2023學(xué)年度教案-原子結(jié)構(gòu)學(xué)案

《原子結(jié)構(gòu)》學(xué)案第二課時(shí)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．理解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理。2．理解能量最低原理及其運(yùn)用。3．能根據(jù)構(gòu)造原理寫出1-36號原子的核外電子的排布式。4．知道原子的基態(tài)與激發(fā)態(tài)，了解原子核外電子在一定條件下會發(fā)生躍遷，了解其簡單運(yùn)用?！緦W(xué)習(xí)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理、1-36號原子的核外電子的排布式難點(diǎn)：構(gòu)造原理、能級交錯【學(xué)習(xí)過程】三、構(gòu)造原理——基態(tài)原子電子排布式構(gòu)造原理：1．電子填充的先后順序（構(gòu)造原理）為：構(gòu)造原理揭示了原子核外電子的能級分布。1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p……ns(n－2)f(n2．能級交錯現(xiàn)象（從第3電子層開始）：是指能層序數(shù)較大的某些軌道的能量反低于能層序數(shù)較小的某些軌道能量的現(xiàn)象。電子先填最外層的ns，后填次外層的(n-1)d，甚至填入倒數(shù)第三層的(n-2)f的規(guī)律叫做“能級交錯”（1）不同能層的能級有交錯現(xiàn)象，如E（3d）＞E（4s）、E（4d）＞E（5s）、E（5d）＞E（6s）、E（6d）＞E（7s）、E（4f）＞E（5p）等。（2）構(gòu)造原理是書寫基態(tài)原子電子排布式的依據(jù)，也是繪制基態(tài)原子電子排布圖（即軌道表示式）的主要依據(jù)之一。如：Na：1s22s22p63s1，能級符號上面數(shù)字是該能級上的電子數(shù)。［練習(xí)］：寫出下列原子的電子排布式。13Al19K20Ca26Fe35Br37Rb有時(shí)也可以簡寫：11Na:[Ne]3s1即：方括號里的符號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)故，基態(tài)原子核外電子排布可簡化為：［稀有氣體元素符號］+外圍電子（價(jià)電子、最外層電子）如：Si：[Ne]3s23p2Fe：[Ar]3d64s2［練習(xí)］：寫出下列原子的電子排布式的簡寫形式。13Al19K20Ca26Fe35Br37Rb注意：1~36號元素：24Cr、29Cu不符合構(gòu)造原理。24Cr1s22s22p63s23p63d54s129Cu1s22s22p63s23p63d104s1分析：如Cu根據(jù)構(gòu)造原理應(yīng)先排4s再排3d，實(shí)際上采取了3d全充滿，4s半充滿的狀態(tài)。即：對于同一電子亞層（能級）（等價(jià)軌道），當(dāng)電子排布為全充滿、半充滿或全空時(shí)，原子能量最低，最穩(wěn)定。構(gòu)造原理中排布順序的實(shí)質(zhì)――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：ns<np<nd<nf（2）英文字母相同的不同能級的能量高低順序：1s<2s<3s<4s；2p<3p<4p;3d<4d（3）不同層不同能級可由下面的公式得出:ns<（n-2）f<（n-1）d<np（n為能層序數(shù)）四、能量最低原理、基態(tài)、激發(fā)態(tài)、光譜1．能量最低原理：原子核外電子遵循構(gòu)造原理排布時(shí)，原子的能量處于最低狀態(tài)。即在基態(tài)原子里，電子優(yōu)先排布在能量最低的能級里，然后排布在能量逐漸升高的能級里。2．基態(tài)與激發(fā)態(tài)：處于的原子叫基態(tài)原子。當(dāng)基態(tài)原子的電子能量后，電子會躍遷到較高能級，變成。電子從的激發(fā)態(tài)躍遷到較的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí)，將能量。是電子釋放能量的重要形式之一?；鶓B(tài)與激發(fā)態(tài)相互轉(zhuǎn)化的能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系（）能量基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子（）能量3．光譜：不同元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會能量（基態(tài)→激發(fā)態(tài)）和能量（基態(tài)→激發(fā)態(tài)），產(chǎn)生不同的光譜——原子光譜（吸收光譜和發(fā)射光譜）。利用光譜分析可以發(fā)現(xiàn)新元素或利用特征譜線鑒定元素。如科學(xué)家們通過太陽光譜的分析發(fā)現(xiàn)了稀有氣體氦，化學(xué)研究中利用光譜分析檢測一些物質(zhì)的存在與含量。注：發(fā)射光譜與吸收光譜的區(qū)別例1．生活中的下列現(xiàn)象與原子核外電子發(fā)生躍遷有關(guān)的是 （）A．鋼鐵長期使用后生銹 B．節(jié)日里燃放的焰火C．金屬導(dǎo)線可以導(dǎo)電 D．衛(wèi)生球久置后消失例2．上下圖是鋰、氦、汞的吸收光譜和發(fā)射光譜。其中圖是原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)時(shí)的光譜，圖是原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化為基態(tài)時(shí)的光譜。不同元素的原子光譜上的特征譜線不同，請?jiān)谙聢D中用線段將同種元素的吸收光譜和發(fā)射光譜連接?！倦S堂檢測】1．下列有關(guān)電子云和原子軌道的說法正確的是（）A．原子核外的電子象云霧一樣籠罩在原子核周圍，故稱電子云B．s能級的原子軌道呈球形，處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運(yùn)動C．p能級的原子軌道呈紡錘形，隨著能層的增加，p能級原子軌道也在增多D．與s電子原子軌道相同，p電子原子軌道的平均半徑隨能層的增大而增大2．當(dāng)鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時(shí)，以下認(rèn)識正確的是（）A．鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)，這一過程中吸收能量B．鎂原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài)，這一過程中釋放能量C．轉(zhuǎn)化后位于p能級上的兩個(gè)電子處于同一軌道，且自旋方向相同D．轉(zhuǎn)化后鎂原子與硅原子電子層結(jié)構(gòu)相同，化學(xué)性質(zhì)相似3．一個(gè)電子排布為1s22s22p63s23p1的元素最可能的價(jià)態(tài)是（）A．+1B．+2C．+3D．4．下列關(guān)于稀有氣體的敘述不正確的是（）A．原子的電子排布最外層都是以P6結(jié)束B．其原子與同周期ⅠA、ⅡA族陽離子具有相同電子排布式C．化學(xué)性質(zhì)非常不活潑D．一定條件下，也可以形成稀有氣體化合物5．下列基態(tài)原子的電子構(gòu)型中，正確的是（）A．3d94s2B．3d44s2C．4d105s0D6．同一原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)相比較（）A．基態(tài)時(shí)的能量比激發(fā)態(tài)時(shí)高B．基態(tài)時(shí)比較穩(wěn)定C．基態(tài)時(shí)的能量比激發(fā)態(tài)時(shí)低D．激發(fā)態(tài)時(shí)比較穩(wěn)定7．若某基態(tài)原子的外圍電子排布為4d15s2，則下列說法正確的是（）A．該元素基態(tài)原子中共有3個(gè)電子B．該元素原子核外有5個(gè)電子層C．該元素原子最外層共有3個(gè)電子D．該元素原子M能層共有8個(gè)電子8．以下電子排布式是基態(tài)原子的電子排布的是（）①1s12s1②1s22s12p1③1s22s22p63s2④1s22s22p63s23p1A．①② B．①③ C．②③ D．③④9．下表列出了核電荷數(shù)為21~25的元素的最高正化合價(jià)，回答下列問題：元素名稱鈧鈦釩鉻錳元素符號ScTiVCrMn核電荷數(shù)2122232425最高正價(jià)+3+4+5+6+7（1）寫出下列元素基態(tài)原子的核外電子排布式：ScTiVMn（2）對比上述五種元素原子的核外電子排布與元素的最高正化合價(jià)，你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是；出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是。10．某元素的激發(fā)態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p34s1，則該元素基態(tài)原子的電子排布式為；元素符號為?！緟⒖即鸢浮?．D2．A3．C4．AB5．C6．BC7．B8．D9．（1）Sc：1s22s22p63s23p63d