原子结构与性质

化学是一门古老而又年轻的化学是一门古老而又年轻的科学科学 第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质炼金术士炼金术士17661844 化学中的新时代是随着原子论开始的。化学中的新时代是随着原子论开始的。现代化学之父现代化学之父原子的结构？18971897年英国科学家年英国科学家汤姆生汤姆生发现了电子。发现了电子。原子是一个平均分配着正电荷的粒子，其原子是一个平均分配着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成中性原子形成中性原子1911年，英国物理学家年，英国物理学家卢瑟福卢瑟福电子电子绕核旋转的原子结构模型绕核旋转的原子结构模型1913年，丹麦科学家年，丹麦科学家玻尔玻尔核外电子核外电子分层排布的原子结构模型（行星模型）分层排布的原子结构模型（行星模型）620世纪世纪20年代中期，奥地利物理学家年代中期，奥地利物理学家薛定谔薛定谔等人以等人以量子力学量子力学为基础为基础电子云电子云模型模型近近代代原原子子论论发发现现电电子子带带核核原原子子结结构构模模型型轨轨道道原原子子结结构构模模型型电电子子云云模模型型一、开天辟地一、开天辟地原子的诞生原子的诞生1 1、现代大爆炸宇宙学理论、现代大爆炸宇宙学理论其其他他元元素素原子核的原子核的熔合反应熔合反应大量氢大量氢少量氦少量氦极少量锂极少量锂约约2h后后宇宇宙宙大大爆爆炸炸诞生于诞生于2、氢氢是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。3、地球上的元素绝大多数是金属，非金属、地球上的元素绝大多数是金属，非金属 （包括稀有气体）（包括稀有气体）仅仅22种种。第一节第一节 原子结构原子结构原子的结构原子的结构原子原子原子核原子核核外电子核外电子 质子质子 中子中子核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数质量数质量数=质子数质子数+中子数中子数按原子核外电子能量的差异，可以将核外按原子核外电子能量的差异，可以将核外电子分为不同的能层即电子层。电子分为不同的能层即电子层。二、能层与能级二、能层与能级1.能层：能层：（1）先排能量低的电子层，再排能量高的）先排能量低的电子层，再排能量高的 电电 子层，由里往外。子层，由里往外。（2）每一层最多容纳电子数：）每一层最多容纳电子数：2n2个。个。（3）最外层电子数不超过）最外层电子数不超过8个个 （K层为最外层时不超过层为最外层时不超过2个）。个）。（4）次外层电子数不超过）次外层电子数不超过18个，个，倒数第三层不超过倒数第三层不超过32个。个。核外电子的排布规律核外电子的排布规律:规定：任规定：任一能层的能级总是从一能层的能级总是从 s 能级开始，能级开始，依次称依次称p、d、f能级能级在多电子原子中，同一能层的电子的能量也可能在多电子原子中，同一能层的电子的能量也可能不同，可以将它们分为不同的能级。不同，可以将它们分为不同的能级。2、能级、能级:能层能层KLMNO能级能级最多最多容纳容纳电子电子1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5d226261026141026每一能层中能级符号的顺序是每一能层中能级符号的顺序是ns、np、nd、nf(n代表能层代表能层)任一能层的能级总从任一能层的能级总从s能级开始，能级开始，能级数能级数=能层序数能层序数。以以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电子数依次排序的各能级可容纳的最多电子数依次 为为1、3、5、7的二倍。的二倍。各能级所在能层的取值各能级所在能层的取值nsn1；npn2；ndn3；2818322n21、以下能级符号正确的是（、以下能级符号正确的是（）A、6s B、2d C、3f D、7p2、若、若n=3，以下能级符号错误的是（，以下能级符号错误的是（）An p Bn f Cn d Dn s ADB3、下列各电子能层中，不包含、下列各电子能层中，不包含 d 能级的是能级的是（）A、N能层能层 B、M能层能层 C、L能层能层 D、K能层能层CD 三、构造原理三、构造原理原子核外电子排布必须遵循原子核外电子排布必须遵循一定的能级顺序进行填充一定的能级顺序进行填充存在着能级交错存在着能级交错1s-2s-2p-3s-3p-4s-1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s-4d-3d-4p-5s-4d-核核外外电电子子排排布布的的构构造造原原理理图图2.电子排布式：电子排布式：NaNa：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1能层序数能层序数该能级上排布该能级上排布的电子数的电子数能级符号能级符号K KL LM MFeFe：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2K KL LM MN N按能层次序书写，按构造原理充入电子。按能层次序书写，按构造原理充入电子。用数字在用数字在能级符号能级符号右上角右上角表明表明该能级上排布的电子数。该能级上排布的电子数。写出下列元素原子的电子排布式：写出下列元素原子的电子排布式：C、O、Si、P21Sc、25Mn、27Co、36Kr教材教材P7简化电子排布式简化电子排布式Ne3s1表示钠的内层电子排布与稀有气体表示钠的内层电子排布与稀有气体元素元素Ne的核外电子排布相同的核外电子排布相同简化为简化为如：如：Na：1s22s22p63s1试写出试写出8号、号、14号、号、26号元素的简化排布式？号元素的简化排布式？稀有气体元素符号稀有气体元素符号+外围电子外围电子该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构1、下列粒子中，电子排布式为、下列粒子中，电子排布式为1s22s22p63s23p6的有（的有（）ASc3+BMg2+CCl-DBr-2、下列化学用语，不能表示氯离子的是（、下列化学用语，不能表示氯离子的是（）ACl-D1s22s22p63s23p6BCBAC3、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。、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。若以若以E(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是（表示某能级的能量，以下各式中正确的是（）AE(4s)E(3s)E(2s)E(1s)BE(3d)E(4s)E(3p)E(3s)CE(5s)E(4f)E(4s)E(3d)DE(5s)E(4s)E(4f)E(3d)AB4、某元素原子的价电子构型为某元素原子的价电子构型为3s23p4,则此元素在周期表的位置则此元素在周期表的位置是是_第第3周期，第周期，第VIA族族