选修三第一节原子结构

选修三第一节原子结构思考与交流1、铁易生锈，真金不怕火炼等事例说明了什么问题？为什么？

2、O2和O3是同素异形体，空气中的O2是须臾不能离开的，而空气中的O3多于1.2mg/L则有害；CO易燃，CO2却能灭火。这由说明了什么问题？为什么？

3、分子式为C2H6O的物质可能有图示两种结构，前者与水互溶而后者不能。这又说明了什么问题？引言分子结构不同，则物质性质不同。原子结构不同，则物质性质不同。物质性质不同，是因为分子结构不同。第2页,共71页，2024年2月25日，星期天引言:思考与交流4、下图所示两种物质：前者是第一种用医学的磺胺药，为什么服用此药后可杀死细菌？细菌的营养物磺胺药分子结构与细菌的营养物相似，细菌误食而被杀死。第3页,共71页，2024年2月25日，星期天引言:思考与交流5、下图所示是鲍鱼及其剖面图，图中标出了它的两层不同结构的壳。你能说出这两层壳的功用是什么吗？为什么？

碳酸钙的两种晶体结构不同，性质不同。外壳方解石坚硬而起保护作用；内壁霰石光滑而使软体自由移动。第4页,共71页，2024年2月25日，星期天1、原子的组成与结构决定性质：铁易生锈、钠易与一些物质反应。-----第一章原子结构与性质2、分子的组成与结构决定性质：对氨基苯磺酰胺（磺胺药）和对氨基苯甲酸

第二章分子结构与性质引言第5页,共71页，2024年2月25日，星期天分子结构原子结构晶体结构结构性质决定3、晶体的组成与结构决定性质：金刚石和石墨方解石和霰（xian）石-----第三章晶体结构与性质引言第6页,共71页，2024年2月25日，星期天合作愉快！第7页,共71页，2024年2月25日，星期天第一章原子结构与性质第一节原子结构第8页,共71页，2024年2月25日，星期天宇宙大爆炸2h后诞生大量的氢少量的氦极少量的锂原子核的熔合反应合成其他元素一、开天辟地—―原子的诞生1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论第9页,共71页，2024年2月25日，星期天原子结构原子原子核核外电子(-)质子(+)中子(不带电）回忆：原子的组成？

二、能层与能级第10页,共71页，2024年2月25日，星期天第11页,共71页，2024年2月25日，星期天1.能层（电子层）表示方法及各能层所容纳的最多电子数：思考1:

每一个能层最多可容纳的电子数为

个。

二、能层与能级2n2第12页,共71页，2024年2月25日，星期天2.能级（1）定义：同一能层的电子能量也有差异，因此把同一能层分成能级。（2）能级的表示方法及各能级所容纳的最多电子数：二、能层与能级第13页,共71页，2024年2月25日，星期天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······2818322n2小结：第14页,共71页，2024年2月25日，星期天1.原子核外的电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数间有什么关系？2.不同的能层分别有多少个能级？与能层的序数间有什么关系？3.英文字母相同的不同能级中所容纳的电子数是否相同？各能级上所能容纳的电子数分别是多少？2n2能层序数=能级个数相同。如：1s22s23s2s、p、d、f…的各能级可容纳的最多电子数分别是1、3、5、7的2倍学与问（P5）：第15页,共71页，2024年2月25日，星期天1、以下能级符号正确的是（）A、6sB、2dC、3fD、7p2、若n=3，以下能级符号错误的是（）A．npB．nfC．ndD．ns练习ADB3、下列各电子能层中，不包含d能级的是（）A、N能层B、M能层C、L能层D、K能层CD

第16页,共71页，2024年2月25日，星期天合作愉快！第17页,共71页，2024年2月25日，星期天

三、构造原理与电子排布式构造原理(能量最低原理）：电子优先排布在能量最低的能级，然后依次排布在能量逐渐升高的能级。第18页,共71页，2024年2月25日，星期天构造原理示意图

记住：电子分布的先后顺序（各能级能量由低到高顺序）：第19页,共71页，2024年2月25日，星期天2.电子排布式Fe：按构造原理排布电子。按能层次序书写。第20页,共71页，2024年2月25日，星期天画出下列原子电子排布式：He、

Be、N、Na、Ne、ClAr、Mn第21页,共71页，2024年2月25日，星期天掌握1～36号元素的原子核外电子排布式的书写第22页,共71页，2024年2月25日，星期天写出1～36号元素原子核外电子排布式第23页,共71页，2024年2月25日，星期天3.简化电子排布式如：Na：1s22s22p63s1[Ne]3s1与Ne的核外电子排布相同.以稀有气体的元素符号外加方括号表示。简化为第24页,共71页，2024年2月25日，星期天写出8号、14号、26号元素的简化排布式吗？O：[He]2s22p4Si：[Ne]3s23p2Fe：[Ar]3d64s2第25页,共71页，2024年2月25日，星期天并不是所有原子的核外电子都符合构造原理。思考与交流:

写出铬、铜的电子层排布式。它们是否符合构造原理？洪特规则：半充满、全充满更稳定第26页,共71页，2024年2月25日，星期天相对稳定的状态全充满（s2，

p6，d10，f14）全空时（s0

，

p0，d0，f0）半充满（s1

，

p3，d5，f7）24Cr原子的电子排布图:1s22s22p63s23p63d54s1不是3d44s229Cu：1s22s22p63s23p63d104s1第27页,共71页，2024年2月25日，星期天------各能级的能量高低顺序

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<4d第28页,共71页，2024年2月25日，星期天１．下列各原子的电子排布正确的是（）A.Be

1s22s12p1

B.C

1s22s22p2

C.He

1s12s1

D.Cl

1s22s22p63s23p5BD第29页,共71页，2024年2月25日，星期天2．下列各原子或离子的电子排布式错误的是（）AAl1s22s22p63s23p1

BO2-1s22s22p6CNa+1s22s22p6

DSi1s22s22p2

D第30页,共71页，2024年2月25日，星期天3．下列各原子或离子的电子排布式错误的是A、Al1s22s22p63s23p1B、O2-1s22s22p6C、Na+1s22s22p6D、Si1s22s22p2 4．下列表达方式错误的是A甲烷的电子式

B氟化钠的电子式

C硫离子的核外电子排布式1s22s22p63s23p4

D碳－12原子126C第31页,共71页，2024年2月25日，星期天练习6、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、3pC第32页,共71页，2024年2月25日，星期天7、下列说法正确的是（）A、某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子B、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C、F-、Na+、Mg2+、Al3+是与Ne原子具有相同电子层结构的离子D、NH4+与H3O+具有相同的质子数和电子数练习CD第33页,共71页，2024年2月25日，星期天阅读与交流1、什么是电子云？2、什么是原子轨道？

五、电子云与原子轨道第34页,共71页，2024年2月25日，星期天

1.电子云:电子在原子核外空间一定范围内出现，可以想象为一团带负电的云雾笼罩在原子核周围，所以，人们形象地把它叫做“电子云”2.原子轨道：电子云轮廓图

五、电子云与原子轨道＋第35页,共71页，2024年2月25日，星期天概率分布图(电子云)电子云轮廓图的制作过程原子轨道第36页,共71页，2024年2月25日，星期天s能级的原子轨道图ns能级的原子轨道是球形对称的（原子核位于球心），能层序数n越大（电子能量越大，1s<2s<3s......），原子轨道半径越大。第37页,共71页，2024年2月25日，星期天p能级的原子轨道图np能级各有3个轨道,呈纺锤形，3个轨道相互垂直。第38页,共71页，2024年2月25日，星期天

p能级的3个原子轨道px,py,pZ合在一起的情形.第39页,共71页，2024年2月25日，星期天

各能级包含的原子轨道数:(1)ns能级各有1个原子轨道；（2）np能级各有3个原子轨道；

（3）nd能级各有5个原子轨道；（4）nf能级各有7个原子轨道；第40页,共71页，2024年2月25日，星期天用方框代表一个原子轨道，用箭头表示一个电子，这样的式子称为电子排布图。原子的电子排布图：Na电子排布式：1s22s22p63s1Na:Na原子的电子排布图：↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↓1s2s2p3s

N:1s2s2p↑↓↑↑↓↑↑六、泡利容原理和洪特规则第41页,共71页，2024年2月25日，星期天

练习：分别用电子排布图、电子排布式表示出下列原子的核外电子排布：P、Cr、Cu、FeFe：

1s2s2p3s3p3d4sP：1s2s2p3s3pCr：1s2s2p3s3p3d4sCu：1s2s2p3s3p3d4s第42页,共71页，2024年2月25日，星期天六、泡利容原理和洪特规则1.泡利原理在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋方向相反（用“↓↑”表示）第43页,共71页，2024年2月25日，星期天2.洪特规则(1)当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。(2)当同一能级的电子排布为全充满、半充满状态时具有较低的能量和较大的稳定性相对稳定的状态全充满（p6，d10，f14）全空时（p0，d0，f0）半充满（p3，d5，f7）24Cr原子的电子排布图:1s22s22p63s23p63d54s1不是3d44s2第44页,共71页，2024年2月25日，星期天原子（离子）结构示意图：原子（离子）电子排布式：简单电子排布式：电子排布图（轨道表示式）：第45页,共71页，2024年2月25日，星期天1、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，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第46页,共71页，2024年2月25日，星期天2、基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是（）

ABCDC第47页,共71页，2024年2月25日，星期天3、下列各原子或离子的电子排布式错误的是（）AAl1s22s22p63s23p1

BO2-1s22s22p6CNa+1s22s22p6

DSi1s22s22p2

D第48页,共71页，2024年2月25日，星期天学生阅读见课本P7-81、什么是基态原子、激发态原子？它们如何转化？2、什么是光谱？光谱分析？四、能量最低原理、基态与激发态、光谱第49页,共71页，2024年2月25日，星期天1、基态原子与激发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，处于最低能量的原子叫做基态原子，当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。第50页,共71页，2024年2月25日，星期天判断下列表达是正确还是错误1）1s22p1属于基态；2）1s22s22p63s23p63d54s1属于激发态；3）1s22s22p63d1属于激发态；4）1s22s22p63p1属于基态；答案：(1)x(2)x(3)√(4)x第51页,共71页，2024年2月25日，星期天基态、激发态相互转化与能量的关系基态原子激发态原子

①光是电子释放能量的重要形式之一.吸收能量释放能量②在日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯光、霓虹灯光、激光、焰火等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。第52页,共71页，2024年2月25日，星期天第53页,共71页，2024年2月25日，星期天2、光谱与光谱分析（1）光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或放出不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱锂汞氦第54页,共71页，2024年2月25日，星期天锂、氦、汞的发射与吸收光谱

锂氦汞同一原子的发射光谱与吸收光谱的谱线相同.发射光谱黑暗的底色，明亮的谱线；吸收光谱明亮的底色，黑暗的谱线。第55页,共71页，2024年2月25日，星期天（2）光谱分析：每种原子都有自己的特征谱线,利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析.第56页,共71页，2024年2月25日，星期天科学史话（P8）①“光谱”的提出：牛顿，1672年②“七基色”：“红、橙、黄、绿、青、蓝、紫”③1859年，德国科学家本生(R.Bunsem)和基尔霍夫(G.Kirchhoff)发明了光谱仪，摄取了当时已知元素的光谱图(光谱仪可以测量物质发射或吸收的光的波长，拍摄各种光谱图。光谱图就像“指纹”辨人一样，可以辨别形成光谱的元素)。④1913年，丹麦科学家波尔建立了量子力学第57页,共71页，2024年2月25日，星期天当碳原子的核外电子排布由转变为时，下列说法正确的是（）A．碳原子由基态变为激发态B．碳原子由激发态变为基态C．碳原子要从外界环境吸收能量D．碳原子要向外界环境释放能量ＡＣ第58页,共71页，2024年2月25日，星期天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－1）

D．各能层含有的电子数为2n2A第59页,共71页，2024年2月25日，星期天下列粒子中，电子排布式为1s22s22p63s23p6的有（）A．Sc3+B．Mg2+C．Cl-D．Br-

下列化学用语，不能表示氯离子的是（）A．Cl-D．1s22s22p63s23p6B．C．BAC第60页,共71页，2024年2月25日，星期天合作愉快！第61页,共71页，2024年2月25日，星期天10、已知下列元素原子的外围电子构型为:

3S2、4S2、4S24P1、3S23P3

、3d54S2。它们分别属于第几周期？第几族？最高化合价是多少？3S²：第三周期，第ⅡA族。＋2价4S²：第四周期，第ⅡA族。＋2价4S²4P¹：第四周期，第ⅢA族。＋3价3S²3p³：第三周期，第ⅤA族。＋5价3d54S2：第四周期，第ⅦB族。＋7价第62页,共71页，2024年2月25日，星期天5、下列有关原子轨道的叙述中不正确的（）A.氢原子的2s轨道能量较3p能级低B.锂原子的2s与5s轨道皆为球形分布C.p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道也在增多D.能层n＝4的原子轨道最多可容纳16个电子CD第63页,共71页，2024年2月25日，星期天说明：在化学反应中，原子的外围电子发生变化而“原子实”不受影响，所以描述原子核外电子排布时，也可以省去“原子实”，仅写出原子的外围电子排布式（对主族元素的原子，外围电子又称价电子）第64页,共71页，2024年2月25日，星期天例题解析例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第65页,共71页，2024年2月25日，星期天例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－1）

D．各能层含有的电子数为2n2A第66页,共71页，2024年2月25日，星期天例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．BAC

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(