原子结构ppt人教课标版课件

第一节第一节 原子结构原子结构第一节原子结构2第一课时第二课时第三课时第四课时2第一课时第二课时第三课时第四课时背景知识回顾背景知识回顾 在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，这种不同的区域称为电子层，也叫能层。1、什么叫电子层？能层？背景知识回顾在含有多个电子的原子里，电子分别在能2 2、原子核外电子排布有哪些规律？、原子核外电子排布有哪些规律？(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。(3)原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)。(4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。2、原子核外电子排布有哪些规律？2、原子核外电子排布有哪些规律？(1)核外电子总是尽量先排布写出写出1-201-20号元素的原子结构示意图号元素的原子结构示意图写出1-20号元素的原子结构示意图6开天辟地原子的诞生宇宙大爆炸6开天辟地原子的诞生宇宙大爆炸一、开天辟地一、开天辟地原子的诞生原子的诞生氢氢氦氦锂锂问题：宇宙大爆炸是怎么回事？物质是由原子构成的，那么原子是怎样诞生的呢？P41 1原子的诞生原子的诞生1932年勒梅特首次提出了现代大爆炸宇宙理论 一、开天辟地原子的诞生氢氦锂问题：宇宙大爆炸是怎么回事？2宇宙的组成与各元素的含量1%思考与交流宇宙中最丰富的元素是那一种？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？阅读课本P4宇宙年龄距近约140亿年，地球年龄已有46亿年。2宇宙的组成与各元素的含量1%思考与交流宇宙中最丰富的元素地球上的元素绝大多数是地球上的元素绝大多数是_(_(包括稀有气体包括稀有气体)仅仅2222种。种。3 3地球的组成元素地球的组成元素金属金属非金属非金属地球上的元素绝大多数是_(包10人类认识原子的过程 人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。随着现代科学技术的发展，我们现在所学习的科学理论，还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入和发展。10人类认识原子的过程人类在认识自然的过程中，经历了无数11近代原子论发现电子带核原子结构模型轨道原子结构模型电子云模型11近代原子论发现电子带核原子结构模型轨道原子结构模型电子云近代科学原子论（近代科学原子论（18031803年）年）一切物质都是由最小的不一切物质都是由最小的不能再分的粒子能再分的粒子原子构成。原子构成。原子模型：原子是坚实的、原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球。不可再分的实心球。英国化学家道尔顿英国化学家道尔顿（J.Dalton,1766J.Dalton,17661844)1844)道道尔尔顿顿原原子子模模型型近代科学原子论（1803年）一切物质都是由最小的不能再分的粒原子并不是构成物质的最小微粒原子并不是构成物质的最小微粒 汤姆生发现了电子汤姆生发现了电子(1897(1897年年)电子是种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。汤姆生原子模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形成了中性原子。原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干镶嵌其中。英国物理学家汤姆生英国物理学家汤姆生（J.J.Thomson,1856J.J.Thomson,185619401940）汤汤姆姆生生原原子子模模型型原子并不是构成物质的最小微粒汤姆生发现了电子(189汤姆生原子模型汤姆生原子模型汤姆生汤姆生汤姆生原子模型汤姆生粒子散射实验（1909年）原子有核卢瑟福和他的助手做了著名粒子散射实验。根据实验，卢瑟福在1911年提出原子有核模型。卢瑟福原子模型（又称行星原子模型）：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子核的质量几乎等于原子的全部质量，电子在原子核外空间绕核做高速运动。英国科学家卢瑟福英国科学家卢瑟福（E.Rutherford,1871E.Rutherford,18711937)1937)卢卢瑟瑟福福原原子子模模型型粒子散射实验（1909年）原子有核卢瑟福和他的助手做粒子散射实验Au粒子散射实验Au卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型玻尔原子模型（1913年）玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型。玻尔原子模型（又称分层模型）：当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运转；当原子有多个电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动。不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。丹麦物理学家玻尔丹麦物理学家玻尔（N.Bohr,1885N.Bohr,18851962)1962)玻玻尔尔原原子子模模型型玻尔原子模型（1913年）玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢玻尔原子模型（玻尔原子模型（19131913年）年）玻尔原子模型（1913年）电子云模型电子云模型（电子云模型（19351935年）年）电子云模型电子云模型（1935年）现代物质结构学说氢原子氢原子电子云电子云图图现代物质结构学说氢原子电子云图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（正电）（正电）不显不显电性电性 （负电）（负电）（正电）（正电）（不带电）（不带电）分层排布分层排布与物质化学性质密切相关与物质化学性质密切相关 原子原子核核外电子质子中子（正电）不显（负电）（正电）（不带(1)分类依据 根据多电子原子的核外电子的_，将核外电子分成不同的能层。即电子层。能量差异二、能层与能级1能层(1)分类依据能量差异二、能层与能级1能层 能层 一 二 三 四 五 六 七 符号 _最多电子数 _ 每层所容纳的最多电子数是：_(用n表示，n为能层的序数)。K L M N O P Q2 8 18 32 50 72 2n2(2)能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数能层一二三依据核外电子的能量不同：离核远近：近 远 能量高低：低 高核外电子分层排布1 12 23 34 45 56 67 7K KL LM MN NO OP PQ Q依据核外电子的能量不同：核外电子分层排布1234567KLM（1）各能层最多能容纳2n2个电子。即：能层序号 1 2 3 4 5 6 7 符 号 K L M N O P Q 最多电子数 2 8 18 32 50 72 98（2）最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时 不超过2个）；次外层电子数最多不超过18 个；倒数第三层不超过32个。原子核外电子分层排布规律：（3）核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近 的能层，然后才由里往外，依次排在能量 较高能层。而失电子总是先失最外层电子。注意：以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求。（1）各能层最多能容纳2n2个电子。原子核外电子分层排布规律根据多电子原子中同一能层电子_的不同，将它们分成不同的能级(s、p、d、f)。能量2.能级(1)分类依据 理论研究还表明，多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把他们分为能级。就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。根据多电子原子中同一能层电子_的不同，将它们能层能层K KL LM MN N能级能级_ _ _ _ _ _ _ _最多容最多容纳的纳的电子数电子数1s1s 2s2s 2p2p3s3s3p3p3d3d4s4s 4p4p4d4d4f4f(2)能级的表示方法、及各能级最多容纳的电子数如下：2 22 26 62 26 610102 26 6101014142 28 818183232能层KLMN能级_【学与问】2.不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数（n）间存在什么关系？第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2个能级(2s和2p)，第3能层有3个能级(3s、3p和3d)，依次类推。以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍!能层最多可容纳的电子数为2n2个。【学与问】1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数（n）间存在什么关系？【学与问】2.不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数（n）【学与问】3.英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电子数是否相同？不同能级中的s级，所容纳的电子数是相同的，但是能量是不同的。【学与问】3.英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电子数是否 在每一个能层中，能级符号的顺序是：ns、np、nf（n代表能层），任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数：第一能层只有1个能级（1s），第二能层有2个能级（2s和2p），第三能层有3个能级（3s、3p和3d），以次类推，以s、p、d、f最多可容纳的电子数依次是1、3、5、7的两倍在每一个能层中，能级符号的顺序是：ns、np、每个能层(n)中，能级符号的顺序是_任一能层，能级数=_数s、p、d、f最 多 可 容 纳 的 电 子 数 依 次 是_的两倍.nsns、npnp、ndnd、nfnf 小结：小结：能层序能层序1 3 5 7 1 3 5 7 能层的能级数等于该能层序数。任一能层的能级总是从s能级开始。在每一能层中，能级符号与能量大小的顺序是：nsnpndnfns、np、nd、nf小结：能层序135(1)由由K层到层到Q层，离核由近到远，能量由低到高。层，离核由近到远，能量由低到高。(2)E(ns)E(np)E(nd)E(nf)。(1)能层离核远近与能量高低有何关系？能层离核远近与能量高低有何关系？(2)第第n能层中的不同能级的能量有何关系？能层中的不同能级的能量有何关系？思考感悟思考感悟【提示提示】(1)能层离核远近与能量高低有何关系？(2)第n能层中的不A前者大于后者 B后者大于前者C前者等于后者 D无法确定B练习1：在同一个原子中，M能层上的电子与Q能层上的电子的能量()+6 2 4C原子的原子结构示意图能表示核外电子排布【思考】怎样用能层，能级表示核外电子排布？A前者大于后者B后者大于前者 C前者等于后者D练习练习2 2：依据以上各能级最多容纳电子数依据以上各能级最多容纳电子数C C原子的核外原子的核外电子排布式可以表示为：电子排布式可以表示为：1S1S2 22S2S2 22P2P2 2依照上式请书写依照上式请书写 N O F Na Mg Al N O F Na Mg Al 的电子排布式的电子排布式练习2：依据以上各能级最多容纳电子数C原子的核外电子排布式可第二课时第二课时 如果原子的核外电子完全按能层次序排布，填满一个能层再开始填下一个能层，那么，钾原子的电子排布为什么不是2、8、9，而是2、8、8、1呢？多电子原子的核外电子排布遵循什么规律呢？如果原子的核外电子完全按能层次序排布，填满一个能在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序是：电子先排在能量_的能级上，然后依次排在能量_的能级上。低较高1构造原理(1)含义三、构造原理与电子排布式在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序是：电子先排在能量_（2）、构造原理原理示意图随原子核电荷数递增，绝大多数原子核外电子的排布遵循如下图的排布顺序，这个排布顺序被称为构造原理。构造原理：（2）、构造原理原理示意图随原子核电荷数递增，绝大多数原子核构造原理原理示意图 根据构造原理，电子所排的能级顺序为：根据构造原理，电子所排的能级顺序为：_1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f【思考】：有何规律？能级交错能级交错构造原理原理示意图根据构造原理，电子所排的能级顺序76543214f1s2s3s4s5s6s7s2p3p4p5p6p7p6d5d4d3d5f核外电子填充顺序图构造原理：1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；规律 5s 4d 5p;6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d7p76543214f1s2s3s4s5s6s7s2p3p4p5各能层能级能量关系 各能层能级能量关系构造原理中排布顺序的实质(1)相同能层的不同能级的能量高低顺序：(2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：(3)不同层不同能级可由下面的公式得出:-各能级的能量高低顺序各能级的能量高低顺序 nsnsnpnpndndnfnf1s1s2s2s3s3s4s4s；2p2p3p3p4p4p;3d3d4d4dnsns(n-2)f(n-2)f(n-1)d(n-1)dnpnp(n(n为能层序数为能层序数)构造原理中排布顺序的实质(1)相同能层的不同能级的能量高低顺442 2、根据、根据2n2n2 2的规律推算第一到第四电子层最多可以容纳的规律推算第一到第四电子层最多可以容纳的电子数目为的电子数目为 。1 1、按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是：、按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是：()A A1s1s、2p2p、3d3d、4s B4s B1s1s、2s2s、3s3s、2p2pC C2s2s、2p2p、3s3s、3p D3p D4p4p、3d3d、4s4s、3p3p2 2、8 8、1818、3232C C练习：练习：442、根据2n2的规律推算第一到第四电子层最多可以容纳的电45钙钙CaCa 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 64s4s2 2钙钙CaCa想一想想一想+20+20 第第1 1层层第第2 2层层第第3 3层层K K层层L L层层M M层层2 28 88 82 2N N层层第第4 4层层45钙Ca1s22s22p63s23p64s2钙46决定电子能量高低的因素有：特别提醒：在多电子原子中会发生能级交错现象。能级，在同一能层的不同能级中，s、p、d、f能级能量依次升高；能层，能级符号相同时，能层数越高，电子能量越高；46决定电子能量高低的因素有：特别提醒：在多电子原子中会发小结：d 能级穿透一个能层，f能级穿透两个能层。小结：将_上所容纳的电子数标在该能级符_，并按照能层从左到右的顺序排列的式子，称电子排布式，如氢元素的电子排布式为：右上角能级2电子排布式的书写（1）书写规则将_上所容纳的电子数标在该能级符_原子的电子排布式：氢 H钠 Na 钾 K1s22s22p63s11s22s22p63s23p64s11s1原子的简化电子排布：钠 NaNe3s1（2）书写原子的电子排布式：该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构方括号里的符号的意义是：原子的电子排布式：氢H1s22s22p63s11s22s2刚接触此类题目时，若直接书写电子排布式有困难，可先写出原子的原子结构示意图，再据此写出电子排布式，如【规律方法规律方法】刚接触此类题目时，若直接书写电子排布式有困难，可先写出原子原子结构示意图原子结构示意图电子排布式电子排布式Li:Li:1s1s2 22s2s1 1练一练练一练请写出请写出410410号元素原子的电子排布式。号元素原子的电子排布式。原子结构示意图电子排布式Li:1s22s1练一练请写出524 4 铍铍Be Be 5 5 硼硼B B 6 6 碳碳C C7 7 氮氮N N 8 8 氧氧O O 9 9 氟氟F F 10 10 氖氖NeNe1s1s2 2 2s2s2 21s1s2 2 2s2s2 22p2p1 11s1s2 2 2s2s2 22p2p2 21s1s2 2 2s2s2 22p2p3 31s1s2 2 2s2s2 22p2p4 41s1s2 2 2s2s2 22p2p5 51s1s2 2 2s2s2 22p2p6 6524铍Be1s22s2【练习练习】试书写试书写N N、ClCl、K K、2626FeFe原子的核外电原子的核外电子排布式。子排布式。Cl:Cl:K:K:2626Fe:Fe:1s1s2 2 2s 2s2 22p2p6 6 3s 3s2 23p3p5 51s1s2 2 2s 2s2 22p2p6 6 3s 3s2 23p3p6 6 4s 4s1 11s1s2 2 2s 2s2 22p2p6 6 3s 3s2 23p3p6 63d3d6 6 4s 4s2 2注意书写注意书写：1s1s2 2 2s 2s2 22p2p6 6 3s3s2 23p3p6 64s4s2 2 3d3d6 6【练习】试书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电子排布式。练习：练习：请根据构造原理，写出下列元素基态原子的请根据构造原理，写出下列元素基态原子的电子排布式：电子排布式：（1 1）NeNe 。（2 2）S S 。（3 3）2929Cu Cu 。（4 4）3232Ge Ge 。1s1s2 22s2s2 22p2p6 61s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p4 41s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s1 11s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p2 2练习：请根据构造原理，写出下列元素基态原子的电子排布式：1s练习：请写出第四周期练习：请写出第四周期21362136号元素原子的基态电子号元素原子的基态电子排布式。排布式。钪钪ScSc：；钛钛TiTi：；钒钒V V：；铬铬CrCr：；锰锰MnMn：；1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d1 14s4s2 21s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d2 24s4s2 21s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d3 34s4s2 21s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d5 54s4s1 11s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d5 54s4s2 2练习：请写出第四周期2136号元素原子的基态电子排布式。钪练习：请写出第四周期练习：请写出第四周期21362136号元素原子的基号元素原子的基态电子排布式。态电子排布式。铁铁FeFe：；钴钴CoCo：；镍镍Ni Ni ：；1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 21s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d7 74s4s2 21s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d8 84s4s2 21s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s1 11s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 21s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p1 1铜铜CuCu：；锌锌ZnZn：；镓镓GaGa：；练习：请写出第四周期2136号元素原子的基态电子排布式。铁练习：请写出第四周期练习：请写出第四周期21362136号元素原子的基态号元素原子的基态电子排布式。电子排布式。锗锗GeGe：；砷砷AsAs：；硒硒SeSe：；溴溴BrBr：；氪氪KrKr：；1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p2 21s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p3 31s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p4 41s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p5 51s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p6 6P7P7【思考与交流思考与交流】1 1练习：请写出第四周期2136号元素原子的基态电子排布式。锗1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d5 54s4s1 11s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s1 12424号铬：号铬：2929号铜：号铜：练习：练习：1 13636号元素中是否都遵循构造原理？号元素中是否都遵循构造原理？举出能否具体的例子？举出能否具体的例子？1s22s22p63s23p63d54s11s22s22p6注注 意意注意原子的简化电子排布：钠 NaNe3s1该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构方括号里的符号的意义是：练习：练习：写出第写出第8 8号元素氧、第号元素氧、第1414号元素硅和第号元素硅和第2626号元号元素铁的简化电子排布式吗？素铁的简化电子排布式吗？He2sHe2s2 22p2p4 4Ne3sNe3s2 23p3p2 2Ar3dAr3d6 64s4s2 2O O：SiSi：FeFe：原子的简化电子排布：钠NaNe3s1该元素前一个周期的下列各原子或离子的电子排布式错误的是（下列各原子或离子的电子排布式错误的是（）A.CaA.Ca2+2+1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6B.OB.O2-2-1s 1s2 22s2s2 23p3p4 4C.ClC.Cl-1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p5 5D.ArD.Ar 1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6BCBC练习练习 1 1：下列各原子或离子的电子排布式错误的是（）A.练习2：1、电子排布式为1s22s22p63s23p6 某原子，则该元素的核电荷数是_ 2、某元素原子的价电子构型为3s23p4,则此元素在周期表的位置是_18第3周期，第VIA族练习2：2、某元素原子的价电子构型为3s23p4,则此元4 4、构构造造原原理理揭揭示示的的电电子子排排布布能能级级顺顺序序，实实质质是是 各各能能级级能能量量高高低低，若若以以E E 表表示示某某能能级级的的能能量量，下下列列能能量量大大小顺序中正确的是小顺序中正确的是 ()()A.A.E E(3s)(3s)E E(2s)(2s)E E(1s)(1s)B.B.E E(3s)(3s)E E(3p)(3p)E E(3d)(3d)C.C.E E(4f)(4f)E E(4s)(4s)E E(3d)(3d)D.D.E E(5s)(5s)E E(4s)(4s)E E(4f)(4f)3 3、一一个个电电子子排排布布为为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p1 1的的元元素素最最可可能能的的价价态是态是()()A.+1 B.+2 C.+3 D.-1 A.+1 B.+2 C.+3 D.-1 C CA A4、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，5 5、下列各原子或离子的电子排布式错误的是、下列各原子或离子的电子排布式错误的是()()A.Al 1s A.Al 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p1 1 B.O B.O2-2-1s 1s2 22s2s2 22p2p6 6 C.Na C.Na+1s 1s2 22s2s2 22p2p6 6 D.Si 1s D.Si 1s2 22s2s2 22p2p2 26 6、下列表达方式错误的是、下列表达方式错误的是()()A.A.甲烷的电子式甲烷的电子式 B.B.氟化钠的电子式氟化钠的电子式 C.C.硫离子的核外电子排布式硫离子的核外电子排布式 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p4 4 D.D.碳碳1212原子符号原子符号 12126 6C CD DC C5、下列各原子或离子的电子排布式错误的是()DC(1)“能层越大，能级的能量越高。能层越大，能级的能量越高。”对吗？对吗？(2)为什么为什么K原子的原子结构示意图不是原子的原子结构示意图不是思考感悟(1)“能层越大，能级的能量越高。”对吗？思考感悟【提示提示】(1)从构造原理图中可以看出能级的能量高低除了符合E(ns)E(np)E(nd)E(nf)和E(1s)E(2s)E(3s)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。(2)由于出现能级交错现象，K原子排满第一层和第二层后，在排第三层时，先排满3s能级、3p能级，最后一个电子进入4s能级而不是3d能级，所以它的原子结构示意图为：【提示】(1)从构造原理图中可以看出能级的能量高低除了符合写出写出120120号元素，铜，银，金的电号元素，铜，银，金的电子排布式。子排布式。作业写出120号元素，铜，银，金的电子排布式。作业第三课时第三课时1能量最低原理能量最低原理四、能量最低原理、基态与激发态、光谱四、能量最低原理、基态与激发态、光谱现代物质结构理论证实，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，简称_。能量最低原理：原子核外电子总是优先占有能量低的轨道，然后依次进入能量高的轨道，这样使整个原子处于能量最低的状态。1能量最低原理能量最低原理四、能量最低原理、基态与激发态、2基态原子与激发态原子最低能量吸收释放较高2基态原子与激发态原子最低能量吸收释放较高基态原子: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：Na 1s22s22p63s1如：Na 1s22s22p63p1基态原子:处于最低能量的原子(稳定)电子放出能量电子吸 基态与激发态的关系原子光基态与激发态的关系原子光谱谱基态原子基态原子激发态原子激发态原子吸收能量吸收能量释放能量释放能量发射光谱发射光谱吸收光谱吸收光谱能量较高能量较高能量最低能量最低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基态与激发态相互转化的应用焰焰色色反反应应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10s）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，处于最低能量的原子当 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 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 _ ,_ ,简称能量最低原理。简称能量最低原理。_叫做基态原子。叫做基态原子。处于最低能量的原子当基态原子的电子吸收能量后，电子会_ 1 1、当镁原子由、当镁原子由1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 2 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63p3p2 2时，以下说法正确的是时，以下说法正确的是（）A A镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量 B B镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量 C C镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量 D D镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量A A课堂练习课堂练习A课堂练习2 2、判断下列表达是正确还是错误？、判断下列表达是正确还是错误？(1)1s(1)1s2 22s2s2 2 2p 2p6 63s3s2 2 3p 3p6 63d3d5 54s4s2 2 属于激发态属于激发态(2)1s(2)1s2 22s2s2 2 2p 2p6 63d3d1 1 属于激发态属于激发态构造原理：构造原理：1 1s s；2 2s s 2 2p p；3 3s s 3 3p p；4 4s s 3 3d d 4 4p p；5 5s s 4 4d d 5 5p p;6 6s s 4 4f f 5 5d d 6 6p p；7 7s s 5 5f f 6 6d7pd7p2、判断下列表达是正确还是错误？构造原理：1s；2s2p(1)光谱形成原因不同元素的原子(的电子)发生_时会吸收或释放不同的光。跃迁吸收光谱发射光谱原子光谱原子光谱3光谱与光谱分析(3)光谱分析在现代化学中，利用_上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。(2)光谱分类根据光是被吸收或释放，可将光谱分为_和_，总称_。(1)光谱形成原因跃迁吸收光谱发射光谱原子光谱原子光谱3光光的色散光谱：按一定次序排列的彩色光带光的色散光谱：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,线状不连续锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的吸收光谱特征:暗背景,原子光谱 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不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同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸吸收光谱收光谱或或发射光谱发射光谱，总称，总称原子光谱原子光谱。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 光谱分析：光谱分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为鉴定元素，称为光谱分析光谱分析。元素的发现等。元素的发现等锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱光谱分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等。光谱分析的应用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。化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等。光谱下图是锂、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。下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。其中图_是课堂练习2、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 D课堂练习2、关于光谱分析，下列说法错误的（）D3、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.地球的大气层中含有这些暗线所对应的元素 C课堂练习3、在太阳的光谱中有许多暗线，这表明（）C课第四课时第四课时思考：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。思考：宏观物体的运动特征：可以准确地测出它们在某一时 核外电子质量小(只有9.1110-31 kg)，运动空间小（相对于宏观物体而言），运动速率大(近光速)。核外电子运动的特征无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。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)核外电子质量小(只有9.1110-31kg)，运动空电子云电子云:电子在原子核外出现的概率分布图。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核外电子运动状态的描述【阅读阅读】P9P9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(1)含义电子云是处于一定空间运动状态的_在原子核外空间的_的形象化描述。电子概率密度分布球形哑铃状1电子云(2)形状五、电子云与原子轨道(1)含义电子概率密度分布球形哑铃状1电子云(2)形状五、思考感悟3电子云图中的小黑点密度的大小是否表示电子的多少？【提示】不是。电子云图中的一个小黑点并不代表一个电子，而是表示电子在此位置出现过一次，小黑点密度的大小，表示在一定时间内电子出现的概率的大小。思考感悟 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。电子云只是形象地表示电子出现在各点的概率高低,而1s s概率分布图 (电子云)电子云轮廓图的制作过程原子轨道电子云的界面 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1s概率分布图电子云轮廓图的制作过程原子轨道电子云的界面(2)数目ns能级各有_个轨道，np能级各有_个轨道，nd能级各有_个轨道，nf能级各有_个轨道。1357(1)定义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。2 2原子轨道原子轨道(2)数目1357(1)定义2原子轨道s s能级的原子轨道图能级的原子轨道图ns能级各有1个轨道,呈球形*能层序数n越大,原子轨道半径越大s能级的原子轨道图ns能级各有1个轨道,呈球形*能层序数n p p能级的原子轨道图能级的原子轨道图*np能级各有3个轨道,呈哑铃型，3个轨道相互垂直,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*np能级各五、电子云与原子轨道2.原子轨道原子轨道d d能级的原子轨道图能级的原子轨道图五、电子云与原子轨道2.原子轨道d能级的原子轨道图f f能级的原子轨道图能级的原子轨道图f能级的原子轨道图 泡利(Pauli),奥地利科学家,对于量子力学的形成以及原子结构理论的发展有重大的贡献，获得1945年诺贝尔物理奖。他对科学理论有着很深刻的洞察力，语锋犀利，被称为“理论物理学的心脏”。六、泡利原理和洪特规则六、泡利原理和洪特规则泡利(Pauli),奥地利科学家,对于量子力学的形成泡利原理泡利原理 一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋方向必须相反，此时体系最稳定，原子的总能量最低。泡利原理一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个泡利不相容原理电子排布式1s 2s电子排布图 用一个表示一个原子轨道，在中用“”或“”表示该轨道上排入的电子。Li:1s22s1泡利不相容原理电子排布式1s2s电子排布图在一个原子轨道里最多只能容纳_个自旋方向_的电子，用 表示。2相反“”、“”1泡利原理如2s2上的电子排布图为 ，不能表示为 2s2s在一个原子轨道里最多只能容纳_个自旋方向_的观察下图，这些图称为原子的电子排布图。2.当电子排在同一个能级内时，有什么规律？科学探究观察下图，这些图称为原子的电子排布图。2.当电子排在同一个能当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先_一个轨道，而且自旋状态_。这个规律首先是由洪特提出来的，称为洪特规则。单独占据相同2 2洪特规则洪特规则(1)在能量相同的轨道（也称等价轨道）上分布的电子，将尽可能分占不同的轨道，并且自旋状态相同。例C：1s2 2s22p2单独占据相同2洪特规则(1)在能量相同的轨道（也称等价轨道原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低。如2p3的电子排布图为 ，不能表示为 或 。能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状态”，而不是说电子填充到能量最低的轨道中去，泡利原理和洪特规则都使“整个原子处于能量最低状态”。原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同练习：练习：写出写出 2424Cr Cr 2929Cu Cu 电子排布式电子排布式2929CuCu 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s1 12424Cr Cr 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d5 54s4s1 1练习：写出24Cr29Cu电子排布式29Cu1s（2）洪特规则的特例：有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道(同一能级如p、d、f等)在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。如（2）洪特规则的特例：有少数元素的基态原子的电子排布对于构造洪特规则特例：洪特规则特例：相对稳定的状态相对稳定的状态全充满（全充满（p p6 6，d d1010，f f1414）全空时（全空时（p p0 0，d d0 0，f f0 0）半充满（半充满（p p3 3，d d5 5，f f7 7）洪特规则特例：全空、半充满、全充满时相对稳定洪特规则特例：全空、半充满、全充满时相对稳定洪特规则特例：相对稳定的状态全充满（p6，d10，f14）铁原子的电子排布图洪特规则洪特规则泡利原理泡利原理能量最低原理能量最低原理1s2s2p3p3d3s4s铁原子的电子排布图小结：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3 3、原子的核外电子排布的表示方法、原子的核外电子排布的表示方法原子结构示意图意义将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子实例 电子排布式意义用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式实例K：1s22s22p63s23p64s1简化电子排布式意义为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示实例K：Ar4s1简化电子排布式意义为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示实例K：Ar4s1价电子排布式意义主族元素的价层电子指最外层电子，价层电子排布式即外围电子排布式实例Al：3s23p1电子排布图意义每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子实例3、原子的核外电子排布的表示方法原子结构示意图意义将每个能层写出基态铜原子的电子排布式、轨道表示式写出Fe、Fe2+、Fe3+的电子排布式写出N、Mg、Br、I 电子排布式、轨道表示式、价电子排布式、价电子轨道表示式写出5、6、7、8、9号元素核外电子排布轨道式 写出基态铜原子的电子排布式、轨道表示式写出Fe、Fe2+、F特别提醒：(1)根据能量最低原理排布电子时，注意能级交错现象。(2)根据此原则进行排布或进行判断时，要三者兼顾，综合评价，不可顾此失彼以偏概全。特别提醒：(1)根据能量最低原理排布电子时，注意能级交错现象 其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是（）ABCDC当碳原子的核外电子排布由当碳原子的核外电子排布由转变为转变为时时，下列说法正确的是下列说法正确的是 （）A.A.碳原子由基态变为激发态碳原子由基态变为激发态 B.B.碳原子由激发态变为基态碳原子由激发态变为基态C.C.碳原子要从外界环境中吸收能量碳原子要从外界环境中吸收能量D.D.碳原子要向外界环境释放能量碳原子要向外界环境释放能量A CA C 1s1s2s2s2p2p3s3s3p3p3d3d当碳原子的核外电子排布由转变为时，下1 1、下列有关原子轨道的叙述中不正确的（、下列有关原子轨道的叙述中不正确的（）A.A.氢原子的氢原子的3s3s轨道能量较轨道能量较3p3p能级低能级低 B.B.锂原子的锂原子的2s2s与与5s 5s 轨道皆为球形分布轨道皆为球形分布 C.pC.p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层序数的增加，能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层序数的增加，p p能级原子轨道也在增多能级原子轨道也在增多 D.D.能层能层n n4 4的原子轨道最多可容纳的原子轨道最多可容纳1616个电子个电子课堂练习课堂练习CDCD1、下列有关原子轨道的叙述中不正确的（）课堂练习CD2、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（）A B C DC课堂练习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（123Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Your textClickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Your textClickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.Your text要点习题要点习题123Clickheretoaddyourtext121课堂互动讲练课堂互动讲练能层与能级的组成及能量关系能层与能级的组成及能量关系1不同能层的能级组成不同能层的能级组成任一能层的能级总是从任一能层的能级总是从s能级开始，能层的能级能级开始，能层的能级数等于该能层的序数：第一能层只有数等于该能层的序数：第一能层只有1个能级个能级(1s)，第二能层有，第二能层有2个能级个能级(2s和和2p)，第三能层有，第三能层有3个个能级能级(3s,3p和和3d)，依次类推。，依次类推。121课堂互动讲练能层与能级的组成及能量关系1不同能层的能2不同能层中各能级之间的能量大小关系不同能层中各能级之间的能量大小关系(1)不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高。不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高。例如：例如：1s2s3s，2p3p4p。(2)同一能层中，各能级之间的能量大小关系是同一能层中，各能级之间的能量大小关系是spdf。例如：第四能层中例如：第四能层中4s4p4d4f。(3)能层和能级都相同的各原子轨道的能量相等。能层和能级都相同的各原子轨道的能量相等。例如：例如：2px2py2pz。2不同能层中各能级之间的能量大小关系3各能层、能级所容纳电子数及能量关系各能层、能级所容纳电子数及能量关系能层能层一一二二三三四四五五符号符号KLMNO能级能级1s2s2p 3s3p3d 4s4p4d4f5s5p最多电最多电子数子数226261026101426电子离电子离核远近核远近近近远远电子能电子能量高低量高低低低高高3各能层、能级所容纳电子数及能量关系能层一二三四五符号KL特别提醒：特别提醒：决定电子能量高低的因素有：决定电子能量高低的因素有：能层，能级符号相同时，能层数越高，电子能层，能级符号相同时，能层数越高，电子能量越高；能量越高；能级，在同一能层的不同能级能级，在同一能层的不同能级中，中，s、p、d、f能级能量依次升高；能级能量依次升高；在多在多电子原子中会发生能级交错现象。电子原子中会发生能级交错现象。特别提醒：决定电子能量高低的因素有：能层，能级符号相同时，例例1 (2011年天津高二检测年天津高二检测)下列关于能层、能级下列关于能层、能级和原子轨道的说法正确的是和原子轨道的说法正确的是()A各能层含有的能级数等于能层序数减各能层含有的能级数等于能层序数减1B各能层的能级都是从各能层的能级都是从s能级开始至能级开始至f能级结束能级结束C各能层所含有的电子数一定是该能层序数平方各能层所含有的电子数一定是该能层序数平方的的2倍倍D各能级的原子轨道数按各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次的顺序依次为为1、3、5、7例1(2011年天津高二检测)下列关于能【解析解析】各能层中所含有的能级数等于其能层各能层中所含有的能级数等于其能层序数，序数，A项错误；当为第一能层时，只含项错误；当为第一能层时，只含s能级，能级，第二能层只含第二能层只含s、p能级，能级，B项错误；每个能层最项错误；每个能层最多能填充该能层序数平方的多能填充该能层序数平方的2倍个电子，但不一定倍个电子，但不一定含有这些电子。含有这些电子。【答案答案】D【解析】各能层中所含有的能级数等于其能层序数，A项错误；当【规律方法规律方法】在理解能层与能级的有关知识时要在理解能层与能级的有关知识时要从以下两方面入手从以下两方面入手(1)能量规律能量规律多电子原子的核外电子按能量不同划分为不同能多电子原子的核外电子按能量不同划分为不同能层。层。在同一能层中根据能量的不同划分为不同能级。在同一能层中根据能量的不同划分为不同能级。(2)数量规律数量规律每一个能层每一个能层(电子层电子层)中最多容纳电子数为中最多容纳电子数为2n2。每一个轨道最多容纳每一个轨道最多容纳2个电子，所以每个能层所个电子，所以每个能层所含的轨道总数为含的轨道总数为n2。【规律方法】在理解能层与能级的有关知识时要从以下两方面入手变式训练变式训练1下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布表示的是激发态原子的电子排布B3p2表示表示3p能级有两个轨道能级有两个轨道C同一原子中，同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减电子的能量逐渐减小小D同一原子中，同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次能级的轨道数依次增多增多变式训练1下列说法中正确的是()解析：解析：选选A。A项中，项中，1个个2s电子被激发到电子被激发到2p能级上，能级上，表示的是激发态原子；表示的是激发态原子；B项中项中3p2表示表示3p能级上填能级上填充了充了2个电子；个电子；C项中，同一原子中能层数越大，项中，同一原子中能层数越大，能量也就越高，离核越远，故能量也就越高，离核越远，故1s、2s、3s电子的能电子的能量逐渐升高；在同一能级中，其轨道数是一定的，量逐渐升高；在同一能级中，其轨道数是一定的，而不论它在哪一能层中。而不论它在哪一能层中。解析：选A。A项中，1个2s电子被激发到2p能级上，表示的是核外电子排布的原则核外电子排布的原则核外电子排布的原则3洪特规则：基态原子核外电子在能量相同的各洪特规则：基态原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低。道，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低。如如2p3的电子排布图为的电子排布图为 ，不能表示为，不能表示为 或或 。3洪特规则：基态原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，原子结构ppt人教课标版课件特别提醒：特别提醒：(1)根据能量最低原理排布电子时，注根据能量最低原理排布电子时，注意能级交错现象。意能级交错现象。(2)根据此原则进行排布或进行判断时，要三者兼根据此原则进行排布或进行判断时，要三者兼顾，综合评价，不可顾此失彼以偏概全。顾，综合评价，不可顾此失彼以偏概全。特别提醒：(1)根据能量最低原理排布电子时，注意能级交错现象例例2 下列元素原子的电子排布式各违背了哪一下列元素原子的电子排布式各违背了哪一规律？规律？(1)6C1s22s22p2p2p(2)21Sc1s22s22p63s23p63d3(