高二化學(xué)選修3第一章第一節(jié)-原子結(jié)構(gòu)課件

高二化學(xué)(huàxué)選修3第一章第一節(jié)-原子結(jié)構(gòu)課件第一頁(yè)，共55頁(yè)。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解原子(yuánzǐ)核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2.了解原子(yuánzǐ)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理。3.知道原子(yuánzǐ)核外電子的能級(jí)分布，能用電子排布式表示常見(jiàn)元素(1～36號(hào))原子(yuánzǐ)核外電子的排布。4.知道原子(yuánzǐ)核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷，了解其簡(jiǎn)單應(yīng)用。第二頁(yè)，共55頁(yè)。

課堂(kètáng)互動(dòng)講練課前自主(zìzhǔ)學(xué)案知能優(yōu)化訓(xùn)練(xùnliàn)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第三頁(yè)，共55頁(yè)。課前自主學(xué)案一、開(kāi)天辟地——原子(yuánzǐ)的誕生1．原子(yuánzǐ)的誕生氫氦鋰第四頁(yè)，共55頁(yè)。2．宇宙(yǔzhòu)的組成與各元素的含量1%第五頁(yè)，共55頁(yè)。3．地球的組成元素地球上的元素絕大多數(shù)是_______，__________(包括稀有氣體)僅22種。二、能層與能級(jí)1．能層(1)分類依據(jù)根據(jù)(gēnjù)多電子原子的核外電子的__________，將核外電子分成不同的能層。金屬(jīnshǔ)非金屬能量(néngliàng)差異第六頁(yè)，共55頁(yè)。(2)能層的表示方法(fāngfǎ)及各能層最多容納的電子數(shù)如下：能層一二三四五六七……符號(hào)______M______PQ……最多電子數(shù)各能層最多容納的電子數(shù)為_(kāi)_____KLNO2n2第七頁(yè)，共55頁(yè)。2.能級(jí)(néngjí)(1)分類依據(jù)根據(jù)多電子原子中同一能層電子_________的不同，將它們分成不同的能級(jí)(néngjí)。(2)能級(jí)(néngjí)的表示方法及各能級(jí)(néngjí)最多容納的電子數(shù)如下：能量(néngliàng)第八頁(yè)，共55頁(yè)。能層KLMN……能級(jí)____________________……最多電子數(shù)2262610261014……1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f第九頁(yè)，共55頁(yè)。思考感悟1.(1)能層離核遠(yuǎn)近(yuǎnjìn)與能量上下有何關(guān)系？(2)第n能層中的不同能級(jí)的能量有何關(guān)系？【提示】(1)由K層到Q層，離核由近到遠(yuǎn)，能量由低到高。(2)E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)。第十頁(yè)，共55頁(yè)。三、構(gòu)造原理與電子排布式1．構(gòu)造原理(1)含義在多電子原子中，電子在能級(jí)上的排布順序是：電子先排在能量(néngliàng)____的能級(jí)上，然后依次排在能量(néngliàng)________的能級(jí)上。低較高第十一頁(yè)，共55頁(yè)。(2)構(gòu)造(gòuzào)原理示意圖第十二頁(yè)，共55頁(yè)。思考感悟2．(1)“能層越大，能級(jí)(néngjí)的能量越高。〞對(duì)嗎？(2)為什么K原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖不是第十三頁(yè)，共55頁(yè)?！咎崾尽?/p>

(1)從構(gòu)造原理圖中可以看出能級(jí)的能量高低除了符合E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)和E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)等規(guī)律之外，還存在一些不同能層的能級(jí)的交錯(cuò)現(xiàn)象。例如，E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。(2)由于出現(xiàn)能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象，K原子排滿第一層和第二層后，在排第三層時(shí)，先排滿3s能級(jí)、3p能級(jí)，最后一個(gè)電子進(jìn)入4s能級(jí)而不是3d能級(jí)，所以它的原子結(jié)構(gòu)示意圖為：第十四頁(yè)，共55頁(yè)。2．電子排布式將_______上所容納的電子數(shù)標(biāo)在該能級(jí)符號(hào)___________，并按照能層從左到右的順序排列的式子(shìzi)，稱電子排布式，如氫元素的電子排布式為：右上角能級(jí)(néngjí)第十五頁(yè)，共55頁(yè)。四、能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜1．能量最低原理現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論(lǐlùn)證實(shí)，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______________________。能量(néngliàng)最低原理第十六頁(yè)，共55頁(yè)。2．基態(tài)(jītài)原子與激發(fā)態(tài)原子最低能量(néngliàng)吸收(xīshōu)釋放較高第十七頁(yè)，共55頁(yè)。3．光譜與光譜分析(1)光譜形成原因不同元素的原子發(fā)生________時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光。(2)光譜分類根據(jù)光是被吸收或釋放，可將光譜分為_(kāi)____________和______________，總稱(zǒnɡchēnɡ)______________。(3)光譜分析在現(xiàn)代化學(xué)中，利用____________上的特征譜線來(lái)鑒定元素的分析方法。躍遷(yuèqiān)吸收光譜(xīshōuɡuānɡpǔ)發(fā)射光譜原子光譜原子光譜第十八頁(yè)，共55頁(yè)。五、電子云與原子軌道1．電子云(1)含義電子云是處于一定(yīdìng)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的_______在原子核外空間的_______________的形象化描述。(2)形狀電子(diànzǐ)概率密度分布(fēnbù)球形啞鈴狀第十九頁(yè)，共55頁(yè)。思考感悟3．電子云圖中的小黑點(diǎn)密度的大小是否表示電子的多少？【提示】不是。電子云圖中的一個(gè)(yīɡè)小黑點(diǎn)并不代表一個(gè)(yīɡè)電子，而是表示電子在此位置出現(xiàn)過(guò)一次，小黑點(diǎn)密度的大小，表示在一定時(shí)間內(nèi)電子出現(xiàn)的概率的大小。第二十頁(yè)，共55頁(yè)。2．原子軌道(1)定義量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道。(2)數(shù)目(shùmù)ns能級(jí)各有__個(gè)軌道，np能級(jí)各有__個(gè)軌道，nd能級(jí)各有__個(gè)軌道，nf能級(jí)各有__個(gè)軌道。1357第二十一頁(yè)，共55頁(yè)。六、泡利原理和洪特規(guī)那么1．泡利原理在一個(gè)原子軌道里最多只能容納___個(gè)電子，而且自旋方向_______，用“_______〞表示。2．洪特規(guī)那么當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同(bùtónɡ)軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先_____________一個(gè)軌道，而且自旋狀態(tài)________。2相反(xiāngfǎn)↓↑單獨(dú)(dāndú)占據(jù)相同第二十二頁(yè)，共55頁(yè)。課堂互動(dòng)講練能層與能級(jí)的組成及能量關(guān)系1．不同能層的能級(jí)組成任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開(kāi)始，能層的能級(jí)數(shù)等于該能層的序數(shù)(xùshù)：第一能層只有1個(gè)能級(jí)(1s)，第二能層有2個(gè)能級(jí)(2s和2p)，第三能層有3個(gè)能級(jí)(3s,3p和3d)，依次類推。第二十三頁(yè)，共55頁(yè)。2．不同能層中各能級(jí)之間的能量大小關(guān)系(1)不同能層中同一(tóngyī)能級(jí)，能層序數(shù)越大能量越高。例如：1s＜2s＜3s……，2p＜3p＜4p……。(2)同一(tóngyī)能層中，各能級(jí)之間的能量大小關(guān)系是s＜p＜d＜f……。例如：第四能層中4s＜4p＜4d＜4f。(3)能層和能級(jí)都相同的各原子軌道的能量相等。例如：2px＝2py＝2pz。第二十四頁(yè)，共55頁(yè)。3．各能層、能級(jí)(néngjí)所容納電子數(shù)及能量關(guān)系能層一二三四五符號(hào)KLMNO能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p……最多電子數(shù)226261026101426……電子離核遠(yuǎn)近近→遠(yuǎn)電子能量高低低→高第二十五頁(yè)，共55頁(yè)。特別(tèbié)提醒：決定電子能量上下的因素有：①能層，能級(jí)符號(hào)相同時(shí)，能層數(shù)越高，電子能量越高；②能級(jí)，在同一能層的不同能級(jí)中，s、p、d、f能級(jí)能量依次升高；③在多電子原子中會(huì)發(fā)生能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象。第二十六頁(yè)，共55頁(yè)。例1(2011年天津高二檢測(cè))以下關(guān)于能層、能級(jí)和原子軌道的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．各能層含有的能級(jí)數(shù)等于(děngyú)能層序數(shù)減1B．各能層的能級(jí)都是從s能級(jí)開(kāi)始至f能級(jí)結(jié)束C．各能層所含有的電子數(shù)一定是該能層序數(shù)平方的2倍D．各能級(jí)的原子軌道數(shù)按s、p、d、f的順序依次為1、3、5、7第二十七頁(yè)，共55頁(yè)?！窘馕?jiěxī)】各能層中所含有的能級(jí)數(shù)等于其能層序數(shù)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)為第一能層時(shí)，只含s能級(jí)，第二能層只含s、p能級(jí)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；每個(gè)能層最多能填充該能層序數(shù)平方的2倍個(gè)電子，但不一定含有這些電子。【答案】D第二十八頁(yè)，共55頁(yè)?！疽?guī)律方法】在理解(lǐjiě)能層與能級(jí)的有關(guān)知識(shí)時(shí)要從以下兩方面入手(1)能量規(guī)律①多電子原子的核外電子按能量不同劃分為不同能層。②在同一能層中根據(jù)能量的不同劃分為不同能級(jí)。(2)數(shù)量規(guī)律①每一個(gè)能層(電子層)中最多容納電子數(shù)為2n2。②每一個(gè)軌道最多容納2個(gè)電子，所以每個(gè)能層所含的軌道總數(shù)為n2。第二十九頁(yè)，共55頁(yè)。變式訓(xùn)練1以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．1s22s12p1表示的是激發(fā)態(tài)原子的電子(diànzǐ)排布B．3p2表示3p能級(jí)有兩個(gè)軌道C．同一原子中，1s、2s、3s電子(diànzǐ)的能量逐漸減小D．同一原子中，2p、3p、4p能級(jí)的軌道數(shù)依次增多第三十頁(yè)，共55頁(yè)。解析：選A。A項(xiàng)中，1個(gè)2s電子被激發(fā)(jīfā)到2p能級(jí)上，表示的是激發(fā)(jīfā)態(tài)原子；B項(xiàng)中3p2表示3p能級(jí)上填充了2個(gè)電子；C項(xiàng)中，同一原子中能層數(shù)越大，能量也就越高，離核越遠(yuǎn)，故1s、2s、3s電子的能量逐漸升高；在同一能級(jí)中，其軌道數(shù)是一定的，而不管它在哪一能層中。第三十一頁(yè)，共55頁(yè)。核外電子排布的原則第三十二頁(yè)，共55頁(yè)。3．洪特規(guī)則：基態(tài)原子核外電子在能量相同的各個(gè)軌道上排布時(shí)，電子盡可能分占不同的原子軌道，且自旋狀態(tài)相同，這樣整個(gè)原子的能量最低。如2p3的電子排布圖為，不能表示為或。第三十三頁(yè)，共55頁(yè)。第三十四頁(yè)，共55頁(yè)。特別提醒：(1)根據(jù)能量最低原理排布電子時(shí)，注意能級(jí)(néngjí)交錯(cuò)現(xiàn)象。(2)根據(jù)此原那么進(jìn)行排布或進(jìn)行判斷時(shí)，要三者兼顧，綜合評(píng)價(jià)，不可顧此失彼以偏概全。第三十五頁(yè)，共55頁(yè)。例2以下元素(yuánsù)原子的電子排布式各違背了哪一規(guī)律？(1)6C1s22s22p2p2p(2)21Sc1s22s22p63s23p63d3(3)22Ti1s22s22p63s23p10【解析】從電子排布遵循的原那么入手，看是否符合能量最低原理、泡利原理、洪特規(guī)那么及其特例?！敬鸢浮?1)洪特規(guī)那么(2)能量最低原理(3)泡利原理第三十六頁(yè)，共55頁(yè)?；?dòng)(hùdònɡ)探究Ⅰ.寫(xiě)出(3)的正確的電子排布式，并寫(xiě)出其電子排布圖。Ⅱ.假設(shè)(2)中21Sc的電子排布式為1s22s22p63s23p64s24p1正確嗎？假設(shè)不正確違反哪一條規(guī)那么？第三十七頁(yè)，共55頁(yè)?！咎崾?tíshì)】第三十八頁(yè)，共55頁(yè)?！菊`區(qū)警示】(1)在書(shū)寫(xiě)基態(tài)原子的電子排布圖時(shí)，常出現(xiàn)以下幾種錯(cuò)誤：(2)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，雖然電子按ns、(n－1)d、np順序填充，但在書(shū)寫(xiě)電子排布式時(shí)，仍把(n－1)d放在ns前。例如(lìrú)，F(xiàn)e：1s22s22p63s23p63d64s2，正確；Fe：1s22s22p63s23p64s23d6，錯(cuò)誤。第三十九頁(yè)，共55頁(yè)。變式訓(xùn)練(xùnliàn)2比較以下多電子原子的原子軌道的能量上下。(1)2s________3s (2)2s________3d(3)3px________3pz (4)3p________3s(5)4f________6f (6)3d________4s(7)4f________6p第四十頁(yè)，共55頁(yè)。解析：此題所考查的是不同原子軌道的能量上下。相同(xiānɡtónɡ)電子層上原子軌道能量的上下：ns＜np＜nd＜nf；形狀相同(xiānɡtónɡ)的原子軌道能量的上下：1s＜2s＜3s＜4s……；能層、能級(jí)均相同(xiānɡtónɡ)的原子軌道能量相等：3px＝3py＝3pz；對(duì)于處在不同能層的不同的能級(jí)，電子排布的先后次序?yàn)椋簄s、(n－2)f、(n－1)d、np。答案：(1)＜(2)＜(3)＝(4)＞(5)＜(6)＞(7)<第四十一頁(yè)，共55頁(yè)。原子的核外電子排布的表示方法原子結(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

第四十二頁(yè)，共55頁(yè)。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：[Ar]4s1第四十三頁(yè)，共55頁(yè)。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)例第四十四頁(yè)，共55頁(yè)。特別提醒：(1)電子排布式在書(shū)寫(xiě)時(shí)特別注意如Cr、Cu等符合洪特規(guī)那么特例的元素。(2)上述五種表示核外電子(héwàidiànzǐ)排布的方法中，電子排布圖最能反映電子的排布情況。第四十五頁(yè)，共55頁(yè)。例3按要求(yāoqiú)填空。(1)11Na的電子排布式______________________________________。(2)20Ca的價(jià)電子排布式___________________________________。(3)35Br－的離子結(jié)構(gòu)示意圖________________________________________________________________________。(4)7N的電子排布圖________________________________________________________________________。第四十六頁(yè)，共55頁(yè)?！舅悸伏c(diǎn)撥】此題在書(shū)寫(xiě)核外電子排布式時(shí)注意以下三點(diǎn)：(1)確定原子序數(shù)。(2)按照(ànzhào)能量最低原理將電子排在能量由低到高的原子軌道上。(3)排布中遵循泡利原理、洪特規(guī)那么。第四十七頁(yè)，共55頁(yè)?！窘馕觥勘绢}主要考查電子排布式、電子排布圖和微粒結(jié)構(gòu)示意圖，其中，電子排布式是書(shū)寫(xiě)其余兩種排布圖的基礎(chǔ)，11Na：1s22s22p63s1；20Ca：1s22s22p63s23p64s2，其價(jià)電子排布式為：4s2；35