11原子结构（共3课时新）课件高二下学期化学人教版选择性必修2

第一章

原子结构与性质

第一节

原子结构

第1-3课时

18031904191119131926-1935道尔顿汤姆孙卢瑟福玻尔薛定谔电子云模型原子结构模型的发展史实心球模型枣糕模型葡萄干布丁模型行星模型玻尔模型光谱：按照一定能量次序排列的光带。可见光光谱：可以被人眼观察的光带。光谱生活中的光现象霓虹灯激光焰火光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式高温光源Li(g)狭缝三棱镜光谱：按照一定能量次序排列的光带原子光谱能量的量子化位置和能量是不连续的∆E1∆E2∆E3∆E4离核越远，能量越高。KLMNHH原子结构示意图基态KLMN原子光谱的产生——吸收光谱基态原子：处于最低能量状态的原子。激发态KLMN能量激发态原子:

基态原子吸收能量，其中的电子会发生跃迁，由于电子跃迁，原子处于比基态能量高的状态，形成激发态原子。锂、氦、汞的吸收光谱能量KLMN光KLMN

当电子从较高能量的状态跃迁至较低能量的状态，乃至基态时，会释放能量。

光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式。锂、氦、汞的发射光谱原子光谱的产生——发射光谱锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱原子光谱

不同元素原子的电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原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。原子光谱的应用（1）发现新元素He氦（2）检验元素能层与能级【规律】（1）能量低→高（2）每一层最多容纳的电子数：2n2个（3）最外层电子数不超过8个（K层为最外层时不超过2个）

次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个原子结构示意图玻尔模型能层一二三四五六七符号KLMNOPQ最多电子数281832507298（E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)）钠原子光谱实验

分析钠原子光谱时发现：

即便是相同的两个能层之间发生电子跃迁，也会出现多条谱线。

对于这个现象，你会提出何种假设？能层与能级能层KLMN最多电子数281832能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多电子数（1）任一能层的能级总是从s开始。（2）任一能层的能级数等于能层序数。（3）能级符号按照s、p、d、f、g、h、i排序。（4）能级符号前面用数字表示能层序数。（5）s、p、d、f能级可容纳的最多电子数为奇数数列

1、3、5、7……的2倍。能层能级KLMNOPQ1234567spdfghi1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f5g6s6p6d6f6g6h7s7p7d7f7g7h7i1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f5g6s6p6d6f6g6h7s7p7d7f7g7h7i？实验核外电子的运动状态核外电子的排布规律表示方法原子光谱能量量子化能层能级原子结构示意图【小结】【思考1】根据核外电子在能层中的排布规律，画出

19K的原子结构示意图。能层KLMN最多电子数281832能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充电子数【思考】19K核外电子在能级中如何排布？能层能级KLMNOPQ12345671sspdfghi2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f5g6s6p6d6f6g6h7s7p7d7f7g7h7i构造原理

以光谱学事实为基础，从1s能级开始，随核电荷数递增，新增的电子填入能级的顺序称为构造原理。能级交错现象的拓展1s2s2p3s3p4s3d

4p

5s4d

5p

6s4f5d6p7s5f6d7p……（1）随电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。从第三能层开始，不同能层的能级出现“能级交错”现象。（2）一般规律为：ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np。

【思考2】19K核外电子在能级中如何排布？能层KLMN最多电子数281832能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充电子数226261【思考3】19K核外电子在能级中的排布又可以如何表示？1s22s22p63s23p64s1能级上的电子数能层能级基态原子电子排布式：电子排布式第1步根据构造原理列出能级排布的顺序第2步将核外电子依次填入其中ns→

(n－2)f→

(n－1)d→

np第3步去掉各空能级，并按照能层顺序排列【练习1】写出基态O、Si、Ti、Cr、Cu的电子排布式例：19K1s22s22p63s23p64s1【练习】写出基态O、Si、Ti、Cr、Cu的电子排布式O

1s22s22p4Si

1s22s22p63s23p2Cu1s22s22p63s23p63d104s1Cr1s22s22p63s23p63d54s1Ti

1s22s22p63s23p63d24s2当p、d、f

能级处于全空、全充满(p6、d10、f14)或半充满状态

(p3、d5、f7)

时，能量相对较低，原子结构较稳定。2He10Ne

18Ar

36Kr

54Xe86Rn

电子排布式O的电子排布式

1s22s22p4[He]2s22p4注：(1)

[He]表示的是He的核外电子排布。

(2)价层电子（决定元素的化学性质）

O的简化电子排布式

O的价层电子排布式

2s22p4①主族元素及稀有气体元素，最外层电子②过度元素，最外层电子和部分内层电子电子排布式O

1s22s22p4Si

1s22s22p63s23p2Cu1s22s22p63s23p63d104s1Cr1s22s22p63s23p63d54s1Ti

1s22s22p63s23p63d24s2[He]2s22p42He10Ne

18Ar

36Kr

54Xe86Rn

2s22p4基态电子排布式

简化电子排布式

价层电子排布式

Se

【练习】写出下列基态粒子的电子排布式电子排布式

简化电子排布式

价层电子排布式

Ni

1s22s22p63s23p63d84s21s22s22p63s23p63d104s24p4Fe

Fe2+

Fe3+

1s22s22p63s23p63d64s2

1s22s22p63s23p63d6

1s22s22p63s23p63d52He10Ne

18Ar

36Kr

54Xe86Rn

Cl－

1s22s22p63s23p6Ne1s22s22p6F1s22s22p5O1s22s22p4N1s22s22p3C1s22s22p2B1s22s22p1Be

1s22s2Li

1s22s1He

1s2H1s1【练习】写出1-36号元素基态原子的电子排布式Ca1s22s22p63s23p64s2K1s22s22p63s23p64s1Ar1s22s22p63s23p6Cl1s22s22p63s23p5S1s22s22p63s23p4P1s22s22p63s23p3Si1s22s22p63s23p2Al1s22s22p63s23p1Mg

1s22s22p63s2Na1s22s22p63s1Zn1s22s22p63s23p63d104s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1Ni1s22s22p63s23p63d84s2Co

1s22s22p63s23p63d74s2Fe1s22s22p63s23p63d64s2Mn1s22s22p63s23p63d54s2Cr1s22s22p63s23p63d54s1V1s22s22p63s23p63d34s2Ti

1s22s22p63s23p63d24s2Sc1s22s22p63s23p63d14s2Kr1s22s22p63s23p63d104s24p6Br1s22s22p63s23p63d104s24p5As1s22s22p63s23p63d104s24p3Ge

1s22s22p63s23p63d104s24p2Ga1s22s22p63s23p63d104s24p1Se1s22s22p63s23p63d104s24p4【练习】写出1-36号元素基态原子的电子排布式实验核外电子的运动状态核外电子的排布规律表示方法原子光谱能量量子化能层能级原子结构示意图【小结】构造原理电子排布式【思考】为什么不同能级中最多可容纳电子数不同？如何表示核外电子的运动状态？1926年奥地利物理学家薛定谔提出：可以用一个数学方程描述核外电子的运动状态，为近代量子力学奠定了理论基础。

量子力学指出：一定空间运动状态的电子并不在玻尔假设的线性轨道上运动，而是在核外空间各处都可以出现，只是出现的概率不同。氢原子1s电子的概率密度分布图电子云电子云图很难绘制，使用不便，我们常使用电子云轮廓图。将出现概率90%的空间圈出来不同能级s电子的电子云形状一致，均为球形。电子云px、py、pz的电子云轮廓图2py电子云哑铃形（三个相互垂直的电子云）量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。空间运动状态=轨道数目氢原子光谱实验1925年，乌伦贝克和哥德斯密根据实验事实提出假设：电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫自旋。每个原子轨道中最多可容纳2个电子，这2个电子的运动状态有什么差异呢？电子自旋

电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向，简称自旋相反，常用上下箭头（“↑”“↓”）表示自旋相反的电子。空间运动状态=轨道数目电子运动状态=电子数目一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子【思考】钠原子有多少种不同的电子运动状态？实验核外电子的运动状态核外电子的排布规律表示方法原子光谱能量量子化能层能级原子结构示意图【小结】构造原理电子排布式原子轨道电子自旋？电子排布的轨道表示式（1）用方框(也可用圆圈)表示原子轨道，能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连（2）箭头表示一种自旋状态的电子，“↑↓”称电子对，“↑”或“↓”称单电子(或称未成对电子)，箭头同向的单电子称自旋平行（3）通常应在方框下方或上方标记能级符号。（4）有时画出的能级上