大(近光速)。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)电子云:电子在原子核外出现的概率分布图。1s电子在原子核外出现的概率分布图

核外电子运动状态的描述【阅读】P9电子云只是形象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。电子轮廓图的制作

常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图称为原子轨道。P10最后一段s能级的原子轨道图*s能级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*p能级的原子轨道是哑铃形的,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能级的原子轨道图原子轨道电子云形状①s电子云呈球形，在半径相同的球面上，电子出现的机会相同；②p电子云呈哑铃形

(或纺锤形)；③d电子云是花瓣形；④f电子云更为复杂。能量最低原理能量最低原理的意思是：核外电子在运动时，总是优先占据能量更低的轨道，使整个体系处于能量最低的状态。处于最低能量的原子叫做基态原子。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。核外电子排布的三大基本原理（规则）泡利不相容原理同一轨道上最多容纳两个自旋相反的电子。

该原理有两个推论：①若两电子处于同一轨道，其自旋方向一定不同②若两个电子自旋相同，它们一定不在同一轨道③每个轨道最多容纳两个电子核外电子排布的三大基本原理（规则）电子排布式电子排布图Li:

1s22s11s2s↑↓↑洪特规则电子在同一能级的轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道，且自旋相同。核外电子排布的三大基本原理（规则）C：1s22s22p2↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑XX√洪特规则（特例）对于同一个电子亚层，当电子排布处于全满（s2、p6、d10、f14）半满（s1、p3、d5、f7）全空（s0、p0、d0、f0）时比较稳定。核外电子排布的三大基本原理（规则）29Cu

1s22s22p63s23p63d104s124Cr1s22s22p63s23p63d54s1铁原子的电子排布图↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑洪特规则泡利原理能量最低原理1s2s2p3p3d3s4s小结：核外电子排布规则1.能量最低原理2.泡利不相容原理3.洪特规则小结：一、原子核外电子排布遵循的原理和规则二、原子核外电子排布的表示式能量最低原则泡利不相容原理洪特规则电子排布式电子排布图确定原子序数

解答基态原子电子排布问题的一般思路：能量最低原则能级排布电子排布泡利不相容原理洪特规则小结：方法导引能量最低原理、基态与激发态、光谱能量最低原理:

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。

基态原子:

处于最低能量的原子(稳定)电子放出能量↓电子吸收能量激发态原子: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)↓如：Na1s22s22p63s1如：Na1s22s22p63p1【阅读】P7四第一段

基态与激发态的关系原子光谱基态原子激发态原子吸收能量释放能量发射光谱吸收光谱能量较高能量最低基态与激发态相互转化的应用焰色反应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。跃迁到较高能级释放释放课堂练习

1.当镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，以下说法正确的是（）

A．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量

B．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量

C．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量

D．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量2.判断下列表达是正确还是错误？

(1)1s22s22p63s23p63d54s2属于激发态

(2)1s22s22p63d1属于激发态构造原理：

1s；2s2p；3s3p；4s3d4p；

5s4d5p;6s4f5d6p；7s5f6d光的色散光谱：按一定次序排列的彩色光带用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的吸收光谱特征：暗背景,

亮线,

线状不连续特征：亮背景,

暗线,

线状不连续原子光谱

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，总称原子光谱。

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。元素的发现等锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱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。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。

光谱分析的应用下图是锂、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课堂练习1.关于光谱分析，下列说法错误的（）A、光谱分析的依据是每种元素都有其独特的特征谱线B、光谱分析不能用连续光谱C、光谱分析既可以用发射谱也可以用吸收光谱D、分析月亮的光谱可得知月球的化学组成2.在太阳的光谱中有许多暗线，这表明（）A、太阳内部含有这些暗线所对应的元素B、太阳大气层中缺少这些暗线所对应的元素C、太阳大气层中含有这些暗线所对应的元素D、地