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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2013/11/13 Wednesday,#,变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分,第一节 原子结构,第一节 原子结构,第一课时,第二课时,第三课时,第四课时,第一课时第二课时第三课时第四课时,2,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,3,2,、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,2n,2,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,4,写出,1-20,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,5,6,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,原子的,诞生,氢,氦,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？,P4,1,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？,7,2,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,P,4,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,8,地球上的元素绝大多数是,_,_(,包括稀有气体,),仅,22,种。,3,地球的组成元素,金属,非金属,地球上的元素绝大多数是_(包,9,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。,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,10,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,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,近代科学原子论（,1803,年）,一切物质都是由最小的不能再分的粒子,原子构成。,原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球。,英国化学家道尔顿,（,J.Dalton , 1766,1844),道尔顿原子模型,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,12,原子并不是构成物质的最小微粒,汤姆生发现了电子,(1897,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,（,J.J.Thomson ,1856,1940,）,汤姆生原子模型,原子并不是构成物质的最小微粒 汤姆生发现了电子(189,13,汤姆生原子模型,汤姆生,汤姆生原子模型汤姆生,14,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,（,E.Rutherford,1871,1937),卢瑟福原子模型,粒子散射实验（1909年）原子有核卢瑟福和他的助手做,15,粒子散射实验,Au,粒子散射实验Au,16,卢瑟福原子模型,卢瑟福原子模型,17,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,（,N.Bohr,1885,1962),玻尔原子模型,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,18,玻尔原子模型（,1913,年）,玻尔原子模型（1913年）,19,电子云模型,电子云模型（,1935,年）,电子云模型电子云模型（1935年）,20,现代物质结构学说,氢原子,电子云,图,现代物质结构学说氢原子电子云图,21,原子,原子核,核外电子,质子,中子,（正电）,不显,电性,（负电）,（正电）,（不带电）,分层排布,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,22,(,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,23,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,Q,2,8 18,32 50,72,2n,2,(2),能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数,能层 一 二 三,24,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,1,2,3,4,5,6,7,K,L,M,N,O,P,Q,依据核外电子的能量不同：核外电子分层排布1234567KLM,25,（,1,）,各能层最多能容纳,2n,2,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,26,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,27,能层,K,L,M,N,能级,_,_,_,_,_,_,_,_,_,_,最多容纳的,电子数,1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p,4d,4f,(2),能级的表示方法、及各能级最多容纳的电子数如下：,2,2,6,2,6,10,2,6,10,14,2,8,18,32,能层KLMN能级_,28,【,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,2n,2,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）,29,【,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,30,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、,31,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,.,ns,、,np,、,nd,、,nf,小结：,能层序,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：,ns,np,nd,nf,ns、np、nd、nf 小结： 能层序1 3 5,32,(1),由,K,层到,Q,层，离核由近到远，能量由低到高。,(2),E,(,n,s),E,(,n,p),E,(,n,d),E,(,n,f),。,(1),能层离核远近与能量高低有何关系？,(2),第,n,能层中的不同能级的能量有何关系？,思考感悟,【,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,33,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 4,C,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,34,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以表示为：,1S,2,2S,2,2P,2,依照上式请书写,N O F Na Mg Al,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,35,第二课时,第二课时,36,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,37,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_,38,（,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,39,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：,_,1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f,【,思考,】,：,有何规律？,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,40,7,6,5,4,3,2,1,4f,1s,2s,3s,4s,5s,6s,7s,2p,3p,4p,5p,6p,7p,6d,5d,4d,3d,5f,核外电子填充顺序图,构造原理：,1,s,；,2,s,2,p,；,3,s,3,p,；,4,s,3,d,4,p,；,规律,5,s,4,d,5,p,;,6,s,4,f,5,d,6,p,；,7,s,5,f,6,d7p,76543214f1s2s3s4s5s6s7s2p3p4p5,41,各能层能级能量关系,各能层能级能量关系,42,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,ns,np,nd,nf,1s,2s,3s,4s,；,2p,3p,4p,;,3d,4d,ns,(n-2)f,(n-1)d,np,(n,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,43,2,、根据,2n,2,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,。,1,、按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是：,( ),A,1s,、,2p,、,3d,、,4s B,1s,、,2s,、,3s,、,2p,C,2s,、,2p,、,3s,、,3p D,4p,、,3d,、,4s,、,3p,2,、,8,、,18,、,32,C,练习：,2、根据2n2的规律推算第一到第四电子层最多可以容纳的电子数,44,钙,Ca,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,4s,2,钙,Ca,想一想,+20,第,1,层,第,2,层,第,3,层,K,层,L,层,M,层,2,8,8,2,N,层,第,4,层,钙Ca 1s22s22p63s23p64s2钙Ca,45,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；,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,46,小结：,d,能级穿透一个能层，,f,能级,穿透两个能层。,小结：,47,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_,48,原子的电子排布式：,氢,H,钠,Na,钾,K,1s,2,2s,2,2p,6,3s,1,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,4s,1,1s,1,原子的简化电子排布：,钠,Na,Ne3s,1,（,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 H1s22s22p63s11s22s2,49,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,】,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,50,原子结构示意图,电子排布式,Li:,1s,2,2s,1,练一练,请写出,410,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,51,4,铍,Be,5,硼,B,6,碳,C,7,氮,N,8,氧,O,9,氟,F,10,氖,Ne,1s,2,2s,2,1s,2,2s,2,2p,1,1s,2,2s,2,2p,2,1s,2,2s,2,2p,3,1s,2,2s,2,2p,4,1s,2,2s,2,2p,5,1s,2,2s,2,2p,6,4 铍Be 1s2 2s2,52,【,练习,】,试书写,N,、,Cl,、,K,、,26,Fe,原子的核外电子排布式。,Cl:,K:,26,Fe:,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,5,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,4s,1,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,6,4s,2,注意书写,：,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,4s,2,3d,6,【练习】试书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电子排布式。,53,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：,（,1,）,Ne,。,（,2,）,S,。,（,3,）,29,Cu,。,（,4,）,32,Ge,。,1s,2,2s,2,2p,6,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,4,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,2,4p,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,54,练习：请写出第四周期,2136,号元素原子的基态电子排布式。,钪,Sc,： ；,钛,Ti,： ；,钒,V,： ；,铬,Cr,： ；,锰,Mn,： ；,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,1,4s,2,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,2,4s,2,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,3,4s,2,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,5,4s,1,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,5,4s,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,55,练习：请写出第四周期,2136,号元素原子的基态电子排布式。,铁,Fe,：,；,钴,Co,：,；,镍,Ni,：,；,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,6,4s,2,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,7,4s,2,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,8,4s,2,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,2,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,2,4p,1,铜,Cu,：,；,锌,Zn,：,；,镓,Ga,：,；,练习：请写出第四周期2136号元素原子的基态电子排布式。铁,56,练习：请写出第四周期,2136,号元素原子的基态电子排布式。,锗,Ge,： ；,砷,As,： ；,硒,Se,： ；,溴,Br,： ；,氪,Kr,： ；,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,2,4p,2,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,2,4p,3,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,2,4p,4,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,2,4p,5,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,2,4p,6,P7,【,思考与交流,】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,57,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,5,4s,1,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,24,号铬：,29,号铜：,练习：,1,36,号元素中是否都遵循构造原理？,举出能否具体的例子？,1s22s22p63s23p63d54s11s22s22p6,58,注 意,注 意,59,原子的简化电子排布：,钠,Na,Ne3s,1,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：,写出第,8,号元素氧、第,14,号元素硅和第,26,号元素铁的简化电子排布式吗？,He2s,2,2p,4,Ne3s,2,3p,2,Ar3d,6,4s,2,O,：,Si,：,Fe,：,原子的简化电子排布：钠 NaNe3s1该元素前一个周期的,60,下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）,A. Ca,2+,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,B. O,2-,1s,2,2s,2,3p,4,C. Cl,-,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,5,D. Ar,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,BC,练习,1,：,下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）A.,61,练习,2,：,1,、,电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,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,3s,2,3p,4,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,62,4,、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，下列能量大小顺序中正确的是,( ),A.,E,(3s),E,(2s),E,(1s),B.,E,(3s),E,(3p),E,(3d),C.,E,(4f),E,(4s),E,(3d),D.,E,(5s),E,(4s),E,(4f),3,、一个电子排布为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,1,的元素最可能的价态是,( ),A.+1 B.+2 C.+3 D.-1,C,A,4、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，,63,5,、下列各原子或离子的电子排布式错误的是,( ),A,.,Al 1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,1,B,.,O,2-,1s,2,2s,2,2p,6,C,.,Na,+,1s,2,2s,2,2p,6,D,.,Si,1s,2,2s,2,2p,2,6,、,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,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,4,D.,碳,12,原子符号,12,6,C,D,C,5、下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )DC,64,(,1)“,能层越大，能级的能量越高。,”,对吗？,(2),为什么,K,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,65,【,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,(,n,s),E,(,n,p),E,(,n,d),E,(,n,f),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,66,写出,120,号,元素，铜，银，金的,电子排布式。,作业,写出120号元素，铜，银，金的电子排布式。作业,67,第三课时,第三课时,68,1,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,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、,69,2,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,70,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 1s,2,2s,2,2p,6,3s,1,如,：,Na 1s,2,2s,2,2p,6,3p,1,基态原子: 处于最低能量的原子 (稳定)电子放出能量电子吸,71,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,释放能量,发射光谱,吸收光谱,能量较高,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,72,基态与激发态相互转化的应用,焰色反应,基态与激发态相互转化的应用焰色反应,73,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,10,s,）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，,74,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。,_,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_,75,1,、当镁原子由,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,1s,2,2s,2,2p,6,3p,2,时，以下说法正确的是（ ）,A,镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量,B,镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量,C,镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量,D,镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量,A,课堂练习,A课堂练习,76,2,、判断下列表达是正确还是错误？,(1) 1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,5,4s,2,属于激发态,(2) 1s,2,2s,2,2p,6,3d,1,属于激发态,构造原理：,1,s,；,2,s,2,p,；,3,s,3,p,；,4,s,3,d,4,p,；,5,s,4,d,5,p,;,6,s,4,f,5,d,6,p,；,7,s,5,f,6,d7p,2、判断下列表达是正确还是错误？构造原理： 1s；2s 2p,77,(,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,78,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,79,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,80,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,81,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，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的,吸收光谱,或,发射光谱,，总称,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,82,光谱分析：,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,光谱分析,。元素的发现等,锂、氦、汞的吸收光谱,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,83,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,84,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,85,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（ ）D,86,3,、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,87,第四课时,第四课时,88,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,89, 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9.1110-31 kg)，运动空,90,电子云,:,电子在原子核外出现的概率分布图。,1s,电子在原子核外出现的概率分布图,核外电子运动状态的描述,【,阅读,】,P9,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,91,(,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、,92,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,93,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,94,1,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,95,(,2),数目,n,s,能级各有,_,个轨道，,n,p,能级各有,_,个轨道，,n,d,能级各有,_,个轨道，,n,f,能级各有,_,个轨道。,1,3,5,7,(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,原子轨道,(2)数目1357(1)定义2原子轨道,96,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,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,97,p,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,98,五、电子云与原子轨道,2.,原子轨道,d,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,99,f,能级的原子轨道图,f能级的原子轨道图,100,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,泡利(Pauli),奥地利科学家,对于量子力学的形成,101,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,102,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:,1s,2,2s,1,泡利不相容原理电子排布式1s 2s电子排布图,103,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,2,s,2,上的电子排布图为,，不能表示为,2s,2s,在一个原子轨道里最多只能容纳_个自旋方向_的,104,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,105,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,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,：,1s,2,2s,2,2p,2,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,106,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,2p,3,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,107,练习：,写出,24,Cr,29,Cu,电子排布式,29,Cu,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,24,Cr,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,5,4s,1,练习：写出 24Cr 29Cu 电子排布式29Cu 1s,108,（,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,p,6,和,d,10,),、半充满,(,如,p,3,和,d,5,),和全空,(,如,p,0,和,d,0,),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,109,洪特规则特例：,相对稳定的状态,全充满（,p,6,，,d,10,，,f,14,）,全空时（,p,0,，,d,0,，,f,0,）,半充满（,p,3,，,d,5,，,f,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： 相对稳定的状态全充满（p6，d10，f14）,110,铁原子的电子排布图,洪特规则,泡利原理,能量最低原理,1s,2s,2p,3p,3d,3s,4s,铁原子的电子排布图,111,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,112,3,、,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,：,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,4s,1,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,：,Ar4s,1,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,：,Ar4s,1,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,：,3s,2,3p,1,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,113,写出基态铜原子的电子排布式、轨道表示式,写出,Fe,、,Fe,2+,、,Fe,3+,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,114,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,115,其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是（ ）,A,B,C,D,C,想一想,116,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中吸收能量,D.,碳原子要向外界环境释放能量,A C,巩固练习,1s,2s,2p,3s,3p,3d,当碳原子的核外电子排布由转变为时，下,117,1,、下列有关原子轨道的叙述中不正确的（ ）,A.,氢原子的,3s,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,能级的原子轨道呈纺锤形，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,课堂练习,CD,1、下列有关原子轨道的叙述中不正确的（ ）课堂练习CD,118,2,、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（ ）,A,B,C,D,C,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（,119,1,2,3,Click,here to,add your,text. Click here to add your text. Click here to add your text,. Click here to add your text.,Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text.,Your,text,Click,here to,add your,text. Click here to add your text. Click here to add your text,. Click here to add your text.,Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text.,Your,text,Click,here to,add your,text. Click here to add your text. Click here to add your text,. Click here to add your text.,Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text.,Your,text,要点习题,123Click here to add your text,120,课堂互动讲练,能层与能级的组成及能量关系,1,不同能层的能级组成,任一能层的能级总是从,s,能级开始，能层的能级数等于该能层的序数：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),，依次类推。,课堂互动讲练能层与能级的组成及能量关系1不同能层的能级组成,121,2,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。,例如：,1s,2s,3s,，,2p,3p,4p,。,(2),同一能层中，各能级之间的能量大小关系是,s,p,d,f,。,例如：第四能层中,4s,4p,4d,4f,。,(3),能层和能级都相同的各原子轨道的能量相等。,例如：,2p,x,2p,y,2p,z,。,2不同能层中各能级之间的能量大小关系,122,3,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,K,L,M,N,O,能级,1s,2s 2p,3s 3p 3d,4s 4p 4d 4f,5s 5p,最多电子数,2,2 6,2 6 10,2 6 10 14,2 6,电子离核远近,近,远,电子能量高低,低,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,123,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，能层数越高，电子能量越高；,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；,在多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，,124,例,1,(2011,年天津高二检测,),下列关于能层、能级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,1,B,各能层的能级都是从,s,能级开始至,f,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的,2,倍,D,各能级的原子轨道数按,s,、,p,、,d,、,f,的顺序依次为,1,、,3,、,5,、,7,例1 (2011年天津高二检测)下列关于能,125,【,解析,】,各能层中所含有的能级数等于其能层序数，,A,项错误；当为第一能层时，只含,s,能级，第二能层只含,s,、,p,能级，,B,项错误；每个能层最多能填充该能层序数平方的,2,倍个电子，
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