1.1.1原子的誕生、能層與能級(jí)構(gòu)造原理

1、1.1.1原子的誕生、能層與能級(jí)構(gòu)造原理第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)1、能夠區(qū)分原子核外電子的能層分布及其能量關(guān)系，原子核外電子的能級(jí)分布及其能量關(guān)系2、能用能級(jí)符號(hào)表示原子核外的不同能級(jí)3、熟記原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，能用構(gòu)造原理進(jìn)行原子的核外電子排布 4、能用電子排布式表示常見(jiàn)元素（136號(hào)）原子核外電子的排布 重難點(diǎn)：電子排布式表示常見(jiàn)元素（136號(hào)）原子核外電子的排布 問(wèn)題：宇宙大爆炸是怎么回事？物質(zhì)是由原子構(gòu)成的，那么原子是怎樣誕生的呢？ 一、開(kāi)天辟地原子的誕生1.現(xiàn)代大爆炸宇宙學(xué)理論宇宙大爆炸大量氫少量氦極少量鋰其他元素原子核的熔合反應(yīng)約2h后誕生于2.氫是宇宙中最豐

2、富的元素，是所有元素之母。3.宇宙中元素的組成及含量88.6%1/81%1.道爾頓原子模型(1803年) 原子在一切化學(xué)變化中不可再分，并保持自己的獨(dú)特性質(zhì)；同一元素所有原子的質(zhì)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；不同元素化合時(shí)，原子以簡(jiǎn)單整數(shù)比結(jié)合 。 （化學(xué)原子論）2.湯姆生原子模型(1904年) 原子是一個(gè)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。（“葡萄干布丁”模型）（西瓜模型）3.盧瑟福原子模型(1911年) 原子中心有一個(gè)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道運(yùn)轉(zhuǎn)，就象行星環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。(

3、“行星系式”原子模型)(核式模型)4.玻爾原子模型(1913年) 電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速的圓周運(yùn)動(dòng)。(電子分層排布模型)5.電子云模型(1926年)現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)。波粒二象性。(量子力學(xué)模型)近代原子論發(fā)現(xiàn)電子帶核原子結(jié)構(gòu)模型軌道原子結(jié)構(gòu)模型電子云模型原子原子核核外電子(-)質(zhì)子(+)中子(不帶電）回憶：構(gòu)成原子的粒子有哪些？它們?cè)鯓訕?gòu)成原子的？核電荷數(shù)（z）=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)質(zhì)量數(shù)（A） = 質(zhì)子數(shù)（Z） + 中子數(shù)（N）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，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層(能量最低原理)。(2

4、)原子核外各電子層最多容納2n2個(gè)電子。(3)原于最外層電子數(shù)目不能超過(guò)8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過(guò)2個(gè)電子)。(4)次外層電子數(shù)目不能超過(guò)18個(gè)(K層為次外層時(shí)不能超過(guò)2個(gè))，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過(guò)32個(gè)。 說(shuō)明：以上規(guī)律是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解。二、能層與能級(jí)（1）能層最多電子數(shù)能 層符 號(hào)一二四六七2LNOPQ83250K三五M181、定義離 核 距 離能 量 高 低( 近 )( 遠(yuǎn) )( 低 )( 高 )1234567KLMNOPQ（2）能級(jí)(1)根據(jù)多電子原子中同一能層電子 的不同，將它們分成不同能級(jí)。(2)能級(jí)符號(hào)的表示：ns、np、nd、nf (n表示能層)。(3)能層序

5、數(shù)該能層所包含的能級(jí)數(shù)，如第三能層有能級(jí) 。(4)s、p、d、f能級(jí)可容納的電子數(shù)為1、3、5、7的 倍。能量等于3個(gè)(3s、3p、3d)2能層KLMNO能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p最多容納電子數(shù)226261026101426281832【學(xué)與問(wèn)】1.原子核外電子的每一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)與能層的序數(shù)（n）間存在什么關(guān)系？能層最多可容納的電子數(shù)為2n2個(gè)。能層KLMNO能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p最多容納電子數(shù)226261026101426281832【學(xué)與問(wèn)】2.不同的能層分別有多少個(gè)能級(jí)，與能層的序數(shù)（n）間存在什么關(guān)系？能層數(shù)=該能層的

6、能級(jí)個(gè)數(shù)，以s、p、d、f排序的各能級(jí)可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7的二倍!能層KLMNO能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p最多容納電子數(shù)226261026101426281832【學(xué)與問(wèn)】3.英文字母相同的不同能級(jí)中所容納的最多電子數(shù)是否相同？相同英文字母的能級(jí)，所容納的電子數(shù)是相同的，但是能量是不同的。能層KLMNO能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p最多容納電子數(shù)226261026101426281832能層的能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù)。任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開(kāi)始。在每一能層中，能級(jí)符號(hào)與能量大小的順序是：nsnpndnf總結(jié)：能層是樓層，能級(jí)是樓

7、梯的階梯。A前者大于后者 B后者大于前者C前者等于后者 D無(wú)法確定B練習(xí)1：在同一個(gè)原子中，M能層上的電子與Q能層上的電子的能量( )+6 2 4C原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖能表示核外電子排布【思考】怎樣用能層，能級(jí)表示核外電子排布？三、構(gòu)造原理與電子排布式 構(gòu)造原理：P5隨原子核電荷數(shù)遞增，絕大多數(shù)原子核外電子的排布遵循如右圖的排布順序，這個(gè)排布順序被稱為構(gòu)造原理。【思考】：有何規(guī)律？76543214f1s2s3s4s5s6s7s2p3p4p5p6p7p6d5d4d3d5f核外電子填充順序圖構(gòu)造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 規(guī)律 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6

8、p；7s 5f 6d能級(jí)交錯(cuò)構(gòu)造原理中排布順序的實(shí)質(zhì)(1)相同能層的不同能級(jí)的能量高低順序 ： (2)英文字母相同的不同能級(jí)的能量高低順序： (3) 不同層不同能級(jí)可由下面的公式得出: -各能級(jí)的能量高低順序 nsnpndnf1s2s3s4s；2p3p4p; 3d4dns(n-2)f(n-1)dnp (n為能層序數(shù))1、按能量由低到高的順序排列，正確的一組是：( )A1s、2p、3d、4s B1s、2s、3s、2pC2s、2p、3s、3p D4p、3d、4s、3pC練習(xí)：2.鈣Ca原子結(jié)構(gòu)示意圖？核外電子排布式？+20 2882第4層鈣Ca 1s22s22p63s23p64s24、核外電子排布

9、式：氫 H鋁 Al1s22s22p63s11s22s22p63s23p11s1 用數(shù)字在能級(jí)符號(hào)右上角表明該能級(jí)上的排布的電子數(shù)。【練習(xí)】試書(shū)寫(xiě)N、Cl、K、26Fe原子的核外電子排布式。 Cl: K: 26Fe:1s2 2s22p6 3s23p51s2 2s22p6 3s23p6 4s11s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2注意書(shū)寫(xiě)：1s2 2s22p6 3s23p64s2 3d6鈉 Na 1s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d104s124號(hào)鉻：29號(hào)銅：練習(xí)：136號(hào)元素中是否都遵循構(gòu)造原理？舉出能否具體的例子？注 意原子的簡(jiǎn)化電子排布：原

10、子實(shí)Ne3s1練習(xí)：寫(xiě)出第8號(hào)元素氧、第14號(hào)元素硅和第26號(hào)元素鐵的簡(jiǎn)化電子排布式嗎？上式方括號(hào)里的符號(hào)的意義是：該元素前一個(gè)周期的惰性氣體電子排布結(jié)構(gòu)Na的簡(jiǎn)化電子排布：He2s22p4Ne3s23p2Ar3d64s2O：Si：Fe： Ne核外電子排布 1s22s22p61s22s22p63s1鈉 Na核外電子排布 下列各原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤的是（ ）A. Ca2+ 1s22s22p63s23p6B. O2- 1s22s23p4C. Cl- 1s22s22p63s23p5D. Ar 1s22s22p63s23p6BC練習(xí) 1：練習(xí)2：1.電子排布式為1s22s22p63s23p6 某

11、原子， 則該元素的核電荷數(shù)是_ 2.某元素原子的價(jià)電子構(gòu)型為3s23p4, 則此元素在周期表的位置是_18第3周期，第VIA族4構(gòu)造原理揭示的電子排布能級(jí)順序，實(shí)質(zhì)是 各能級(jí)能量高低，若以E 表示某能級(jí)的能量，下列能量大小順序中正確的是 ( ) AE(3s)E(2s)E(1s) BE(3s)E(3p)E(3d) CE(4f)E(4s)E(3d) DE(5s)E(4s)E(4f) 3一個(gè)電子排布為1s22s22p63s23p1的元素最可能的價(jià)態(tài)是( ) A +1 B +2 C +3 D -1 CA5.下列各原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤的是( ) A.Al 1s22s22p63s23p1 B. O2- 1s22s22p6 C.Na+ 1s22s22p6 D. Si 1s22s22p26.下列表達(dá)方式錯(cuò)誤的是( ) A.甲烷的電子式 B.氟化鈉的電子式 C.硫離子的核外電子排布式 1s22s22p63s