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化學(xué)研究的是構(gòu)成宏觀物體的物質(zhì)。一、研究物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)二、研究物質(zhì)的性質(zhì)與變化決定決定引言“原性論”物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)如何決定性質(zhì)?分別舉例說(shuō)明。鐵易生銹,真金卻不怕火煉;鈉與氯氣反應(yīng),鈉失去電子,氯得到電子,不會(huì)相反;氟、氯、溴、碘性質(zhì)相似,因都能成鹽而總稱鹵素;鋰、鈉、鉀、銣、銫性質(zhì)也相似,因氫氧化物都是強(qiáng)堿而總稱堿金屬。①物質(zhì)的元素組成決定了物質(zhì)的性質(zhì)對(duì)根結(jié)底:原子的結(jié)構(gòu)決定了元素的性質(zhì)引言②分子的組成決定了物質(zhì)的性質(zhì)O2和O3是同素異形體,空氣中的O2是我們須臾不能離開的,而空氣里的O3卻不應(yīng)多于1.2mg/L,否則有害;CO易燃,CO2卻能滅火。乙醇分子和二甲醚分子的分子組成相同,但是結(jié)構(gòu)不同,導(dǎo)致乙醇可以與水互溶,二甲醚卻不能與水互溶?;前匪帲▽?duì)氨基本磺酰胺)與對(duì)氨基苯甲酸(細(xì)菌必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì))的分子組成完全不同,但是二者的結(jié)構(gòu)類似,因此磺胺藥能殺死細(xì)菌。③分子的結(jié)構(gòu)決定了物質(zhì)的性質(zhì)④晶體的結(jié)構(gòu)決定了物質(zhì)的性質(zhì)珍貴堅(jiān)硬的金剛石和價(jià)廉柔軟的石墨竟然都是碳的單質(zhì)。貝殼內(nèi)層的霰石和外層的方解石成分都是CaCO3,但因?yàn)閮煞N碳酸鈣晶體的結(jié)構(gòu)不同,導(dǎo)致霰石因光滑而使軟體自由移動(dòng),方解石因堅(jiān)硬而起保護(hù)作用。引言原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)共價(jià)鍵分子的空間結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)分子晶體與共價(jià)晶體金屬晶體與離子晶體
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第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第1課時(shí)能層與能級(jí)
基態(tài)與激發(fā)態(tài)
原子光譜學(xué)習(xí)目標(biāo)通過(guò)認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)與核外電子排布理解能層與能級(jí)的關(guān)系。通過(guò)核外電子能量不同分析,理解激態(tài)與激發(fā)態(tài)的含義與關(guān)系。能辨識(shí)光譜與電子躍遷之間的關(guān)系。核電荷數(shù)=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)原子原子核核外電子(-)Z質(zhì)子(+)Z中子(不帶電)N新課導(dǎo)入原子(ATOM)結(jié)構(gòu)模型的演變電子層電子層數(shù)(n)1234567電子層符號(hào)離核遠(yuǎn)近
能量高低
KLMNOPQ近遠(yuǎn)低高能層舊知回顧核外電子是怎樣排布的?有啥規(guī)律呢?1、核外電子總是盡可能地先排滿
的電子層。能量低2、第n層最多能最多容納
個(gè)電子。2n23、最外層最多容納
個(gè)電子(K層為最外層時(shí)最多容納2個(gè))。84、次外層最多能容納
個(gè)電子,倒數(shù)第三層最多容納
個(gè)電子。1832Na的原子結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)合所學(xué),請(qǐng)畫出鈉原子原子結(jié)構(gòu)示意圖電子只能在原子核外具有特定能量的“殼層”中運(yùn)動(dòng)。(1)定義:核外電子按_________分成能層。(2)表示方法:符號(hào):第一、二、三、四、五、六、七能層可分別用K、L、M、N、O、P、Q表示。能量不同
能層越高,電子的能量越高順序?yàn)镋(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)。新知探究一、能層與能級(jí)1.能層①能量規(guī)律(3)規(guī)律:電子層數(shù)一二三四五六七符號(hào)KLMNOPQ每層最多容納電子數(shù)281832507298②數(shù)量規(guī)律每層容納的電子數(shù)不超過(guò)2n2(n為能層序數(shù))(1)概念:根據(jù)多電子原子中同一能層電子能量的不同,將它們分成不同能級(jí)。(2)表示方法:分別用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母
、
、
、
等表示。。(3)能級(jí)符號(hào)和能級(jí)最多容納電子數(shù):能層(n)一二三四五符號(hào)能級(jí)……最多電子數(shù)…………KLMNO1s222s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p2626102610142681832spdf新知探究2.能級(jí)任一能層的能級(jí)總是從
開始,能級(jí)數(shù)等于該
。s能層序數(shù)s、p、d、f能級(jí)可容納的最多電子數(shù)依次為自然數(shù)中的奇數(shù)序列1,3,5,7...的
倍。2(4)能量規(guī)律:能層(n)一二三四五符號(hào)KLMNO能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p……最多電子數(shù)226261026101426……同一能層各能級(jí)的能量順序:E(ns)
E(np)
E(nd)
E(nf)......不同能層中同一能級(jí),能層數(shù)越大,能量越高。例如:1s
2s
3s
4s......<<<<<<新知探究2.能級(jí)特別提醒:能層與能級(jí)類似樓層與樓梯之間的關(guān)系,能層是樓層,能級(jí)是樓梯的階級(jí),如圖所示。(1)一個(gè)能層的能級(jí)數(shù)與能層序數(shù)(n)間存在什么關(guān)系?一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)與能層序數(shù)(n)間存在什么關(guān)系?(2)以s、p、d、f為符號(hào)的能級(jí)分別最多可容納多少個(gè)電子?3d、4d、5d能級(jí)所容納的最多電子數(shù)是否相同?(3)第五能層最多可容納多少個(gè)電子?它們分別容納在幾個(gè)能級(jí)中?各能級(jí)最多容納多少個(gè)電子?(注:高于f的能級(jí)不用符號(hào)表示。)
第五能層最多容納50個(gè)電子;它們分別容納在5s、5p、5d、5f、5g等5個(gè)能級(jí)中;各能級(jí)最多容納的電子數(shù)分別為2、6、10、14和18。教材p7思考與討論思考·討論能層序數(shù)(n)等于該能層所包含的能級(jí)數(shù),一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)為2n2。s能級(jí):2,p能級(jí):6,d能級(jí):10,f能級(jí):14;相同。(1)2d表示L層上的d能級(jí)(
)(2)同一原子中,1s、2s、3s電子的能量逐漸減小(
)(3)s能級(jí)的能量一定比p能級(jí)的能量低(
)(4)各能級(jí)最多可容納的電子數(shù)按s、p、d、f……的順序依次為自然數(shù)中的奇數(shù)序列1、3、5、7……的2倍(
)(5)4s、4p、4d、4f能級(jí)的能量的高低順序?yàn)镋(4s)<E(4p)<E(4d)<E(4f)(
)1、判斷正誤××√√×課堂·練習(xí)2、原子核外的某一能層最多能容納的電子數(shù)目為18,則該能層是(
)A.K能層
B.L能層
C.O能層
D.M能層3、下列能級(jí)符號(hào)表示正確且最多容納的電子數(shù)按照從少到多的順序排列的是()A.1s、2p、3d
B.1s、2s、3s
C.2s、2p、2d
D.3p、3d、3fDA在日常生活中,我們看到的許多可見(jiàn)光,如焰火……——它們都與原子核外電子躍遷釋放能量有關(guān)。霓虹燈光為什么能發(fā)出五顏六色的光?(從原子中核外電子能量變化的角度去認(rèn)識(shí)光產(chǎn)生的原因。)LED燈光激光霓虹燈光焰火思考·討論1、基態(tài)原子:處于
的原子叫做基態(tài)原子。2、激發(fā)態(tài)原子:基態(tài)原子
能量,電子躍遷到
能級(jí),變成激發(fā)態(tài)原子。原子處于較高能量狀態(tài)激發(fā)態(tài)原子處于最低能量狀態(tài)基態(tài)原子釋放能量吸收能量3、基態(tài)與激發(fā)態(tài)的關(guān)系:最低能量狀態(tài)吸收較高新知探究二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜光(輻射)是電子躍遷釋放能量的重要形式。思考:電子的躍遷是物理變化還是化學(xué)變化?物理變化是不是所有的能級(jí)間都能發(fā)生電子躍遷?一般在能量相近的能級(jí)間才發(fā)生電子躍遷。KLM(1)定義:不同元素的原子,電子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)
或
不同的光,可以用光譜儀攝取各種元素原子的發(fā)射光譜或吸收光譜,總稱原子光譜。LiHeHg發(fā)射光譜:暗背景亮線線狀不連續(xù)亮背景LiHeHg暗線線狀不連續(xù)吸收釋放吸收光譜:新知探究4、原子光譜:鑒定元素發(fā)現(xiàn)新元素原子光譜的應(yīng)用每一種元素都有自己的特征譜線光譜分析:利用原子光譜上的特征譜線鑒定元素。新知探究4、原子光譜:(1)霓虹燈發(fā)光的原理是什么?(2)金屬的焰色試驗(yàn)中,一些金屬元素呈現(xiàn)不同焰色的原因是什么?充有氖氣的霓虹燈能發(fā)出紅光,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是通電后在電場(chǎng)作用下,放電管里氖原子中的電子吸收能量后躍遷到能量較高的能級(jí),且處在能量較高的能級(jí)上的電子會(huì)很快地以光的形式釋放能量而躍遷回能量較低的能級(jí)上,該光的波長(zhǎng)恰好處于可見(jiàn)光區(qū)域中的紅色波段。(3)焰色試驗(yàn)是發(fā)射光譜還是吸收光譜?光(輻射)是電子躍遷釋放能量的重要形式,焰色試驗(yàn)屬于發(fā)射光譜。思考·討論1、下列說(shuō)法不正確的是(
)A.焰色試驗(yàn)是化學(xué)變化B.在現(xiàn)代化學(xué)中,常利用光譜分析法來(lái)鑒定元素C.同一原子處于激發(fā)態(tài)時(shí)的能量一定大于其處于基態(tài)時(shí)的能量D.焰色試驗(yàn)中觀察到的焰色是金屬原子的電子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的光的顏色A課堂·練習(xí)2.電子由4d能級(jí)躍遷至4p能級(jí)時(shí),可通過(guò)
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