人教版選修3 第1章 第1節(jié)原子結(jié)構(gòu)第2課時學(xué)案.doc

第2課時能量最低原理、電子云與原子軌道學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解能量最低原理，知道基態(tài)與激發(fā)態(tài)。2.知道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。3了解原子核外電子的運動狀態(tài)，知道電子云和原子軌道，掌握泡利原理和洪特規(guī)則。(重難點)自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知1能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜(1)能量最低原理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)，簡稱能量最低原理。(2)基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子(3)光譜與光譜分析光譜形成原因不同元素的原子發(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電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。光譜分析在現(xiàn)代化學(xué)中，利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素的分析方法。(4)基態(tài)、激發(fā)態(tài)與光譜圖示微點撥：日常生活中看到的燈光、激光、焰火等可見光，都與原子核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關(guān)。2電子云與原子軌道(1)電子云電子運動的特點：電子的質(zhì)量小，運動速度快且沒有規(guī)則，無法確定核外電子在某個時刻處于原子核外空間何處，只能確定在原子核外各處出現(xiàn)的概率。電子云：電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。小黑點越密，表示概率密度越大。(2)原子軌道概率：量子力學(xué)把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道。各能級所含原子軌道數(shù)目能級符號nsnpndnf軌道數(shù)目1357電子云形狀球形啞鈴形3泡利原理和洪特規(guī)則(1)泡利原理：在一個原子軌道里，最多只能容納2個電子，且它們的自旋狀態(tài)相反。(2)洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋狀態(tài)相同。(3)電子排布圖：在電子排布圖中，用方框表示原子軌道，用箭頭表示電子。如： 。微點撥：洪特規(guī)則特例：能量相同的原子軌道在全充滿(如d10)、半充滿(如d5)和全空(如d0)狀態(tài)時，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定?；A(chǔ)自測1判斷對錯(對的在括號內(nèi)打，錯的在括號內(nèi)打)(1)電子云中的小黑點表示電子的多少()(2)p能級中有3個相互垂直的原子軌道()(3)基態(tài)碳原子的電子排布圖為 ()(4)基態(tài)鐵原子的簡化電子排布式為ar3d64s2()答案(1)(2)(3)(4)2氫原子的電子云圖中小黑點表示的意義是()a1個小黑點表示一個電子b黑點的多少表示電子個數(shù)的多少c表示電子的運動軌跡d表示電子在核外空間出現(xiàn)的概率d在電子云圖中，小黑點并不代表電子，小黑點代表電子在核外空間區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的概率，小黑點的疏密與電子在該區(qū)域出現(xiàn)的概率大小成正比。3下列軌道表示式能表示基態(tài)氮原子的核外電子排布的是() 【導(dǎo)學(xué)號：79652011】c根據(jù)洪特規(guī)則，當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋狀態(tài)相同，因此，基態(tài)氮原子2p能級上的電子排布應(yīng)為，c項正確。合 作 探 究攻 重 難原子軌道的幾條規(guī)律1不同能層的同種能級的原子軌道形狀相同，只是半徑不同。能層序數(shù)n越大，原子軌道的半徑越大。2s能級只有1個原子軌道。p能級有3個原子軌道，它們互相垂直，分別以px、py、pz表示。3原子軌道數(shù)與能層序數(shù)(n)的關(guān)系是原子軌道為n2個。4原子軌道能量高低相同能層不同能層對點訓(xùn)練1下列說法正確的是()as能級的能量總小于p能級的能量b2s的電子云半徑比1s電子云半徑大，說明2s的電子云比1s的多c當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，電子總是先占滿一個軌道(1個原子軌道最多只能容納兩個電子，且自旋狀態(tài)相反)，然后再占據(jù)其他原子軌道dnf能級中最多可容納14個電子d同一能層中，s能級的能量小于p能級的能量，不同能層中，s能級(較高能層)的能量可能高于p能級(較低能層)的能量，a錯誤；2s的電子云半徑比1s電子云半徑大，說明2s的電子在離原子核較遠(yuǎn)的區(qū)域出現(xiàn)的概率比1s的電子大，b錯誤；當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，電子總是先占據(jù)不同的原子軌道而且自旋狀態(tài)相同，c錯誤；nf能級有7個原子軌道，每一個原子軌道最多容納兩個電子，d正確。核外電子排布的表示法結(jié)構(gòu)示意圖意義將每個能層上的電子總數(shù)表示在原子核外的式子實例al： s2： 電子排布式意義用數(shù)字在能級符號右上角標(biāo)明該能級上排布的電子數(shù)，這就是電子排布式實例k：1s22s22p63s23p64s1簡化電子排布式意義為了避免電子排布式書寫過于繁瑣，把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)稀有氣體的元素符號外加方括號表示實例k：ar4s1價電子排布式意義主族元素的價層電子指最外層電子，價層電子排布式即外圍電子排布式實例al：3s23p1電子排布圖意義每個方框代表一個原子軌道，每個箭頭代表一個電子實例(1)主族元素的最外層電子就是外圍電子，又稱價電子。過渡元素的外圍電子一般包括最外層的s電子和次外層的d電子，有的還包括倒數(shù)第三層的f電子。(2)簡單離子是原子得失一定數(shù)目電子后的產(chǎn)物。在表達(dá)陰、陽離子的核外電子排布狀況時，務(wù)必注意離子與原子之間的電子數(shù)目關(guān)系。對點訓(xùn)練2按要求完成下列填空： 【導(dǎo)學(xué)號：79652012】(1)11na的電子排布式為_。(2)20ca的價電子排布式為_。(3)35br的結(jié)構(gòu)示意圖為_。(4)7n的電子排布圖為_。解析本題主要考查原子的電子排布式、電子排布圖和微粒的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，電子排布式是書寫價電子排布式及電子排布圖的基礎(chǔ)。11na的電子排布式為1s22s22p63s1；20ca的電子排布式為1s22s22p63s23p64s2，其價電子排布式為4s2；35br的結(jié)構(gòu)示意圖為；7n的電子排布式為1s22s22p3，其電子排布圖為。答案(1)1s22s22p63s1(2)4s2(3) (4) 基態(tài)原子的核外電子排布圖(式)的誤區(qū)誤區(qū)一忽視能量最低原理誤區(qū)二忽視泡利原理誤區(qū)三忽視洪特規(guī)則誤區(qū)四忽視原子的電子排布式與價電子排布式的不同如fe的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或ar3d64s2，其價電子排布式為3d64s2。當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基1觀察1s軌道電子云示意圖，判斷下列說法正確的是()a一個小黑點表示1個自由運動的電子b1s軌道的電子云形狀為圓形的面c電子在1s軌道上運動像地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)一樣d1s軌道電子云的點的疏密表示電子在某一位置出現(xiàn)概率的大小d盡管人們不能確定某一時刻原子中電子的精確位置，但能夠統(tǒng)計出電子在什么地方出現(xiàn)的概率大，在什么地方出現(xiàn)的概率小。為了形象地表示電子在原子核外空間的分布狀況，人們常用小黑點的疏密程度來表示電子在核外出現(xiàn)概率的大小，點密表示電子在那里出現(xiàn)的概率大，反之則小。由圖可知，處于1s軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布呈球形對稱，且電子在原子核附近出現(xiàn)的概率最大，離核越遠(yuǎn)出現(xiàn)的概率越小。圖中的小黑點不表示電子，而表示電子曾經(jīng)出現(xiàn)過的位置。2下列對核外電子運動狀態(tài)的描述正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：79652013】a電子的運動與行星的運動相似，圍繞原子核在固定的軌道上高速旋轉(zhuǎn)b能層數(shù)為3時，有3s、3p、3d、3f四個軌道c氫原子中只有一個電子，故氫原子只有一個軌道d在同一能級上運動的電子，其運動狀態(tài)肯定不同da項，質(zhì)量很小的電子在做高速運動時，其運動規(guī)律跟普通物體不同，電子沒有確定的運動軌道；b項，第三能層只有3s、3p、3d三個能級，而3s能級有1個軌道、3p能級有3個軌道、3d能級有5個軌道，故第三能層有9個軌道；c項，氫原子中只有1個電子，在1s軌道，但還存在其他空軌道；d項，電子的運動狀態(tài)與能層、能級和自旋狀態(tài)有關(guān)，在同一原子內(nèi)部沒有兩個電子存在完全相同的運動狀態(tài)。3以下電子排布式是基態(tài)原子的電子排布式的是()a1s12s1b1s22s12p1c1s22s22p63s2d1s12s12p63p1c根據(jù)構(gòu)造原理，基態(tài)原子的核外電子的排布總是優(yōu)先占據(jù)能量低的能級，填滿后再逐一填充能量高的能級。低能量的能級沒填滿就填高能量的能級的原子處于激發(fā)態(tài)。a項，1s12s1為激發(fā)態(tài)；b項1s22s12p1為激發(fā)態(tài)；d項1s12s12p63p1為激發(fā)態(tài)；只有c項處于基態(tài)。4下列化學(xué)用語的書寫正確的是()a羥基的電子式：b過氧化氫的電子式：h2hcas的簡化電子排布式：ar4s24p3d基態(tài)鎂原子的核外電子排布圖：d羥基的電子式為h，a錯誤；過氧化氫是共價化合物，電子式為h h，b錯誤；as的原子序數(shù)是33，原子的簡化電子排布式為ar3d104s24p3，c錯誤；基態(tài)鎂原子的核外電子排布圖為 ，d正確。5寫出下列粒子的電子排布式或電子排布圖。(1)電子排布式17cl_；ca2_；22ti_；al3_。(2)電子排布圖o2的電子排布圖_；f的最外層電子排布圖_。(3)分別寫出al、c的最外層電子排布式_、_。解析熟悉前36號元素，尤其是前18號元素的核外電子排布規(guī)律，能熟練