《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》課件(魯科版選修3)_第1頁(yè)
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《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》課件(魯科版選修3)_第3頁(yè)
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第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表一、基態(tài)原子的核外電子排布第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表一、基態(tài)原子的核外電子排布11、電子優(yōu)先排布在能量低的電子層里,先排滿K層,再排L層。2、每個(gè)電子層最多容納的電子數(shù)為2n2(n為電子層數(shù))。3、最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(K為2個(gè)),次外層不超過(guò)18個(gè),倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。(一低四不超)上述規(guī)律相互制約,相互聯(lián)系????jī)?nèi)容回顧:1、電子優(yōu)先排布在能量低的電子層里,先排滿K層,再排L層。(21、原子核外空間由里向外劃分為不同的電子層2、同一電子層的電子也可以在不同的軌道上運(yùn)動(dòng)3、不同的軌道的能量不同電子層一二三四五六七……符號(hào)KLMNOPQ……最多電子數(shù)28183250……

電子層一二三四五軌道類(lèi)型1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p……n軌道數(shù)1491625…..n2最多電子數(shù)28183250…..2n2

1、原子核外空間由里向外劃分為不同的電子層2、同一電子層的電3比較下列軌道能量的高低1.nsnpndnf2.1s2s3s4s2px2py2pz3Px2S3d4s<<<<<<==>?比較下列軌道能量的高低1.nsnp41、原子核外電子的排布所遵循的原理:(1)、能量最低原理電子先占據(jù)能量低的軌道,再依次進(jìn)入能量高的軌道一、基態(tài)原子的核外電子排布1、原子核外電子的排布所遵循的原理:(1)、能量最低原理一、5基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序61、原子核外電子的排布所遵循的原理:一、基態(tài)原子的核外電子排布(2)、泡利不相容原理每個(gè)軌道最多容納兩個(gè)自旋狀態(tài)不同的電子【交流研討】C:最外層的p能級(jí)上有三個(gè)規(guī)道可能寫(xiě)出的基態(tài)C原子最外層p能級(jí)上兩個(gè)電子的可能排布:

②2p:

③③2p:①2p:④2p

1、原子核外電子的排布所遵循的原理:一、基態(tài)原子的核外電子排71、原子核外電子的排布所遵循的原理:一、基態(tài)原子的核外電子排布(3)、洪特規(guī)則在能量相同的軌道上排布時(shí),電子盡可能分占不同的軌道,且自旋狀態(tài)相同據(jù)此可表示核外電子排布:P11、P121、原子核外電子的排布所遵循的原理:一、基態(tài)原子的核外電子排8《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》PPT課件(魯科版選修3)92、19~36號(hào)元素的基態(tài)原子的核外電子排布【活動(dòng)探究】

嘗試寫(xiě)出19~36號(hào)元素K~Kr的原子的核外電子排布式。鉀K:1s22s22p63s23p64s1;鈣Ca:1s22s22p63s23p64s2;鉻Cr:1s22s22p63s23p63d54s1;鐵Fe:1s22s22p63s23p63d64s2;鈷Co:1s22s22p63s23p63d74s2;銅Cu:1s22s22p63s23p63d104s1;鋅Zn:1s22s22p63s23p63d104s2;溴Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5;氪Kr:1s22s22p63s23p63d104s24p6

2、19~36號(hào)元素的基態(tài)原子的核外電子排布【活動(dòng)探究】嘗10對(duì)于能量相同的軌道(同一電子亞層),當(dāng)電子排布處于全滿(s2、p6、d10、f14)、半滿(s1、p3、d5、f7)、全空(s0、p0、d0、f0)時(shí)比較穩(wěn)定,整個(gè)體系的能量最低。洪特規(guī)則的特例:對(duì)于能量相同的軌道(同一電子亞層),當(dāng)電子排布處于全滿113、價(jià)電子:過(guò)渡金屬元素的價(jià)電子:與化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)的外層原子軌道上的電子主族元素的價(jià)電子:最外層電子外圍電子包括d能級(jí)和s能級(jí)3、價(jià)電子:過(guò)渡金屬元素的價(jià)電子:與化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)的外層原12

因此隨核電荷數(shù)遞增,基態(tài)原子的電子按如下順序填入核外電子運(yùn)動(dòng)軌道:1S,2S,2P,3S,3P,4S,3d,4P……。其中,S、P、d分別有1、3、5個(gè)軌道,每個(gè)軌道只能容納兩個(gè)自旋方向相反的電子,當(dāng)原子最外層的軌道能量相同時(shí),最后幾個(gè)電子的排布要符合洪特規(guī)則。當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí),電子按ns、(n-1)d、np順序排布,這樣的排布方式使體系的能量最低,這一規(guī)律叫“能級(jí)交錯(cuò)”小結(jié):1、電子在原子軌道上的排布順序

因此隨核電荷數(shù)遞增,基態(tài)原子的電子按如下小結(jié):1、電13小結(jié):2、基態(tài)原子的核外電子排布三大原則

能量最低原則:核外電子的排布要使整個(gè)原子的能量最低,以形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。泡利不相容原理:一個(gè)原子軌道中最多只能容納兩個(gè)電子,并且這兩個(gè)電子的自旋方向必須相反。洪特規(guī)則:

對(duì)于基態(tài)原子,電子在能量相同的軌道上排布時(shí),應(yīng)盡可能的分占不同的軌道并且自旋方向相同。

小結(jié):2、基態(tài)原子的核外電子排布三大原則能量最低原則:14小結(jié):3、原子核外電子排布的表示方法電子排布式:用數(shù)字在能級(jí)符號(hào)的右上角表明該能級(jí)上排布的電子數(shù);為了避免電子排布式過(guò)于繁瑣,可以把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)稀有氣體元素符號(hào)外加方括號(hào)表示。如:Na:1s22s22p63s1或Na:[Ne]3s1。其中24Cr:1s22s22p63s23p63d54s1和29Cu:1s22s22p63s23p63d104s1符合洪特規(guī)則中的半滿、全滿狀態(tài)。小結(jié):3、原子核外電子排布的表示方法電子排布式:15作業(yè):1、寫(xiě)出1~18號(hào)元素原子的電子排布式和價(jià)電子排布式作業(yè)格式:元素符號(hào)電子排布式價(jià)電子排布式H1S11S1He1S21S2Li1S22S1或[He]2S12S12、背誦1~36號(hào)元素原子的元素名稱(chēng)和對(duì)應(yīng)原子序數(shù)作業(yè):作業(yè)格式:2、背誦1~36號(hào)元素原子的元素名稱(chēng)和對(duì)應(yīng)原16《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》PPT課件(魯科版選修3)17知識(shí)回顧:元素周期表的結(jié)構(gòu)周期族短周期(第一,二,三周期,2,8,8)長(zhǎng)周期(第四,五,六周期,18,18,32)不完全周期(第七周期,26)主族(ⅠA~ⅦA,7個(gè)縱行)副族(ⅠB~ⅦB,7個(gè)縱行)Ⅷ族(8,9,10縱行)零族知識(shí)回顧:元素周期表的結(jié)構(gòu)周期族短周期(第一,二,三周期,218展示電子排布的周期表展示電子排布的周期表19

[交流研討]請(qǐng)根據(jù)1~36號(hào)元素原子的電子排布,參照鮑林近似能級(jí)圖,嘗試分析原子中電子排布與元素周期表中周期劃分的內(nèi)在聯(lián)系。1.周期的劃分與什么有關(guān)?2.每一周期中所能容納的元素種數(shù)與什么有關(guān)?3.周期序數(shù)與什么有關(guān)?[交流研討]請(qǐng)根據(jù)1~36號(hào)元素原子的電子排布,1.周期的20二、1、核外電子排布與周期的劃分能級(jí)能級(jí)組數(shù)(周期數(shù))能級(jí)組內(nèi)最多電子數(shù)(周期中的元素?cái)?shù))周期名稱(chēng)1s12短周期2s,2p28短周期3s,3p38短周期4s,3d,4p418長(zhǎng)周期5s,4d,5p518長(zhǎng)周期6s,4f,5d,6p632長(zhǎng)周期7s,5f,6d,7p7(32)不完全周期二、1、核外電子排布與周期的劃分能級(jí)能級(jí)組數(shù)(周期數(shù))能級(jí)組211)除第一周期外,各周期均以填充s軌道的元素開(kāi)始,并以填充滿p軌道的元素告終.(第一周期除外)1s11s22s12s22p63s13s23p64s14s24p65s15s25p66s16s26p6外圍電子數(shù)有18個(gè)1)除第一周期外,各周期均以填充s軌道的元素開(kāi)始,并222)周期元素?cái)?shù)目=相應(yīng)能級(jí)組中原子軌道所能容納的電子總數(shù)3)元素所在周期的判斷:周期數(shù)=電子層數(shù)周期能級(jí)組能級(jí)組內(nèi)原子軌道元素?cái)?shù)目電子最大容量1Ⅰ1s222Ⅱ2s2p883Ⅲ3s3p884Ⅳ4s3d4p18185Ⅴ5s4d5p18186Ⅵ6s4f5d6p32327Ⅶ7s5f6d(未完)26(未完)

未滿2)周期元素?cái)?shù)目=相應(yīng)能級(jí)組中原子軌道所能容納的電子總數(shù)323[練習(xí)]書(shū)寫(xiě)20號(hào)鈣原子、24號(hào)鉻原子、29號(hào)銅原子和35號(hào)溴原子的價(jià)電子排布。Ca4s2Cr3d54s1Cu3d104s1Br4s24p5[討論]1.主族元素原子的價(jià)電子排布與過(guò)渡元素原子的價(jià)電子排布有什么區(qū)別?2.同一主族元素原子的價(jià)電子排布有什么特點(diǎn)?主族序數(shù)與什么有關(guān)?3.同一族過(guò)渡元素原子的價(jià)電子排布有什么特點(diǎn)?其族序數(shù)與什么有關(guān)?[練習(xí)]書(shū)寫(xiě)20號(hào)鈣原子、24號(hào)鉻原子、29號(hào)銅原Ca4241)外圍電子結(jié)構(gòu)相同2)元素所在族的判斷:①主族元素:主族序數(shù)=外圍電子數(shù)=最外層電子數(shù)②副族元素:以外圍(n-1)d+ns的電子總數(shù)判斷A、電子總數(shù)為3~7,ⅢB~ⅦBB、電子總數(shù)為8~10,ⅧC、電子總數(shù)為11~12,ⅠB和ⅡB2、核外電子排布與族的劃分1)外圍電子結(jié)構(gòu)相同2)元素所在族的判斷:①主族元素:主族序25規(guī)律:由元素的價(jià)電子結(jié)構(gòu)判斷.

1.nsXn周期

XA族

2.ns2npXn

周期(2+X)A族

3.(n-1)dXnsYn周期(X+Y)B族

(X+Y≤7)

X+Y>7時(shí)為n周期VIII族

4.(n-1)d10nsXn周期XB族

練習(xí):寫(xiě)出下列價(jià)電子結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的周期表的位置A.4s24p5B.3d54s1

C.4d105s2D.5s1E.3d74s2F.6s26p6

G.1s2規(guī)律:由元素的價(jià)電子結(jié)構(gòu)判斷.

1.nsX26核外電子排布與區(qū)的劃分選講核外電子排布與區(qū)的劃分選講27周期元素?cái)?shù)目外圍電子排布ⅠA-ⅡAⅢB-ⅧⅠB-ⅡBⅢA-ⅦA0族121S11S2282S1-2

2S22p1-52S22p63183S1-23S23p1-53S23p64184S1-23d1-94s23d104s1-24S24p1-54S24p65325S1-24d1-95s24d105s1-25S25p1-55S25p66326S1-24f1-145d1-105d106s1-26S26p1-56S26p6元外圍電子排布ⅠA-ⅡAⅢB-ⅧⅠB-ⅡBⅢA-ⅦA0族1228周期元素?cái)?shù)目外圍電子排布ⅠA-ⅡAⅢB-ⅧⅠB-ⅡBⅢA-ⅦA0族121S1282S1-2

2S22p1-52S22p63183S1-23S23p1-53S23p64184S1-23d1-94s23d104s1-24S24p1-54S24p65325S1-24d1-95s24d105s1-25S25p1-55S25p66326S1-24f1-145d1-105d106s1-26S26p1-56S26p61S2元外圍電子排布ⅠA-ⅡAⅢB-ⅧⅠB-ⅡBⅢA-ⅦA0族1229周期元素?cái)?shù)目外圍電子排布ⅠA-ⅡAⅢB-ⅧⅠB-ⅡBⅢA-ⅦA0族121S11S2282S1-2

2S22p1-52S22p63183S1-23S23p1-53S23p64184S1-23d1-94s23d104s1-24S24p1-54S24p65325S1-24d1-95s24d105s1-25S25p1-55S25p66326S1-24f1-145d1-105d106s1-26S26p1-56S26p6元外圍電子排布ⅠA-ⅡAⅢB-ⅧⅠB-ⅡBⅢA-ⅦA0族1230周期元素?cái)?shù)目外圍電子排布ⅠA-ⅡAⅢB-ⅧⅠB-ⅡBⅢA-ⅦA0族121S11S2282S1-2

2S22p1-52S22p63183S1-23S23p1-53S23p64184S1-23d1-94s23d104s1-24S24p1-54S24p65325S1-24d1-95s24d105s1-25S25p1-55S25p66326S1-24f1-145d1-105d106s1-26S26p1-56S26p6元外圍電子排布ⅠA-ⅡAⅢB-ⅧⅠB-ⅡBⅢA-ⅦA0族1231周期元素?cái)?shù)目外圍電子排布ⅠA-ⅡAⅢB-ⅧⅠB-ⅡBⅢA-ⅦA0族121S1282S1-2

2S22p1-52S22p63183S1-23S23p1-53S23p64184S1-23d1-94s23d104s1-24S24p1-54S24p65325S1-24d1-95s24d105s1-25S25p1-55S25p66326S1-25d1-104f1-145d106s1-26S26p1-56S26p61S2元外圍電子排布ⅠA-ⅡAⅢB-ⅧⅠB-ⅡBⅢA-ⅦA0族1232按照電子排布,可把周期表的元素劃分為5個(gè)區(qū):s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、p區(qū)、f區(qū)。按照電子排布,可把周期表的元素劃分為5個(gè)區(qū):s區(qū)、d區(qū)33劃分區(qū)的依據(jù)是什么?s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、p區(qū)分別有幾個(gè)縱列?【想一想】依據(jù)外圍電子的排布特征,看最后一個(gè)電子填充的軌道類(lèi)型。劃分區(qū)的依據(jù)是什么?s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、p區(qū)分別34最后1個(gè)電子填充在

軌道上,價(jià)電子的構(gòu)型是

,位于周期表的

側(cè),包括

族,它們都是

,容易失去電子形成

價(jià)離子。s區(qū)元素nsns1ns2左ⅠAⅡA活潑金屬+1+2最后1個(gè)電子填充在軌道上,價(jià)電子的構(gòu)型是或35最后1個(gè)電子填充在

軌道上,價(jià)電子構(gòu)型是

,位于周期表

側(cè),包括

族元素。大部分為

元素。p區(qū)元素npns2np1~6右ⅢA~ⅦA、零族非金屬最后1個(gè)電子填充在軌道上,價(jià)電子構(gòu)型是36s區(qū)和p區(qū)的共同特點(diǎn)是:最后1個(gè)電子都排布在

,除零族外,最外層電子的總數(shù)等于該元素的

。除零族外,s區(qū)和p區(qū)的元素都是主族元素。最外層族序數(shù)s區(qū)和p區(qū)的共同特點(diǎn)是:最后1個(gè)電子都排布在37它們的價(jià)層電子構(gòu)型是

,最后1個(gè)電子基本都是填充在

軌道上,位于長(zhǎng)周期的中部。這些元素都是

,常有可變化合價(jià),為過(guò)渡元素。它包括

族元素。d區(qū)元素(n-1)d1~9ns2(n-1)d金屬ⅢB~Ⅷ它們的價(jià)層電子構(gòu)型是,最后138價(jià)層電子構(gòu)型是

,即次外層d軌道是

的,最外層軌道上有1~2個(gè)電子。它們既不同于s區(qū),也不同于d區(qū),稱(chēng)為ds區(qū),它包括

族,處于周期表d區(qū)和p區(qū)之間。它們都是

,也屬過(guò)渡元素。ds區(qū)元素(n-1)d10ns1~2充滿ⅠB和ⅡB金屬價(jià)層電子構(gòu)型是,即次外層d軌道是39最后1個(gè)電子填充在f軌道上,價(jià)電子構(gòu)型是:(n-2)f0~14ns2,或(n–2)f0~14、(n-1)d0~2ns2,它包括鑭系和錒系元素(各有14種元素)。f區(qū)元素最后1個(gè)電子填充在f軌道上,價(jià)電子構(gòu)型是:(n-2)40包括元素價(jià)電子排布元素分類(lèi)s區(qū)p區(qū)d區(qū)ds區(qū)f區(qū)ⅠA、ⅡA族ⅢA~零族ⅢB~Ⅷ族ⅠB、ⅡB族鑭系和錒系ns1、ns2ns2np1~6(n-1)d1~9ns2(n-1)d10ns1~2(n-2)f0~14ns2各區(qū)元素特點(diǎn):活潑金屬大多為非金屬過(guò)渡元素過(guò)渡元素小結(jié)過(guò)渡元素包括元素價(jià)電子排布元素分類(lèi)s區(qū)p區(qū)d區(qū)ds區(qū)f區(qū)ⅠA、ⅡA族41[例題]某元素原子共有3個(gè)價(jià)電子,其中一個(gè)價(jià)電子的四個(gè)量子數(shù)為n=3,l=2,m=2,ms=+1/2。試回答:(1)寫(xiě)出該元素原子核外電子排布式。(2)指出該元素的原子序數(shù),在周期表中所處的分區(qū)、周期數(shù)和族序數(shù),是金屬還是非金屬以及最高正化合價(jià)。答案:核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2原子序數(shù)為21,處于周期表中的d區(qū)第4周期ⅢB族,是金屬元素,最高正價(jià)為+3.[例題]某元素原子共有3個(gè)價(jià)電子,其中一個(gè)價(jià)電子答案:核外42作業(yè)1、教材第19頁(yè)第4題、20頁(yè)第8題;2、看書(shū)復(fù)習(xí)鞏固、預(yù)習(xí)。作業(yè)1、教材第19頁(yè)第4題、20頁(yè)第8題;43三.核外電子排布與原子半徑1.原子半徑的概念假定原子是一個(gè)實(shí)心球體,用統(tǒng)計(jì)方法測(cè)定的半徑.2.原子半徑的測(cè)定常用法:固體密度(d)--1摩爾原子的體積(Vm)--一個(gè)原子體積(V)—按球的體積公式求半徑(r)三.核外電子排布與原子半徑1.原子半徑的概念44原子半徑的幾種形式(見(jiàn)書(shū)P17圖1-2-9)(1)共價(jià)半徑

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