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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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,第一节 原子构造,虎山中学 陈元增,2007年8月,第一课时,人类探索物质构造的历史,原子构造的衍变过程：,德谟克利特的古代原子学说,1803年，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。,1904年，英国科学家汤姆生发现了电子,汤姆生原子模型。,1911年，英国物理学家卢瑟福电子绕核旋转的原子构造模型,1913年，丹麦科学家玻尔核外电子分层排布的原子构造模型,20世纪20年代中期，奥地利物理学家薛定谔等人以量子力学为根底电子云模型,一、,开天辟地,原子的诞生,大爆炸,2h后,大量的氢、少量的氦,极少量的锂,原子核的熔合反应,其他元素,现代大爆炸宇宙学理论,宇宙诞生于约140亿年前的一次大爆炸,二、能层与能级,能层：,按电子能量的上下及离核远近划分。,一 二 三 四 五 六 七,K、L、M、N、O、P、Q,离核由近到远,电子能量从低到高,各电子层所能容纳的最多电子数？,K、L、M、N、O、P、Q,2 8 18 32 50 2n,2,能 层 K L M N O,能 级,1S 2s 2p 3s3p3d 4s 4p 4d 4f 5s5p,最多电子数 2,2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6,二、能层与能级,1、能级：,同一能层的电子能量也有差异，按能量不同分成能级。,1、能级符号：ns、np、nd、nfn代表能层,2、不同的能层分别有多少个能级？,能级数能层序数n,3、各能级可容纳的最多电子数是？,1、原子核外电子的每个能层最多能容纳的电子数与能层的序数n间存在什么关系？,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？,3、英文字母一样的不同能级能容纳的最多电子数是否一样？,各能级上所能容纳的电子数分别是多少？,最多容纳电子数=2n,2,第n层就有n个能级,一样,分别是1、3、5、7 的2倍,学与问,？疑问,原子的核外电子可以完全按能层次序排布，填满一个能层再开场下一个能层吗？,钾原子核外电子怎样排布的？,为什么,是,2、8、8、1排布，而不是,怎样,2、8、9排布。,第二课时,K：,三、构造原理,三、构造原理,1、各能级的能量低高顺序,ns (n-2)f (n-1)d np,即：1s2s2p3s3p,4s3d,4p,5s4d,5p,6s4f,-,2、电子排布式依构造原理用数字在能级符号右上角说明该能级上排布的电子数,再按能层上下排列的式子.,根据构造原理，只要我们知道原子序数，就可以写出几乎所有元素原子的电子排布，这样的电子排布是基态原子的。,能级交织,ns np nd nf,根据构造原理，写出N、P、K 原子的电子排布式。基态,练习,小结：从电子排布式可以看出电子尽先排在能量低的能层里。在同一能层中也是先排在能量低的能级里。,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,4s,1,N：,P：,1s,2,2s,2,2p,3,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,3,K：,知识积累,不符合构造原理。,原因：在同一能级的电子排布全充满或全空状态、,或半充满状态具有较低的能量和较大的稳定性,如对于Cr原子而言，外围电子呈3d,5,4s,1,排布时，3d、4s轨道上的电子均为半满状态时，整个体系的能量最低。,全充满：,s,2,p,6,d,10,f,14,半充满：s,1,p,3,d,5,f,7,全 空：,s,0,p,0,d,0,f,0,相对,稳定,状态：,原子实：电子排布式书写过繁，可以把内层电子已到达稀有气体构造的局部写成“原子实。以稀有气体的元素符号外加方括号表示。,钠Na的核外电子排布为：1s22s22p63s1，其中第1、2电子层与原子核组成原子实，,也可写作Ne3s1。Ne是指与氖 Ne1s22s22p6的构造一样。,钾K的电子排布为：1s22s22p63s23p64s1，,也可写作Ar4s1。(简化电子排布式),铜Cu为：1s22s22p63s23p63d104s1，,也可写作Ar3d104s1。(简化电子排布式),练习：试写出,8,O、,14,Si、,26,Fe的简化,电子排布式。,说明：在化学反响中，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,如：O：2S22P4 Si:3S23P2 Fe:3d64S2,以下各原子或离子的电子排布式错误的选项是 ,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,B,BC,练习 1：,练习2,(1)电子排布式为1s22s22p63s23p6 某微粒，那么该微粒符号是_,(2)某元素原子的价电子构型为3s23p4,那么此元素在周期表的位置是_,Cl,-,或Ar,第3周期，第A族,四、能量最低原理、基态与激发态、光谱,1.能量最低原理:,原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于最低状态.,2.基态原子与激发态原子,处于最低能量的,原子叫,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成为,激发态原子,。,第三课时,释放能量,3.基态、激发态相互转化与能量转化的关系,基态原子,激发态原子,吸收能量,4.光谱与光谱分析:,1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的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。,2光谱分析：,利用原子光谱的特征谱线来鉴定元素,如：1868年根据太阳光谱中有一条地球元素中所没有的鲜黄色的明线，发现了元素氦。,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。,核外电子质量小，运动空间小，运动速率大。,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时机多少概率。,1、核外电子运动的特征,五、电子云与原子轨道,2、核外电子运动状态的描述,电子云：电子在核外出现的概率图。,描述核外电子运动特征的图象。,电子云中的小黑点：并不是表示原子核外的一个电子,而是表示电子在此空间出现的机率。小黑点密度大的地方说明电子出现的时机多，而小黑点密度小的地方说明电子出现的时机少。,S,能级的原子轨道,S能级的原子轨道是球形对称的.,3、原子轨道-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。,P能级的原子轨道,P能级的原子轨道是纺锤形的,每个P能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以P,x,P,y,P,Z,表示.,1s原子轨道是球形对称，ns 能级各有1个轨道,只有一个伸展方向,2p原子轨道是是纺锤形的，np能级各有3个轨道,有三个伸展方向,3d原子轨道是花瓣形的，nd能级各有5个轨道,有五个伸展方向,4f原子轨道形状复杂，nf能级各有7个轨道,有七个伸展方向,说明：1随n越大，原子轨道的半径越大。,2不同能层的同种能级的原子轨道形状,相似，只是半径不同。,在多电子原子中，电子填充原子轨道时，能量上下有如下规律：,1一样能层上原子轨道能量上下：,nsnpndnf,2形状一样的原子轨道能量上下：,1s2s3s4s,3能层和形状都一样的原子轨道能量相,等：如：2Px=2Py=2Pz(简并轨道,小结：,1、每个原子轨道里最多能容纳几个电子？其自旋方向怎样？,科学探究,每个轨道最多能容纳的电子数为2个，且自旋方向相反。,第四课时,总是优先单独占一个轨道即分占不同的轨道，而且自旋方向一样。,-,泡利原理,-洪特规那么,认真观察第二周期元素基态原子的原子轨道式，思考问题：,2、当电子排布在同一能级时，有什么规律？,课堂练习,用轨道表示式表示出,26,Fe原子的核外电子排布,洪特规那么,泡利原理,能量最低原理,练习：,1、以下有关电子云和原子轨道的说法正确的选项是 ,A原子核外的电子象云雾一样笼罩在原子核周围，故称电,子云,Bs能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球,壳内运动,Cp能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原,子轨道也在增多,D与s电子原子轨道一样，p电子原子轨道的平均半径随能,层的增大而增大,D,分析：电子云是对电子运动的形象化描述，它仅表示电子在某一区域内出现的概率，并非原子核真被电子云雾所包裹，应选项A错误。电子在核外空间一定范围内出现，好象带负电荷的云雾笼罩在原子核周围，故形象地称它为“电子云,2 假设某基态原子的外围电子排布为4d15s2，那么,以下说法正确的 ,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,3以下图象中所发生的现象与电子的跃迁无关的是 ,A B C D,D,5电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接,摄取 ,A电子的运动轨迹图像,B原子的吸收光谱,C电子体积大小的图像,D原子的发射光谱,B,4对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色,光。产生这一现象的主要原因 ,A电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量,B电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线,C氖原子获得电子后转变成发出红光的物质,D在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反响,A,6、以下图中，能正确表示基态硅原子的是 ,A B C D,A,7人们常将在同一原子轨道上运动的，自旋方向相反的2个电子，称为“电子对；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子。以下有关主族元素原子的“未成对电子的说法，错误的选项是 ,A核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中一定含有“未成对电子,B核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中一定不含“未成对电子,C核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中可能含有“未成对电子,D核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中可能不含“未成对电子,B D,8当碳原子的核外电子排布由 转变为,时，以下说法正确的选项是 ,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,AC,再见！,5按照以下元素基态原子的电子排布特征判断元素，并答复以下问题。,A的原子中只有一个能层且只含1 个电子；B的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子；C的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反；D的原子第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子；E原子的外围电子排布为3s23p6。,1写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式至少写出5个：；,2写出用上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式至少写出2个：,、,；,3检验某溶液中是否含有D+的离子，可通过_反响来实现；,检验某溶液中是否含有B的离子，通常所用的试剂是_和_,4写出E的元素符号_，要证明太阳上是否含有E元素，可采用的方法是_。,1KOH、KClO、KClO3、HClO、HClO3等,22H2O 2H2+O2 2K+2H2O=2KOH+H2,3焰色 AgNO3、稀HNO3,4Ar 对太阳光进展光谱分析,
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