2023学年完整公开课版原子结构

龚蓝星原子结构第2课时第一页，共五十八页。目录1基态与激发态、原子光谱2电子云3原子轨道4核外电子排布规律、电子排布图第二页，共五十八页。PART01基态与激发态第三页，共五十八页。基态原子遵循构造原理排布，且处于最低能量的原子第四页，共五十八页。激发态原子BAC基态原子的电子从较低能级跃迁到较高能级后的原子例：1s22s2→1s22s12p1处于较高能量1s22s22p63p11s22s22p63s1

1s22s22p21s22s12p3

→→1s22s22p63s23p63d54s1基态Cr原子第五页，共五十八页。二者关系基态原子激发态原子能量稳定性稳定

不稳定低

高吸收能量释放能量第六页，共五十八页。PART01原子光谱第七页，共五十八页。发射光谱处于高能级的电子跃迁至较低能级时释放光形成发射光谱激发态→基态、较高激发态→较低激发态明亮的谱线，暗色背景第八页，共五十八页。因电子跃迁时能量以光的形式释放出来的现象焰色反应：电子跃迁的结果，为物理变化并非所有元素均有焰色反应（波长范围）第九页，共五十八页。第十页，共五十八页。因电子跃迁时能量以光的形式释放出来的现象灯光、霓虹灯光（有色光）、激光、焰火、燃烧蜡烛第十一页，共五十八页。吸收光谱基态原子的电子从基态跃迁至激发态或由较低激发态跃迁至较高激发态时吸收光形成吸收光谱明亮的背景，暗色谱线第十二页，共五十八页。光谱分析不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同波长的光不同元素的原子光谱不同，分析原子光谱上的特征谱线来鉴定元素第十三页，共五十八页。光谱分析利用光谱分析发现的元素铯、铷、氦、镓、铟等第十四页，共五十八页。练习1.下列关于同一种原子中的基态和激发态说法中，正确的是A.基态时的能量比激发态时高B.激发态时比较稳定C.由基态转化为激发态过程中吸收能量D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱√第十五页，共五十八页。练习2.当镁原子由1s22s22p63s2跃迁到1s22s22p63p2时，以下认识正确的是A.镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收热量B.镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放热量C.转化后位于p能级上的两个电子的能量没有发生任何变化D.转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似√第十六页，共五十八页。练习3.以下现象与原子核外电子的跃迁有关的是①冷却结晶②棱镜分光③激光器产生激光④石油蒸馏⑤凹透镜聚光⑥日光灯通电发光A.③⑥ B.②④⑤C.①③⑤⑥ D.①②③⑤⑥√第十七页，共五十八页。练习4.电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取A.电子的运动轨迹图像 B.原子的吸收光谱C.电子体积大小的图像 D.原子的发射光谱√第十八页，共五十八页。练习5.对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D.在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应√第十九页，共五十八页。练习6.下列说法正确的是A.焰色反应是化学变化

B.基态碳原子的电子排布式是1s22s12p3C.焰色反应中观察到的特殊焰色是金属原子在电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱谱线的颜色

D.同一原子处于激发态时的能量一定大于处于基态时的能量√第二十页，共五十八页。PART02电子云第二十一页，共五十八页。13输入标题电子的运动特点2质量很小(9.1095×10－31kg）带负电荷运动的速度很快接近光速(3.0×108m·s－1)运动空间极小无法确定电子在某个时刻处于原子核外空间的何处第二十二页，共五十八页。电子云概率密度：P：电子在某处出现的概率V：该处的体积第二十三页，共五十八页。电子云电子云的定义：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间概率密度的形象化描述一个小黑点：电子曾在这出现过一次小黑点的疏密：电子在那里出现概率密度的大小第二十四页，共五十八页。电子云轮廓图将电子在原子核外空间出现概率的90%的空间圈出来即得到电子云轮廓图对核外电子的空间运动状态有一个形象化的简单描述第二十五页，共五十八页。电子云_自然百科_百问百科电子云的形状s电子云：球形p电子云：哑铃形第二十六页，共五十八页。PART03原子轨道第二十七页，共五十八页。原子轨道电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道第二十八页，共五十八页。原子轨道s能级的原子轨道只有1个，呈球形，

能层序数越大，原子轨道的半径越大

第二十九页，共五十八页。原子轨道p能级都有3个相互垂直的原子轨道，分别称为Px，Py，Pz，且均呈哑铃形，在同一能层中px、py、pz的能量相同

能层序数越大，原子轨道的半径越大

第三十页，共五十八页。原子轨道每个p能级都有3个相互垂直的原子轨道，分别称为Px，Py，Pz，且均呈哑铃形

第三十一页，共五十八页。原子轨道每个d能级都有5个原子轨道

花瓣形

第三十二页，共五十八页。原子轨道不同能层的同种能级的原子轨道形状和数目均相同，只是半径不同。能层序数n越大，原子轨道的半径越大。第三十三页，共五十八页。原子轨道能级符号nsnpndnf轨道数目________1357每个原子轨道最多容纳2个电子

第三十四页，共五十八页。PART04基态原子的核外电子排布规律第三十五页，共五十八页。能量最低原理原子核外电子遵循构造原理，按能级能量由低到高依次排列，使整个原子处于能量最低状态。第三十六页，共五十八页。泡利原理在一个原子轨道里，最多可容纳2个电子，且自旋方向相反，用“↓↑”表示。电子自旋有顺时针和逆时针两种运动状态。第三十七页，共五十八页。泡利原理电子的运动状态由能层、能级、原子轨道、自旋方向四个方面共同决定。电子的能量由能层和能级两个方面决定。第三十八页，共五十八页。泡利原理同一基态原子中存在能量完全相同的两个电子不存在运动状态完全相同的两个电子第三十九页，共五十八页。洪特规则当电子排布在同一能级时，基态原子的电子总是优先占据一个原子轨道，且自旋方向相同通俗地说，洪特规则可以表述为电子总是尽量自旋平行地分占不同的轨道。在能量相同的原子轨道上，自旋平行的电子越多，基态原子能量越低，越稳定。第四十页，共五十八页。洪特规则特例能量相同的原子轨道在全空状态，全充满状态（p6,d10,f14），半充满状态（p3,d5,f7）时，原子能量相对较低，原子较稳定。Cr:1s22s22p63s23p63d54s1Cu:1s22s22p63s23p63d104s1第四十一页，共五十八页。PART04电子排布图第四十二页，共五十八页。电子排布图一个□表示一个原子轨道，一个箭头代表一个电子①不同能级的□要分开，相同能级的□要连接②电子排布图中各能级的排布顺序与相应的电子排布式一致③当□中有两个电子时，它们的自旋状态必须相反第四十三页，共五十八页。电子排布图第四十四页，共五十八页。电子排布图NOCSNa第四十五页，共五十八页。电子排布图ClFPBe第四十六页，共五十八页。电子排布图MnVCuSeCo价电子电子排布图第四十七页，共五十八页。核外电子排布规律最能反应电子排布情况第四十八页，共五十八页。练习1、同一原子中2p，3p,4p能级轨道数依次增多2、在一个基态多原子电子中，可以有两个运动状态完全相同的电子存在3、3p2表示3p能级有两个轨道4、核外电子排布的表示方法中，电子排布图最能反映电子的排布情况5、2p3x违反了洪特规则6、3d6的电子排布图为↑↓↑↓↑↓第四十九页，共五十八页。练习1、下列关于电子云的说法中，正确的是A、电子云表示，电子在原子核外运动的轨迹B、电子云表示，电子在核外单位体积的空间出现的概率大小C、电子云界面图中的小黑点越密，表示该核外空间的电子越多D、钠原子的1S、2S、3S电子云半径相同第五十页，共五十八页。练习1.在下列各组电子构型中，______属于基态原子，______属于激发态原子，______是错误的电子排布式。A.1s22s2 B.1s22s23s2C.

D.1s22s2