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

第2課時(shí)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(huì)發(fā)生躍遷產(chǎn)生原子光譜。3了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)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(diǎn))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(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)，簡(jiǎn)稱(chēng)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(shí)會(huì)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(chēng)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(lái)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(diǎn)撥：日常生活中看到的燈光、激光、焰火等可見(jiàn)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(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：電子的質(zhì)量小，運(yùn)動(dòng)速度快且沒(méi)有規(guī)則，無(wú)法確定核外電子在某個(gè)時(shí)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(yùn)動(dòng)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(diǎn)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(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱(chēng)為一個(gè)原子軌道。各能級(jí)所含原子軌道數(shù)目能級(jí)符號(hào)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(gè)原子軌道里，最多只能容納2個(gè)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(jí)的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)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(diǎn)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(shí)，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定?；A(chǔ)自測(cè)1判斷對(duì)錯(cuò)(對(duì)的在括號(hào)內(nèi)打，錯(cuò)的在括號(hào)內(nèi)打)(1)電子云中的小黑點(diǎn)表示電子的多少()(2)p能級(jí)中有3個(gè)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(jiǎn)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(diǎn)表示的意義是()a1個(gè)小黑點(diǎn)表示一個(gè)電子b黑點(diǎn)的多少表示電子個(gè)數(shù)的多少c表示電子的運(yùn)動(dòng)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(diǎn)并不代表電子，小黑點(diǎn)代表電子在核外空間區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的概率，小黑點(diǎn)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(hào)：79652011】c根據(jù)洪特規(guī)則，當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋狀態(tài)相同，因此，基態(tài)氮原子2p能級(jí)上的電子排布應(yīng)為，c項(xiàng)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(jí)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(jí)只有1個(gè)原子軌道。p能級(jí)有3個(gè)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(gè)。4原子軌道能量高低相同能層不同能層對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1下列說(shuō)法正確的是()as能級(jí)的能量總小于p能級(jí)的能量b2s的電子云半徑比1s電子云半徑大，說(shuō)明2s的電子云比1s的多c當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，電子總是先占滿一個(gè)軌道(1個(gè)原子軌道最多只能容納兩個(gè)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(jí)中最多可容納14個(gè)電子d同一能層中，s能級(jí)的能量小于p能級(jí)的能量，不同能層中，s能級(jí)(較高能層)的能量可能高于p能級(jí)(較低能層)的能量，a錯(cuò)誤；2s的電子云半徑比1s電子云半徑大，說(shuō)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(cuò)誤；當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，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(cuò)誤；nf能級(jí)有7個(gè)原子軌道，每一個(gè)原子軌道最多容納兩個(gè)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(gè)能層上的電子總數(shù)表示在原子核外的式子實(shí)例al： s2： 電子排布式意義用數(shù)字在能級(jí)符號(hào)右上角標(biāo)明該能級(jí)上排布的電子數(shù)，這就是電子排布式實(shí)例k：1s22s22p63s23p64s1簡(jiǎn)化電子排布式意義為了避免電子排布式書(shū)寫(xiě)過(guò)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(hào)外加方括號(hào)表示實(shí)例k：ar4s1價(jià)電子排布式意義主族元素的價(jià)層電子指最外層電子，價(jià)層電子排布式即外圍電子排布式實(shí)例al：3s23p1電子排布圖意義每個(gè)方框代表一個(gè)原子軌道，每個(gè)箭頭代表一個(gè)電子實(shí)例(1)主族元素的最外層電子就是外圍電子，又稱(chēng)價(jià)電子。過(guò)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(jiǎn)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(yáng)離子的核外電子排布狀況時(shí)，務(wù)必注意離子與原子之間的電子數(shù)目關(guān)系。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2按要求完成下列填空： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：79652012】(1)11na的電子排布式為_(kāi)。(2)20ca的價(jià)電子排布式為_(kāi)。(3)35br的結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)。(4)7n的電子排布圖為_(kāi)。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(shū)寫(xiě)價(jià)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(jià)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(jià)電子排布式的不同如fe的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或ar3d64s2，其價(jià)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(shuō)法正確的是()a一個(gè)小黑點(diǎn)表示1個(gè)自由運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)像地球圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)一樣d1s軌道電子云的點(diǎn)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(shí)刻原子中電子的精確位置，但能夠統(tǒng)計(jì)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(diǎn)的疏密程度來(lái)表示電子在核外出現(xiàn)概率的大小，點(diǎn)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(duì)稱(chēng)，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(diǎn)不表示電子，而表示電子曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的位置。2下列對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：79652013】a電子的運(yùn)動(dòng)與行星的運(yùn)動(dòng)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(shí)，有3s、3p、3d、3f四個(gè)軌道c氫原子中只有一個(gè)電子，故氫原子只有一個(gè)軌道d在同一能級(jí)上運(yùn)動(dòng)的電子，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)肯定不同da項(xiàng)，質(zhì)量很小的電子在做高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律跟普通物體不同，電子沒(méi)有確定的運(yùn)動(dòng)軌道；b項(xiàng)，第三能層只有3s、3p、3d三個(gè)能級(jí)，而3s能級(jí)有1個(gè)軌道、3p能級(jí)有3個(gè)軌道、3d能級(jí)有5個(gè)軌道，故第三能層有9個(gè)軌道；c項(xiàng)，氫原子中只有1個(gè)電子，在1s軌道，但還存在其他空軌道；d項(xiàng)，電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與能層、能級(jí)和自旋狀態(tài)有關(guān)，在同一原子內(nèi)部沒(méi)有兩個(gè)電子存在完全相同的運(yùn)動(dòng)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(jí)，填滿后再逐一填充能量高的能級(jí)。低能量的能級(jí)沒(méi)填滿就填高能量的能級(jí)的原子處于激發(fā)態(tài)。a項(xiàng)，1s12s1為激發(fā)態(tài)；b項(xiàng)1s22s12p1為激發(fā)態(tài)；d項(xiàng)1s12s12p63p1為激發(fā)態(tài)；只有c項(xiàng)處于基態(tài)。4下列化學(xué)用語(yǔ)的書(shū)寫(xiě)正確的是()a羥基的電子式：b過(guò)氧化氫的電子式：h2hcas的簡(jiǎn)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(cuò)誤；過(guò)氧化氫是共價(jià)化合物，電子式為h h，b錯(cuò)誤；as的原子序數(shù)是33，原子的簡(jiǎn)化電子排布式為ar3d104s24p3，c錯(cuò)誤；基態(tài)鎂原子的核外電子排布圖為 ，d正確。5寫(xiě)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(xiě)出al、c的最外層電子排布式_、_。解析熟悉前36號(hào)元素，尤其是前18號(hào)元素的核外電子排布規(guī)律，能熟練