第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、教學達標： 了解能量最低原理，知道基態(tài)與激發(fā)態(tài)，知道了解能量最低原理，知道基態(tài)與激發(fā)態(tài)，知道原子核外電子在一定條件下會發(fā)生躍遷產(chǎn)生原原子核外電子在一定條件下會發(fā)生躍遷產(chǎn)生原子光譜。子光譜。 了解核外電子的運動狀態(tài)，知道電子云和原子了解核外電子的運動狀態(tài)，知道電子云和原子軌道。軌道。 了解泡利原理和洪特規(guī)則，知道核外電子排布了解泡利原理和洪特規(guī)則，知道核外電子排布圖遵循能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則。圖遵循能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則。 新課標人教版選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)新課標人教版選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)原子是怎樣誕生的呢？原子是怎樣誕生的呢？閱讀課本閱

2、讀課本P4宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸1932年年勒梅特勒梅特首次提出了現(xiàn)代首次提出了現(xiàn)代宇宙大爆炸理論宇宙大爆炸理論：整個宇宙最初聚集在一個整個宇宙最初聚集在一個“原始原子原始原子”中，中，后來發(fā)生了大爆炸，碎片向四面八方散開，后來發(fā)生了大爆炸，碎片向四面八方散開，形成了我們的宇宙。大爆炸后兩小時，誕生形成了我們的宇宙。大爆炸后兩小時，誕生了大量的了大量的H、少量的、少量的He及極少量的及極少量的Li，然后經(jīng)，然后經(jīng)過長或短的發(fā)展過程，以上元素發(fā)生原子核過長或短的發(fā)展過程，以上元素發(fā)生原子核的熔合反應(yīng)，分期分批的合成了其它元素。的熔合反應(yīng)，分期分批的合成了其它

3、元素。 1 1、有誰知道宇宙中最豐富的元素是那一種？、有誰知道宇宙中最豐富的元素是那一種？宇宙年齡有多大？地球年齡有多大？宇宙年齡有多大？地球年齡有多大？2 2、你認為、你認為 科學史話科學史話 中中普魯特普魯特的推理是符合的推理是符合邏輯的嗎？邏輯的嗎？1 1、氫元素宇宙中最豐富的元素占、氫元素宇宙中最豐富的元素占88.6%88.6%（氦（氦1 18 8），另外還有），另外還有9090多種元素，多種元素，宇宙年齡距近約宇宙年齡距近約140140億年，億年，地球年齡已有地球年齡已有4646億年。億年。思考與交流 回回 答答2、不符合，科學假設(shè)不同于思辨性推測、不符合，科學假設(shè)不同于思辨性推測看

4、課本第一章彩圖看課本第一章彩圖你能了解人們認識原你能了解人們認識原子模型的發(fā)展史嗎？子模型的發(fā)展史嗎？1.1.古希臘原子論古希臘原子論2.2.道爾頓原子模型道爾頓原子模型(1803(1803年年) )3.3.湯姆生原子模型湯姆生原子模型(1904(1904年年) )4.4.盧瑟福原子模型盧瑟福原子模型(1911(1911年年) )5.5.玻爾原子模型玻爾原子模型(1913(1913年年) )6.6.電子云模型電子云模型(1926(1926年年) )不同時期的原子結(jié)構(gòu)模型不同時期的原子結(jié)構(gòu)模型:1.1.古希臘原子論古希臘原子論古希臘哲學家古希臘哲學家 原子是最小的、不可分割的物質(zhì)粒子。原原子是最

5、小的、不可分割的物質(zhì)粒子。原子之間存在著虛空，無數(shù)原子從古以來就存在子之間存在著虛空，無數(shù)原子從古以來就存在于虛空之中，既不能創(chuàng)生，也不能毀滅，它們于虛空之中，既不能創(chuàng)生，也不能毀滅，它們在無限的虛空中運動著構(gòu)成萬物。在無限的虛空中運動著構(gòu)成萬物。（ Democritus Democritus ，約公元前，約公元前 460 460 年年前前 370 370 年）年） 原子原子2.2.道爾頓原子模型道爾頓原子模型(1803(1803年年) ) 原子在一切化學變化中不可再分，并保持自己原子在一切化學變化中不可再分，并保持自己的獨特性質(zhì)；同一元素所有原子的質(zhì)量、性質(zhì)都的獨特性質(zhì)；同一元素所有原子的質(zhì)

6、量、性質(zhì)都完全相同。不同元素的原子質(zhì)量和性質(zhì)各不相同；完全相同。不同元素的原子質(zhì)量和性質(zhì)各不相同；不同元素化合時，原子以簡單整數(shù)比結(jié)合不同元素化合時，原子以簡單整數(shù)比結(jié)合 。 （化學原子論）（化學原子論）3.3.湯姆生原子模型湯姆生原子模型(1904(1904年年) ) 原子是一個平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌原子是一個平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。（“葡萄干布丁葡萄干布丁”模型）模型）（西瓜模型）（西瓜模型）4.4.盧瑟福原子模型盧瑟福原子模型(1911(1911年年) ) 原子中心有一個帶正電荷

7、的核，它的質(zhì)量幾乎等原子中心有一個帶正電荷的核，它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運轉(zhuǎn)，就象行星環(huán)繞太陽運轉(zhuǎn)一樣。道運轉(zhuǎn)，就象行星環(huán)繞太陽運轉(zhuǎn)一樣。( (“行星系式行星系式”原子模原子模型型) )( (核式模型核式模型) )5.5.玻爾原子模型玻爾原子模型(1913(1913年年) ) 電子在原子核外空間的一定軌道上繞核電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速的圓周運動。做高速的圓周運動。( (電子分層排布模型電子分層排布模型) )6.6.電子云模型電子云模型(1926(1926年年) )現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學說。波粒二象性?，F(xiàn)代物

8、質(zhì)結(jié)構(gòu)學說。波粒二象性。( (量子力學模型量子力學模型) )一、開天辟地一、開天辟地原子的誕生原子的誕生1.1.現(xiàn)代大爆炸宇宙學理論現(xiàn)代大爆炸宇宙學理論宇宇宙宙大大爆爆炸炸大量氫大量氫少量氦少量氦極少量鋰極少量鋰其他元素其他元素原子核的原子核的熔合反應(yīng)熔合反應(yīng)約約2h2h后后誕生于誕生于2.2.氫氫是宇宙中最豐富的元素，是所有是宇宙中最豐富的元素，是所有元素之母。元素之母。3.3.所有恒星仍在合成元素，但這些元所有恒星仍在合成元素，但這些元素都是已知的。素都是已知的。4.4.地球上的元素絕大多數(shù)是金屬，非地球上的元素絕大多數(shù)是金屬，非金屬（包括稀有氣體）金屬（包括稀有氣體）僅僅2222種種。歸

9、納總結(jié)歸納總結(jié)現(xiàn)代大爆炸理論認為：天然元素源于氫氦等發(fā)生的原現(xiàn)代大爆炸理論認為：天然元素源于氫氦等發(fā)生的原子核的融合反應(yīng)。這于一百多年前，普魯特運用思辨子核的融合反應(yīng)。這于一百多年前，普魯特運用思辨性推測作出性推測作出“氫是所有元素之母氫是所有元素之母”的預言，恰好的預言，恰好“一一致致”。下列說法正確的是。下列說法正確的是 （ ）A、科學研究中若能以思辨性推測為核心，就能加快、科學研究中若能以思辨性推測為核心，就能加快科學的進程科學的進程B、普魯特、普魯特“既然氫最輕，它就是其他一切元素之母既然氫最輕，它就是其他一切元素之母”的推理是符合邏輯的的推理是符合邏輯的C、“一致一致”是巧合，普魯特

10、的預言沒有科學事實和是巧合，普魯特的預言沒有科學事實和理論支撐，只是一種猜測理論支撐，只是一種猜測D、“現(xiàn)代大爆炸理論現(xiàn)代大爆炸理論”是解釋宇宙誕生的唯一正確是解釋宇宙誕生的唯一正確的理論的理論C課堂練習課堂練習復習回憶：原復習回憶：原 子子 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)原子：原子：是是化學變化中最小的粒子化學變化中最小的粒子化學反應(yīng)的實質(zhì)：化學反應(yīng)的實質(zhì)：是原子的重新組合。是原子的重新組合。一、原子結(jié)構(gòu)一、原子結(jié)構(gòu)原子原子原子核原子核核外電子核外電子(-)質(zhì)子質(zhì)子(+)中子中子(不帶電）不帶電）粒子間的數(shù)量關(guān)系粒子間的數(shù)量關(guān)系 原子內(nèi)部，質(zhì)子所帶正電和電子所帶負電電量相等，原子內(nèi)部，質(zhì)子所帶正電和電子所帶負電電

11、量相等，電性相反。原子整體不顯電性。電性相反。原子整體不顯電性?；貞洠簶?gòu)成原子的粒子有哪些？它們怎樣構(gòu)成回憶：構(gòu)成原子的粒子有哪些？它們怎樣構(gòu)成原子的？原子的？核電荷數(shù)（核電荷數(shù)（z z）= =核內(nèi)質(zhì)子數(shù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)= =核外電子數(shù)核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)（質(zhì)量數(shù)（A） = 質(zhì)子數(shù)（質(zhì)子數(shù)（Z） + 中子數(shù)（中子數(shù)（N）離子所帶電荷數(shù)離子所帶電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)核外電子數(shù)思考：思考： 當質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）當質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）核外電子數(shù)時，核外電子數(shù)時，該粒子是該粒子是陽離子，帶正電荷。陽離子，帶正電荷。陰離子，帶負電荷。陰離子，帶負電荷。當質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）當質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）核外電子數(shù)時，核

12、外電子數(shù)時，該粒子是該粒子是學學 與與 問問核外電子是怎樣排布的？核外電子是怎樣排布的？觀察觀察1-181-18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，討號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，討論為什么原子核外的電子分層運動？論為什么原子核外的電子分層運動？ 核外電子排布的一般規(guī)律核外電子排布的一般規(guī)律(1)核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層，核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層子層(能量最低原理能量最低原理)。(2)原子核外各電子層最多容納原子核外各電子層最多容納2n2個電子。個電子。(3)原于最外層電子數(shù)目不能超過原于最外層

13、電子數(shù)目不能超過8個個(K層為最外層為最外層時不能超過層時不能超過2個電子個電子)。(4)次外層電子數(shù)目不能超過次外層電子數(shù)目不能超過18個個(K層為次外層時層為次外層時不能超過不能超過2個個)，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個。個。 說明：說明：以上規(guī)律是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解以上規(guī)律是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解。1、下列說法正確的是、下列說法正確的是 （ ）A、某微粒核外電子排布為、某微粒核外電子排布為2、8、8結(jié)構(gòu)，則該微粒結(jié)構(gòu)，則該微粒一定是氬原子一定是氬原子B、最外層達穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的微粒只能是稀有氣體的原子、最外層達穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的微粒只能是稀有氣體的原子C、F

14、-、Na+、Mg2+、Al3+是與是與Ne原子具有相同電子原子具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子層結(jié)構(gòu)的離子D、NH4+與與H3O+具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)課堂練習課堂練習CD最多電子數(shù)最多電子數(shù)能能 層層符符 號號一一二二四四六六七七2LNOPQ83250 理理 論論 研研 究究K三三五五M18能能 層（電子層）層（電子層）1、定義、定義離離 核核 距距 離離能能 量量 高高 低低( 近近 )( 遠遠 )( 低低 )( 高高 )理理 論論 研研 究究 多電子原子中，同一能層的電子，多電子原子中，同一能層的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成能量也可能不同，還可以把它們分成能級

15、，也就是將能量范圍大的能層細能級，也就是將能量范圍大的能層細分為小的能量區(qū)間，即能級分為小的能量區(qū)間，即能級假如能層是樓層，能級是樓梯的階梯。 理理 論論 研研 究究能能 級級 （s、p、d、f、g）最大容納電子數(shù)（最大容納電子數(shù)（2、6、10、14、18）那么能級是能層細分的結(jié)果，那么每一能層那么能級是能層細分的結(jié)果，那么每一能層含有多少個能級呢含有多少個能級呢 能級數(shù)能級數(shù)=能層序數(shù)能層序數(shù)二、能層與能級二、能層與能級1.1.各能層所包含的能級類型及各能層、能級最各能層所包含的能級類型及各能層、能級最多容納的電子數(shù)多容納的電子數(shù)能層能層(n)(n) 一一二二三三四四五五六六七七符號符號K

16、KL LM MN NO O P P Q Q能級能級(l)(l) 1s1s 2s2s 2p2p 3s3s 3p3p 3d3d 4s4s 4p4p 4d4d 4f4f最多容最多容納的電納的電子數(shù)子數(shù)2 22 26 62 26 610102 26 61010 14142 28 8181832322n2n2 2規(guī)規(guī) 律律1、在每一能層中，能級符號的順序是、在每一能層中，能級符號的順序是ns、np、nd、nf（n代表能層）代表能層）2、任一能層的能級總的從、任一能層的能級總的從s能級開始，而能級開始，而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)。且能級數(shù)等于該能層序數(shù)。5、以、以s、p、d、f排序的各能級可容納的最排序的各

17、能級可容納的最多電子數(shù)依次為多電子數(shù)依次為1、3、5、7的二倍。的二倍。3、各能級所在能層的取值、各能級所在能層的取值nsn1nsn1；npn2npn2；ndn3ndn3；nfn4nfn4； 4、每一能層最多可容納、每一能層最多可容納2n2個電子個電子6.各能層、能級中電子能量的高低各能層、能級中電子能量的高低同一能層中：同一能層中：不同能層中：不同能層中：E(ns)E(ns)E(np)E(np)E(nd)E(nd)E(nf)E(nf)E(1s)E(1s)E(2s)E(2s)E(3s)E(3s)E(4s)E(4s)E(2p)E(2p)E(3p)E(3p)E(4p)E(4p)E(5p)E(5p)

18、原子核外電子的每一個能層最多可容納的電子原子核外電子的每一個能層最多可容納的電子數(shù)與能層的序數(shù)（數(shù)與能層的序數(shù)（n）之間存在什么關(guān)系？）之間存在什么關(guān)系？問題問題1 1每一個能層最多可容納的電子數(shù)為每一個能層最多可容納的電子數(shù)為2n2個個不同的能層分別有多少個能級，與能層的序數(shù)不同的能層分別有多少個能級，與能層的序數(shù)（n）之間存在什么關(guān)系？）之間存在什么關(guān)系？問題問題2 2能級數(shù)等于該能層序數(shù)能級數(shù)等于該能層序數(shù)英文字母相同的不同能級中，所容納的最多電英文字母相同的不同能級中，所容納的最多電子數(shù)是否相同？子數(shù)是否相同？問題問題3 3原子核外電子的排布遵循哪些規(guī)律？原子核外電子的排布遵循哪些規(guī)律

19、？問題問題4 4（1）每一個能層最多可容納的電子數(shù)為）每一個能層最多可容納的電子數(shù)為2n2個個（2 2）最外層電子數(shù)最多不超過）最外層電子數(shù)最多不超過8 8個，若個，若K K層層為最外層，電子數(shù)最多不超過為最外層，電子數(shù)最多不超過2 2個；個；（3 3）次外層電子數(shù)最多不超過）次外層電子數(shù)最多不超過1818個。個。挑戰(zhàn)題第五能層中所能容納的最多電子數(shù)是多少？第五能層中所能容納的最多電子數(shù)是多少？說出你推導的兩種方法。說出你推導的兩種方法。第一，依據(jù)每一個能層最多可容納的電第一，依據(jù)每一個能層最多可容納的電子數(shù)為子數(shù)為2n2個，當個，當n=5， 2n2=50第二、第五能層中有第二、第五能層中有5

20、個能級個能級5s、5p、5d、5f、5g，最多電子數(shù)分別是，最多電子數(shù)分別是2、6、10、14、18，所能容納的最多電子數(shù)為，所能容納的最多電子數(shù)為50新課標人教版選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)新課標人教版選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)能層能層一一二二三三四四五五六六七七符號符號能級能級最多電子數(shù)最多電子數(shù)K L M N O P Q 電子能量高在離核遠的區(qū)域內(nèi)運動，電子能量低在離核近的區(qū)域內(nèi)電子能量高在離核遠的區(qū)域內(nèi)運動，電子能量低在離核近的區(qū)域內(nèi)運動運動 ，在多電子的原子核外電子的能量是不同的，按電子在多電子的原子核外電子的能量是不同的，按電子的能量差異，可以將核外電子分

21、成不同的的能量差異，可以將核外電子分成不同的能層能層。同一能層同一能層的電子，能量也可不同，可以把它們分成的電子，能量也可不同，可以把它們分成能級能級。1S 2S 2P 3S3P3d 4S4P4d4f 5S5P 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 注注:在每一能層中在每一能層中,能級符號的順序是能級符號的順序是ns np nd nf.(n代表能層），代表能層），每一個能層最多可容納的電子數(shù)為每一個能層最多可容納的電子數(shù)為2n2n2 2個，個，任一能層的能級數(shù)等于該能層的序數(shù)。任一能層的能級數(shù)等于該能層的序數(shù)。復習回憶復習回憶復習回憶復習回憶1、原子核外的電子的每一個能層最多可

22、容納的電子、原子核外的電子的每一個能層最多可容納的電子數(shù)與能層的序數(shù)間有什么關(guān)系？數(shù)與能層的序數(shù)間有什么關(guān)系？2、不同的能層分別有多少個能級？與能層的序數(shù)間、不同的能層分別有多少個能級？與能層的序數(shù)間有什么關(guān)系？有什么關(guān)系？3、英文字母相同的不同能級中所容納的電子數(shù)是否、英文字母相同的不同能級中所容納的電子數(shù)是否相同相同？各級上所能容納的電子數(shù)分別是多少？各級上所能容納的電子數(shù)分別是多少？2n2能層序數(shù)能層序數(shù)=能級個數(shù)能級個數(shù)相同相同.如：如：1s2 2s2 3s2分別是分別是1 1、3 3、5 5、7 7的的2 2倍倍1 1、以下能級符號正確的是（、以下能級符號正確的是（ ）A A、6s

23、B6s B、2d C2d C、3f D3f D、7p7p2 2、若、若n n=3=3，以下能級符號錯誤的是（，以下能級符號錯誤的是（ ）A An n p Bp Bn n f Cf Cn n d Dd Dn n s s 課堂練習課堂練習ADB3、下列各電子能層中，不包含、下列各電子能層中，不包含 d 能級的是能級的是 （ ）A、N能層能層 B、M能層能層 C、L能層能層 D、K能層能層CD 探究一探究一1、知道了原子核外電子的能層和能級可容、知道了原子核外電子的能層和能級可容納的最多電子數(shù)，是否就可以得出各種原納的最多電子數(shù)，是否就可以得出各種原子的電子排布規(guī)律呢？子的電子排布規(guī)律呢？2、鉀原子

24、的電子排布為什么不是、鉀原子的電子排布為什么不是2、8、9，而是而是2、8、8、1？ 鐵原子的電子排布為什么是鐵原子的電子排布為什么是2、8、14、2而不是其他而不是其他閱讀課本閱讀課本P6三、構(gòu)三、構(gòu) 造造 原原 理理1、構(gòu)造原理、構(gòu)造原理(實質(zhì)是根據(jù)能量由低到高實質(zhì)是根據(jù)能量由低到高) 各能級的能量高低順序各能級的能量高低順序 1)相同能層的不同能級的能量高低順序相同能層的不同能級的能量高低順序 ： nsnpndnf2)英文字母相同的不同能級的能量高低順序：英文字母相同的不同能級的能量高低順序： 1s2s3s4s；2p3p4p; 3d4d3) 不同層不同能級可由下面的公式得出（能不同層不同

25、能級可由下面的公式得出（能級交錯）級交錯）: ns (n-2)f (n-1)d np (n為能層序數(shù)為能層序數(shù))電子填充順序電子填充的先后順序電子填充的先后順序（構(gòu)造（構(gòu)造原理）理）1 1s s2 2s s2 2p p3 3s s3 3p p4 4s s3 3d d4 4p p5 5s s 4 4d d5 5p p6 6s s 4 4f f5 5d d6 6p p7 7s s5 5f f6 6d d7 7p p 隨原子核電荷數(shù)遞增，原子核外隨原子核電荷數(shù)遞增，原子核外電子的排布遵循如左圖的排布順序，電子的排布遵循如左圖的排布順序，這個排布順序被稱為這個排布順序被稱為構(gòu)造原理構(gòu)造原理。2.2.電

26、子排布式電子排布式NaNa：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1能層序數(shù)能層序數(shù)該能級上排該能級上排布的電子數(shù)布的電子數(shù)能級符號能級符號K KL LM MFeFe：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2K KL LM MN N按能層次序書寫，按構(gòu)造原理充入電子。按能層次序書寫，按構(gòu)造原理充入電子。課堂練習課堂練習寫出下列元素基態(tài)原子的電子排布式：寫出下列元素基態(tài)原子的電子排布式：1 1、C 2C 2、O O 3 3、Si 4Si 4、P P1、21Sc 、 25Mn2、27Co、 36Kr課堂練習課堂練習寫出下列元

27、素基態(tài)原子的電子排布式寫出下列元素基態(tài)原子的電子排布式：3.3.簡化電子排布式簡化電子排布式如：如：NaNa：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1Ne3sNe3s1 1表示鈉的內(nèi)層電子排布與稀有氣體表示鈉的內(nèi)層電子排布與稀有氣體元素元素NeNe的核外電子排布相同的核外電子排布相同簡化為簡化為試寫出試寫出8號、號、14號、號、26號元素的簡化排布式嗎？號元素的簡化排布式嗎？并不是所有基態(tài)原子的核外電子都符并不是所有基態(tài)原子的核外電子都符合構(gòu)造原理。合構(gòu)造原理。如：如：2424CrCr：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d5 54s4s

28、1 12929CuCu：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s1 1思考與交流思考與交流 從元素周期表中查出銅、銀、金的外圍從元素周期表中查出銅、銀、金的外圍電子層排布。它們是否符合構(gòu)造原理？電子層排布。它們是否符合構(gòu)造原理？洪特規(guī)則：半充滿、全充滿更穩(wěn)定洪特規(guī)則：半充滿、全充滿更穩(wěn)定提高練習：試解釋下列問題 1、Fe3+和Fe2+的定穩(wěn)性2、實驗室中所用的氧化銅(CuO)是黑色粉末.在使用電烙鐵時,其頭部是一銅制的烙鐵頭，長期使用，表面被氧化，但脫落下來的氧化膜卻是紅色的，試說明原因。按能量由低到高的順序排列，正確的一組是按能量由低到高

29、的順序排列，正確的一組是（ ） A A1s1s、2p2p、3d3d、4s B4s B1s1s、2s2s、3s3s、2p 2p C C2s2s、2p2p、3s3s、3p D3p D4p4p、3d3d、4s4s、3p3pC C課后鞏課后鞏 固固 練練 習習1、136號元素的原子核外電子排布式號元素的原子核外電子排布式2、136號元素原子簡化核外電子排布式號元素原子簡化核外電子排布式新課標人教版選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)新課標人教版選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)復習回憶復習回憶一、構(gòu)造原理：一、構(gòu)造原理： 1、不同層不同能級可由下面的公式得出、不同層不同能級可由下面的公式得出

30、: ns (n-2)f (n-1)d np (n為能層序數(shù)為能層序數(shù))2.2.電子排布式電子排布式3.3.簡化電子排布式簡化電子排布式例題解析例題解析例例1 1 若某基態(tài)原子的外圍電子排布為若某基態(tài)原子的外圍電子排布為4d4d1 15s5s2 2，則下列說法正確的是（，則下列說法正確的是（ ）A A該元素基態(tài)原子中共有該元素基態(tài)原子中共有3 3個電子個電子 B B該元素原子核外有該元素原子核外有5 5個電子層個電子層C C該元素原子最外層共有該元素原子最外層共有3 3個電子個電子 D D該元素原子該元素原子M M能層共有能層共有8 8個電子個電子 B B 例例2 2 下列有關(guān)認識正確的是（下列

31、有關(guān)認識正確的是（ ） A A各能級的原子軌道數(shù)按各能級的原子軌道數(shù)按s s、p p、d d、f f的的順序分別為順序分別為1 1、3 3、5 5、7 7 B B各能層的能級都是從各能層的能級都是從s s能級開始至能級開始至f f能能級結(jié)束級結(jié)束 C C各能層含有的能級數(shù)為各能層含有的能級數(shù)為n n1 1 D D各能層含有的電子數(shù)為各能層含有的電子數(shù)為2 2n n2 2A A 例例3 3 下列粒子中，電子排布式為下列粒子中，電子排布式為1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6的有（的有（ ） A AScSc3+3+ B BMgMg2+2+ C CClCl- - D

32、 DBrBr- - 例例4 4 下列化學用語，不能表示氯離子的是下列化學用語，不能表示氯離子的是（ ）A AClCl- -D D1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6B BC CB BACAC 例例5 5 構(gòu)造原理揭示的電子排布能級順序，實質(zhì)是構(gòu)造原理揭示的電子排布能級順序，實質(zhì)是各能級能量高低。若以各能級能量高低。若以E E( (nlnl) )表示某能級的能量，以表示某能級的能量，以下各式中正確的是（下各式中正確的是（ ）A AE E(4s)(4s)E E(3s)(3s)E E(2s)(2s)E E(1s) (1s) B BE E(3d)(3d)E E(4s)

33、(4s)E E(3p)(3p)E E(3s) (3s) C CE E(5s)(5s)E E(4f)(4f)E E(4s)(4s)E E(3d) (3d) D DE E(5s)(5s)E E(4s)(4s)E E(4f)(4f)E E(3d)(3d)ABAB閱讀課本閱讀課本P7-81、什么是能量最低原理？、什么是能量最低原理？2、什么是基態(tài)原子、激發(fā)態(tài)原子？、什么是基態(tài)原子、激發(fā)態(tài)原子？它們?nèi)绾无D(zhuǎn)化？它們?nèi)绾无D(zhuǎn)化？3、什么是光譜？光譜分析？、什么是光譜？光譜分析？四、能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜四、能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜1、能量最低原理、能量最低原理 原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使

34、整個原子原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)，簡稱的能量處于最低狀態(tài)，簡稱能量最低原理能量最低原理。2、基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子、基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子 處于最低能量的原子叫做處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子基態(tài)原子，當基態(tài)，當基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成級，變成激發(fā)態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子。歸納總結(jié)歸納總結(jié)3、基態(tài)、激發(fā)態(tài)相互轉(zhuǎn)化與能量的關(guān)系、基態(tài)、激發(fā)態(tài)相互轉(zhuǎn)化與能量的關(guān)系基態(tài)原子基態(tài)原子 激發(fā)態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子 光（輻射）是電子釋放能量的重要形式之一；光（輻射）是電子釋放能量的重要形式之一；吸收能量吸收能量釋放能量釋放能量

35、在日常生活中，我們看到的許多可見光，在日常生活中，我們看到的許多可見光，如如燈光、霓虹燈光、激光、焰火燈光、霓虹燈光、激光、焰火等都與原子等都與原子核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關(guān)。核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關(guān)。4、光譜與光譜分析、光譜與光譜分析（1）光譜：）光譜：不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或放出不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的或放出不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。電子吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。（2）光譜分析：）光譜分析：在現(xiàn)代化學中，常利用原子光在現(xiàn)代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為譜上的特

36、征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析光譜分析。鋰、氦、汞的吸收光譜鋰、氦、汞的吸收光譜鋰、氦、汞的發(fā)射光譜鋰、氦、汞的發(fā)射光譜明明暗暗科學史話基本內(nèi)容：科學史話基本內(nèi)容： “光譜光譜”的提出：牛頓，的提出：牛頓，1672年年 “七基色七基色”：“紅、橙、黃、綠、青、藍、紅、橙、黃、綠、青、藍、紫紫” 1859年，德國科學家本年，德國科學家本生生(R.Bunsem)和和基基爾霍夫爾霍夫(G.Kirchhoff)發(fā)明了光譜儀，攝取了當發(fā)明了光譜儀，攝取了當時已知元素的光譜圖時已知元素的光譜圖 1913年，丹麥科學家年，丹麥科學家波爾波爾建立了量子力學建立了量子力學閱讀科學史話：閱讀科學史話：P8P9氫原

37、子的光譜氫原子的光譜課堂練習課堂練習1_ ,簡稱能量最低原理。簡稱能量最低原理。_叫做基態(tài)原子叫做基態(tài)原子 1 1、當基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會、當基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會_，變成激發(fā)態(tài)原子。電子從較，變成激發(fā)態(tài)原子。電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，將基態(tài)時，將_能量。光（輻射）是電能量。光（輻射）是電子子_能量的重要形式之一能量的重要形式之一。原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)能量處于最低狀態(tài) 處于最低能量的原子處于最低能量的原子躍遷到較高能級躍遷到較高

38、能級 釋放釋放 釋放釋放 3 3、不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放、不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的的_光譜或光譜或_光譜，總稱光譜，總稱_光譜。許多元素是通過原子光譜發(fā)現(xiàn)光譜。許多元素是通過原子光譜發(fā)現(xiàn)的。在現(xiàn)代化學中，常利用原子光譜上的特征的。在現(xiàn)代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為譜線來鑒定元素，稱為_。 吸收吸收 發(fā)射發(fā)射 原子原子 光譜分析光譜分析思考與交流思考與交流 請分析當請分析當H原子處于激發(fā)態(tài)電子排布式為原子處于激發(fā)態(tài)電子排布式為2P1時，其可形成時，其可形成 條發(fā)射光譜

39、。條發(fā)射光譜。確定光譜數(shù)目方法：找有幾種電子躍遷方式確定光譜數(shù)目方法：找有幾種電子躍遷方式本題有下列情況本題有下列情況2P2S1S新課標人教版選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)新課標人教版選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)閱讀與交流閱讀與交流 1、什么是電子云？、什么是電子云？ 2、什么是原子軌道？、什么是原子軌道？宏觀物體的運動特征：宏觀物體的運動特征：可以準確地測出它們在某一時刻所處的位置及可以準確地測出它們在某一時刻所處的位置及運行的速度；運行的速度；可以描畫它們的運動軌跡?？梢悦璁嬎鼈兊倪\動軌跡。微觀物體的運動特征：微觀物體的運動特征： 核外電子質(zhì)量小，運動空間小，運動速率

40、大。核外電子質(zhì)量小，運動空間小，運動速率大。 無確定的軌道，無法描述其運動軌跡。無確定的軌道，無法描述其運動軌跡。 無法計算電子在某一刻所在的位置，只能指出無法計算電子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空間某處其在核外空間某處出現(xiàn)的機會出現(xiàn)的機會的多少。的多少。核外電子運動的特征核外電子運動的特征核外電子運動狀態(tài)的描述核外電子運動狀態(tài)的描述 電子云：描述核外電子運動特征的圖象。電子云：描述核外電子運動特征的圖象。 電子云中的小黑點：電子云中的小黑點： 并并不是不是表示原子核外的一個電子表示原子核外的一個電子, ,而是表示而是表示電子在此空間出現(xiàn)的機率電子在此空間出現(xiàn)的機率。 電子云密度大的地

41、方說明電子云密度大的地方說明電子出現(xiàn)的機會電子出現(xiàn)的機會多多，而電子云密度小的地方說明電子出現(xiàn)的，而電子云密度小的地方說明電子出現(xiàn)的機會少。機會少。 1. 1.電子在原子核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)，可以電子在原子核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)，可以想象為一團帶負電的云霧籠罩在原子核周圍，所想象為一團帶負電的云霧籠罩在原子核周圍，所以，人們形象地把它叫做以，人們形象地把它叫做“電子云電子云”五、電子云與原子軌道五、電子云與原子軌道2. 2. 原子軌道：電子云原子軌道：電子云輪廓圖輪廓圖稱為原子軌道稱為原子軌道電子云輪廓圖電子云輪廓圖原子軌道與火車運行的軌道有何不同原子軌道與火車運行的軌道有何不同? ? 原子

42、軌道是指一定能級上的電子原子軌道是指一定能級上的電子, ,在核外空間運動的一個空間區(qū)域在核外空間運動的一個空間區(qū)域. .火火車的軌道則是火車運行的一個固定車的軌道則是火車運行的一個固定路線路線. .問題討論問題討論3. 3. 原子軌道的特點原子軌道的特點s能級的原子軌道圖能級的原子軌道圖S S能級的原子軌道是能級的原子軌道是球形球形對稱的（原子核位于球?qū)ΨQ的（原子核位于球心），能層序數(shù)心），能層序數(shù)n n越大（電子能量越大，越大（電子能量越大，1s2s3s.1s2s3s.），原子軌道半徑越大。），原子軌道半徑越大。 P P能級的原子軌道是能級的原子軌道是紡錘形紡錘形的的, ,每個每個P P能級

43、有能級有3 3個原個原子軌道子軌道, ,它們相互垂直它們相互垂直, ,分別以分別以P P x x,P ,Py y,P ,PZ Z表示。表示。P P電子電子原子軌道的平均半徑隨原子軌道的平均半徑隨n n增大而增大。在同一能層增大而增大。在同一能層中中 P x,Py,PZ的的能量相同能量相同。xyzxyzxyzP能級的原子軌道P P能能級級的的原原子子軌軌道道 P P能級的能級的3 3個原子軌道個原子軌道P P x x,P ,Py y,P ,PZ Z合在合在一起的情形一起的情形. . 小結(jié)：原子軌道的特點小結(jié)：原子軌道的特點 1.s原子軌道是球形的，原子軌道是球形的，p原子軌道是紡錘形的原子軌道是

44、紡錘形的 2.能層序數(shù)能層序數(shù)n越大，原子軌道的半徑越大；越大，原子軌道的半徑越大； 3.不同能層的同種能級的原子軌道形狀相似，不同能層的同種能級的原子軌道形狀相似，只是半徑不同；相同能層的同種能級的原子軌只是半徑不同；相同能層的同種能級的原子軌道形狀相似，半徑相同，能量相同，方向不同道形狀相似，半徑相同，能量相同，方向不同 4. s能級只有一個原子軌道；能級只有一個原子軌道；p能級有能級有3個原子個原子軌道，互相垂直，可分別以軌道，互相垂直，可分別以px、py、pz表示，表示，能量相等能量相等。如如2px、2py、2pz軌道的能量相軌道的能量相等。等。. . 各能級包含的原子軌道數(shù)：各能級包

45、含的原子軌道數(shù)：（1 1）nsns能級各有能級各有1 1個原子軌道；個原子軌道；（2 2）npnp能級各有能級各有3 3個原子軌道；個原子軌道； （3 3）ndnd能級各有能級各有5 5個原子軌道；個原子軌道；（4 4）nfnf能級各有能級各有7 7個原子軌道；個原子軌道；第二周期元素基態(tài)原子的電子排布如下圖所示第二周期元素基態(tài)原子的電子排布如下圖所示（在圖中每個方框代表一個原子軌道（在圖中每個方框代表一個原子軌道, ,每個箭每個箭頭代表一個電子）：頭代表一個電子）：由圖總結(jié)：由圖總結(jié)：1.1.每個原子軌道里最多只能容納幾個電子？方向如何？每個原子軌道里最多只能容納幾個電子？方向如何？2.2.

46、當電子排布在同一能級時，又什么規(guī)律？當電子排布在同一能級時，又什么規(guī)律？第二周期元素基態(tài)原子的電子排布圖第二周期元素基態(tài)原子的電子排布圖1.1.每個原子軌道里最多只能容納每個原子軌道里最多只能容納2 2個電子，個電子，而且自旋方向相反（用而且自旋方向相反（用“”表示）表示） 泡利原理泡利原理2.2.當電子排布在同一能級的不同軌道時，總當電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋方向相是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋方向相同。同。 洪特規(guī)則洪特規(guī)則歸納總結(jié)歸納總結(jié) 從元素周期表中查出銅的外圍電子排布，從元素周期表中查出銅的外圍電子排布，它是否符合構(gòu)造原理。它是否符合構(gòu)造原理。 當一個能級上的電子填充達到當一個能級上的電子填充達到全充滿，全充滿，半充滿或全空半充滿或全空時是一種穩(wěn)定狀態(tài)，使得體時是一種穩(wěn)定狀態(tài)，使得體系的能量較低。系的能量較低。 這就是這就是洪特規(guī)則洪特規(guī)則的第二條。的第二條。思考與交流思考與交流 用軌道表示式表示出下列原子的核外電用軌道表示式表示出下列原子的核外電子排布：子排布：N、P、Ca、Cr、Cu、Fe課堂練習課堂練習 1、當碳原子的核外電子排布由、當碳原子