第一节原子结构与性质

1、教学达标： 了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。子光谱。 了解核外电子的运动状态，知道电子云和原子了解核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。轨道。 了解泡利原理和洪特规则，知道核外电子排布了解泡利原理和洪特规则，知道核外电子排布图遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。图遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。 新课标人教版选修三物质结构与性质新课标人教版选修三物质结构与性质第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质原子是怎样诞生的呢？原子是怎样诞生的呢？阅读课本阅

2、读课本P4宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸1932年年勒梅特勒梅特首次提出了现代首次提出了现代宇宙大爆炸理论宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个整个宇宙最初聚集在一个“原始原子原始原子”中，中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我们的宇宙。大爆炸后两小时，诞生形成了我们的宇宙。大爆炸后两小时，诞生了大量的了大量的H、少量的、少量的He及极少量的及极少量的Li，然后经，然后经过长或短的发展过程，以上元素发生原子核过长或短的发展过程，以上元素发生原子核的熔合反应，分期分批的合成了其它元素。的熔合反应，分期分批的合成了其它

3、元素。 1 1、有谁知道宇宙中最丰富的元素是那一种？、有谁知道宇宙中最丰富的元素是那一种？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？2 2、你认为、你认为 科学史话科学史话 中中普鲁特普鲁特的推理是符合的推理是符合逻辑的吗？逻辑的吗？1 1、氢元素宇宙中最丰富的元素占、氢元素宇宙中最丰富的元素占88.6%88.6%（氦（氦1 18 8），另外还有），另外还有9090多种元素，多种元素，宇宙年龄距近约宇宙年龄距近约140140亿年，亿年，地球年龄已有地球年龄已有4646亿年。亿年。思考与交流 回回 答答2、不符合，科学假设不同于思辨性推测、不符合，科学假设不同于思辨性推测看

4、课本第一章彩图看课本第一章彩图你能了解人们认识原你能了解人们认识原子模型的发展史吗？子模型的发展史吗？1.1.古希腊原子论古希腊原子论2.2.道尔顿原子模型道尔顿原子模型(1803(1803年年) )3.3.汤姆生原子模型汤姆生原子模型(1904(1904年年) )4.4.卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型(1911(1911年年) )5.5.玻尔原子模型玻尔原子模型(1913(1913年年) )6.6.电子云模型电子云模型(1926(1926年年) )不同时期的原子结构模型不同时期的原子结构模型:1.1.古希腊原子论古希腊原子论古希腊哲学家古希腊哲学家 原子是最小的、不可分割的物质粒子。原原子是最

5、小的、不可分割的物质粒子。原子之间存在着虚空，无数原子从古以来就存在子之间存在着虚空，无数原子从古以来就存在于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们在无限的虚空中运动着构成万物。在无限的虚空中运动着构成万物。（ Democritus Democritus ，约公元前，约公元前 460 460 年年前前 370 370 年）年） 原子原子2.2.道尔顿原子模型道尔顿原子模型(1803(1803年年) ) 原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的独特性质；同一元素所有原子的质量、性质都的独特性质；同一元素所有原子的质

6、量、性质都完全相同。不同元素的原子质量和性质各不相同；完全相同。不同元素的原子质量和性质各不相同；不同元素化合时，原子以简单整数比结合不同元素化合时，原子以简单整数比结合 。 （化学原子论）（化学原子论）3.3.汤姆生原子模型汤姆生原子模型(1904(1904年年) ) 原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。（“葡萄干布丁葡萄干布丁”模型）模型）（西瓜模型）（西瓜模型）4.4.卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型(1911(1911年年) ) 原子中心有一个带正电荷

7、的核，它的质量几乎等原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样。道运转，就象行星环绕太阳运转一样。( (“行星系式行星系式”原子模原子模型型) )( (核式模型核式模型) )5.5.玻尔原子模型玻尔原子模型(1913(1913年年) ) 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。做高速的圆周运动。( (电子分层排布模型电子分层排布模型) )6.6.电子云模型电子云模型(1926(1926年年) )现代物质结构学说。波粒二象性。现代物

8、质结构学说。波粒二象性。( (量子力学模型量子力学模型) )一、开天辟地一、开天辟地原子的诞生原子的诞生1.1.现代大爆炸宇宙学理论现代大爆炸宇宙学理论宇宇宙宙大大爆爆炸炸大量氢大量氢少量氦少量氦极少量锂极少量锂其他元素其他元素原子核的原子核的熔合反应熔合反应约约2h2h后后诞生于诞生于2.2.氢氢是宇宙中最丰富的元素，是所有是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。元素之母。3.3.所有恒星仍在合成元素，但这些元所有恒星仍在合成元素，但这些元素都是已知的。素都是已知的。4.4.地球上的元素绝大多数是金属，非地球上的元素绝大多数是金属，非金属（包括稀有气体）金属（包括稀有气体）仅仅2222种种。归

9、纳总结归纳总结现代大爆炸理论认为：天然元素源于氢氦等发生的原现代大爆炸理论认为：天然元素源于氢氦等发生的原子核的融合反应。这于一百多年前，普鲁特运用思辨子核的融合反应。这于一百多年前，普鲁特运用思辨性推测作出性推测作出“氢是所有元素之母氢是所有元素之母”的预言，恰好的预言，恰好“一一致致”。下列说法正确的是。下列说法正确的是 （ ）A、科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快、科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快科学的进程科学的进程B、普鲁特、普鲁特“既然氢最轻，它就是其他一切元素之母既然氢最轻，它就是其他一切元素之母”的推理是符合逻辑的的推理是符合逻辑的C、“一致一致”是巧合，普鲁特

10、的预言没有科学事实和是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，只是一种猜测理论支撑，只是一种猜测D、“现代大爆炸理论现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确是解释宇宙诞生的唯一正确的理论的理论C课堂练习课堂练习复习回忆：原复习回忆：原 子子 结构结构原子：原子：是是化学变化中最小的粒子化学变化中最小的粒子化学反应的实质：化学反应的实质：是原子的重新组合。是原子的重新组合。一、原子结构一、原子结构原子原子原子核原子核核外电子核外电子(-)质子质子(+)中子中子(不带电）不带电）粒子间的数量关系粒子间的数量关系 原子内部，质子所带正电和电子所带负电电量相等，原子内部，质子所带正电和电子所带负电电

11、量相等，电性相反。原子整体不显电性。电性相反。原子整体不显电性。回忆：构成原子的粒子有哪些？它们怎样构成回忆：构成原子的粒子有哪些？它们怎样构成原子的？原子的？核电荷数（核电荷数（z z）= =核内质子数核内质子数= =核外电子数核外电子数质量数（质量数（A） = 质子数（质子数（Z） + 中子数（中子数（N）离子所带电荷数离子所带电荷数=质子数质子数核外电子数核外电子数思考：思考： 当质子数（核电荷数）当质子数（核电荷数）核外电子数时，核外电子数时，该粒子是该粒子是阳离子，带正电荷。阳离子，带正电荷。阴离子，带负电荷。阴离子，带负电荷。当质子数（核电荷数）当质子数（核电荷数）核外电子数时，核

12、外电子数时，该粒子是该粒子是学学 与与 问问核外电子是怎样排布的？核外电子是怎样排布的？观察观察1-181-18号元素的原子结构示意图，讨号元素的原子结构示意图，讨论为什么原子核外的电子分层运动？论为什么原子核外的电子分层运动？ 核外电子排布的一般规律核外电子排布的一般规律(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层子层(能量最低原理能量最低原理)。(2)原子核外各电子层最多容纳原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。个电子。(3)原于最外层电子数目不能超过原于最外层

13、电子数目不能超过8个个(K层为最外层为最外层时不能超过层时不能超过2个电子个电子)。(4)次外层电子数目不能超过次外层电子数目不能超过18个个(K层为次外层时层为次外层时不能超过不能超过2个个)，倒数第三层电子数目不能超过，倒数第三层电子数目不能超过32个。个。 说明：说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。1、下列说法正确的是、下列说法正确的是 （ ）A、某微粒核外电子排布为、某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒结构，则该微粒一定是氩原子一定是氩原子B、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C、F

14、-、Na+、Mg2+、Al3+是与是与Ne原子具有相同电子原子具有相同电子层结构的离子层结构的离子D、NH4+与与H3O+具有相同的质子数和电子数具有相同的质子数和电子数课堂练习课堂练习CD最多电子数最多电子数能能 层层符符 号号一一二二四四六六七七2LNOPQ83250 理理 论论 研研 究究K三三五五M18能能 层（电子层）层（电子层）1、定义、定义离离 核核 距距 离离能能 量量 高高 低低( 近近 )( 远远 )( 低低 )( 高高 )理理 论论 研研 究究 多电子原子中，同一能层的电子，多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能量也可能不同，还可以把它们分成能级

15、，也就是将能量范围大的能层细能级，也就是将能量范围大的能层细分为小的能量区间，即能级分为小的能量区间，即能级假如能层是楼层，能级是楼梯的阶梯。 理理 论论 研研 究究能能 级级 （s、p、d、f、g）最大容纳电子数（最大容纳电子数（2、6、10、14、18）那么能级是能层细分的结果，那么每一能层那么能级是能层细分的结果，那么每一能层含有多少个能级呢含有多少个能级呢 能级数能级数=能层序数能层序数二、能层与能级二、能层与能级1.1.各能层所包含的能级类型及各能层、能级最各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数多容纳的电子数能层能层(n)(n) 一一二二三三四四五五六六七七符号符号K

16、KL LM MN NO O P P Q Q能级能级(l)(l) 1s1s 2s2s 2p2p 3s3s 3p3p 3d3d 4s4s 4p4p 4d4d 4f4f最多容最多容纳的电纳的电子数子数2 22 26 62 26 610102 26 61010 14142 28 8181832322n2n2 2规规 律律1、在每一能层中，能级符号的顺序是、在每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf（n代表能层）代表能层）2、任一能层的能级总的从、任一能层的能级总的从s能级开始，而能级开始，而且能级数等于该能层序数。且能级数等于该能层序数。5、以、以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最排序的各

17、能级可容纳的最多电子数依次为多电子数依次为1、3、5、7的二倍。的二倍。3、各能级所在能层的取值、各能级所在能层的取值nsn1nsn1；npn2npn2；ndn3ndn3；nfn4nfn4； 4、每一能层最多可容纳、每一能层最多可容纳2n2个电子个电子6.各能层、能级中电子能量的高低各能层、能级中电子能量的高低同一能层中：同一能层中：不同能层中：不同能层中：E(ns)E(ns)E(np)E(np)E(nd)E(nd)E(nf)E(nf)E(1s)E(1s)E(2s)E(2s)E(3s)E(3s)E(4s)E(4s)E(2p)E(2p)E(3p)E(3p)E(4p)E(4p)E(5p)E(5p)

18、原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数（数与能层的序数（n）之间存在什么关系？）之间存在什么关系？问题问题1 1每一个能层最多可容纳的电子数为每一个能层最多可容纳的电子数为2n2个个不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数（n）之间存在什么关系？）之间存在什么关系？问题问题2 2能级数等于该能层序数能级数等于该能层序数英文字母相同的不同能级中，所容纳的最多电英文字母相同的不同能级中，所容纳的最多电子数是否相同？子数是否相同？问题问题3 3原子核外电子的排布遵循哪些规律？原子核外电子的排布遵循哪些规律

19、？问题问题4 4（1）每一个能层最多可容纳的电子数为）每一个能层最多可容纳的电子数为2n2个个（2 2）最外层电子数最多不超过）最外层电子数最多不超过8 8个，若个，若K K层层为最外层，电子数最多不超过为最外层，电子数最多不超过2 2个；个；（3 3）次外层电子数最多不超过）次外层电子数最多不超过1818个。个。挑战题第五能层中所能容纳的最多电子数是多少？第五能层中所能容纳的最多电子数是多少？说出你推导的两种方法。说出你推导的两种方法。第一，依据每一个能层最多可容纳的电第一，依据每一个能层最多可容纳的电子数为子数为2n2个，当个，当n=5， 2n2=50第二、第五能层中有第二、第五能层中有5

20、个能级个能级5s、5p、5d、5f、5g，最多电子数分别是，最多电子数分别是2、6、10、14、18，所能容纳的最多电子数为，所能容纳的最多电子数为50新课标人教版选修三物质结构与性质新课标人教版选修三物质结构与性质第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质能层能层一一二二三三四四五五六六七七符号符号能级能级最多电子数最多电子数K L M N O P Q 电子能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近的区域内电子能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近的区域内运动运动 ，在多电子的原子核外电子的能量是不同的，按电子在多电子的原子核外电子的能量是不同的，按电子的能量差异，可以将核外电子分

21、成不同的的能量差异，可以将核外电子分成不同的能层能层。同一能层同一能层的电子，能量也可不同，可以把它们分成的电子，能量也可不同，可以把它们分成能级能级。1S 2S 2P 3S3P3d 4S4P4d4f 5S5P 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 注注:在每一能层中在每一能层中,能级符号的顺序是能级符号的顺序是ns np nd nf.(n代表能层），代表能层），每一个能层最多可容纳的电子数为每一个能层最多可容纳的电子数为2n2n2 2个，个，任一能层的能级数等于该能层的序数。任一能层的能级数等于该能层的序数。复习回忆复习回忆复习回忆复习回忆1、原子核外的电子的每一个能层最多可

22、容纳的电子、原子核外的电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数间有什么关系？数与能层的序数间有什么关系？2、不同的能层分别有多少个能级？与能层的序数间、不同的能层分别有多少个能级？与能层的序数间有什么关系？有什么关系？3、英文字母相同的不同能级中所容纳的电子数是否、英文字母相同的不同能级中所容纳的电子数是否相同相同？各级上所能容纳的电子数分别是多少？各级上所能容纳的电子数分别是多少？2n2能层序数能层序数=能级个数能级个数相同相同.如：如：1s2 2s2 3s2分别是分别是1 1、3 3、5 5、7 7的的2 2倍倍1 1、以下能级符号正确的是（、以下能级符号正确的是（ ）A A、6s

23、B6s B、2d C2d C、3f D3f D、7p7p2 2、若、若n n=3=3，以下能级符号错误的是（，以下能级符号错误的是（ ）A An n p Bp Bn n f Cf Cn n d Dd Dn n s s 课堂练习课堂练习ADB3、下列各电子能层中，不包含、下列各电子能层中，不包含 d 能级的是能级的是 （ ）A、N能层能层 B、M能层能层 C、L能层能层 D、K能层能层CD 探究一探究一1、知道了原子核外电子的能层和能级可容、知道了原子核外电子的能层和能级可容纳的最多电子数，是否就可以得出各种原纳的最多电子数，是否就可以得出各种原子的电子排布规律呢？子的电子排布规律呢？2、钾原子

24、的电子排布为什么不是、钾原子的电子排布为什么不是2、8、9，而是而是2、8、8、1？ 铁原子的电子排布为什么是铁原子的电子排布为什么是2、8、14、2而不是其他而不是其他阅读课本阅读课本P6三、构三、构 造造 原原 理理1、构造原理、构造原理(实质是根据能量由低到高实质是根据能量由低到高) 各能级的能量高低顺序各能级的能量高低顺序 1)相同能层的不同能级的能量高低顺序相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： nsnpndnf2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： 1s2s3s4s；2p3p4p; 3d4d3) 不同层不同能级可由下面的公式得出（能不同层不同

25、能级可由下面的公式得出（能级交错）级交错）: ns (n-2)f (n-1)d np (n为能层序数为能层序数)电子填充顺序电子填充的先后顺序电子填充的先后顺序（构造（构造原理）理）1 1s s2 2s s2 2p p3 3s s3 3p p4 4s s3 3d d4 4p p5 5s s 4 4d d5 5p p6 6s s 4 4f f5 5d d6 6p p7 7s s5 5f f6 6d d7 7p p 随原子核电荷数递增，原子核外随原子核电荷数递增，原子核外电子的排布遵循如左图的排布顺序，电子的排布遵循如左图的排布顺序，这个排布顺序被称为这个排布顺序被称为构造原理构造原理。2.2.电

26、子排布式电子排布式NaNa：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1能层序数能层序数该能级上排该能级上排布的电子数布的电子数能级符号能级符号K KL LM MFeFe：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2K KL LM MN N按能层次序书写，按构造原理充入电子。按能层次序书写，按构造原理充入电子。课堂练习课堂练习写出下列元素基态原子的电子排布式：写出下列元素基态原子的电子排布式：1 1、C 2C 2、O O 3 3、Si 4Si 4、P P1、21Sc 、 25Mn2、27Co、 36Kr课堂练习课堂练习写出下列元

27、素基态原子的电子排布式写出下列元素基态原子的电子排布式：3.3.简化电子排布式简化电子排布式如：如：NaNa：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1Ne3sNe3s1 1表示钠的内层电子排布与稀有气体表示钠的内层电子排布与稀有气体元素元素NeNe的核外电子排布相同的核外电子排布相同简化为简化为试写出试写出8号、号、14号、号、26号元素的简化排布式吗？号元素的简化排布式吗？并不是所有基态原子的核外电子都符并不是所有基态原子的核外电子都符合构造原理。合构造原理。如：如：2424CrCr：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d5 54s4s

28、1 12929CuCu：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s1 1思考与交流思考与交流 从元素周期表中查出铜、银、金的外围从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。它们是否符合构造原理？电子层排布。它们是否符合构造原理？洪特规则：半充满、全充满更稳定洪特规则：半充满、全充满更稳定提高练习：试解释下列问题 1、Fe3+和Fe2+的定稳性2、实验室中所用的氧化铜(CuO)是黑色粉末.在使用电烙铁时,其头部是一铜制的烙铁头，长期使用，表面被氧化，但脱落下来的氧化膜却是红色的，试说明原因。按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是按能量由低到高

29、的顺序排列，正确的一组是（ ） A A1s1s、2p2p、3d3d、4s B4s B1s1s、2s2s、3s3s、2p 2p C C2s2s、2p2p、3s3s、3p D3p D4p4p、3d3d、4s4s、3p3pC C课后巩课后巩 固固 练练 习习1、136号元素的原子核外电子排布式号元素的原子核外电子排布式2、136号元素原子简化核外电子排布式号元素原子简化核外电子排布式新课标人教版选修三物质结构与性质新课标人教版选修三物质结构与性质第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质复习回忆复习回忆一、构造原理：一、构造原理： 1、不同层不同能级可由下面的公式得出、不同层不同能级可由下面的公式得出

30、: ns (n-2)f (n-1)d np (n为能层序数为能层序数)2.2.电子排布式电子排布式3.3.简化电子排布式简化电子排布式例题解析例题解析例例1 1 若某基态原子的外围电子排布为若某基态原子的外围电子排布为4d4d1 15s5s2 2，则下列说法正确的是（，则下列说法正确的是（ ）A A该元素基态原子中共有该元素基态原子中共有3 3个电子个电子 B B该元素原子核外有该元素原子核外有5 5个电子层个电子层C C该元素原子最外层共有该元素原子最外层共有3 3个电子个电子 D D该元素原子该元素原子M M能层共有能层共有8 8个电子个电子 B B 例例2 2 下列有关认识正确的是（下列

31、有关认识正确的是（ ） A A各能级的原子轨道数按各能级的原子轨道数按s s、p p、d d、f f的的顺序分别为顺序分别为1 1、3 3、5 5、7 7 B B各能层的能级都是从各能层的能级都是从s s能级开始至能级开始至f f能能级结束级结束 C C各能层含有的能级数为各能层含有的能级数为n n1 1 D D各能层含有的电子数为各能层含有的电子数为2 2n n2 2A A 例例3 3 下列粒子中，电子排布式为下列粒子中，电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6的有（的有（ ） A AScSc3+3+ B BMgMg2+2+ C CClCl- - D

32、 DBrBr- - 例例4 4 下列化学用语，不能表示氯离子的是下列化学用语，不能表示氯离子的是（ ）A AClCl- -D D1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6B BC CB BACAC 例例5 5 构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。若以各能级能量高低。若以E E( (nlnl) )表示某能级的能量，以表示某能级的能量，以下各式中正确的是（下各式中正确的是（ ）A AE E(4s)(4s)E E(3s)(3s)E E(2s)(2s)E E(1s) (1s) B BE E(3d)(3d)E E(4s)

33、(4s)E E(3p)(3p)E E(3s) (3s) C CE E(5s)(5s)E E(4f)(4f)E E(4s)(4s)E E(3d) (3d) D DE E(5s)(5s)E E(4s)(4s)E E(4f)(4f)E E(3d)(3d)ABAB阅读课本阅读课本P7-81、什么是能量最低原理？、什么是能量最低原理？2、什么是基态原子、激发态原子？、什么是基态原子、激发态原子？它们如何转化？它们如何转化？3、什么是光谱？光谱分析？、什么是光谱？光谱分析？四、能量最低原理、基态与激发态、光谱四、能量最低原理、基态与激发态、光谱1、能量最低原理、能量最低原理 原子的电子排布遵循构造原理能使

34、整个原子原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称的能量处于最低状态，简称能量最低原理能量最低原理。2、基态原子与激发态原子、基态原子与激发态原子 处于最低能量的原子叫做处于最低能量的原子叫做基态原子基态原子，当基态，当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成级，变成激发态原子激发态原子。归纳总结归纳总结3、基态、激发态相互转化与能量的关系、基态、激发态相互转化与能量的关系基态原子基态原子 激发态原子激发态原子 光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一；光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一；吸收能量吸收能量释放能量释放能量

35、在日常生活中，我们看到的许多可见光，在日常生活中，我们看到的许多可见光，如如灯光、霓虹灯光、激光、焰火灯光、霓虹灯光、激光、焰火等都与原子等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。核外电子发生跃迁释放能量有关。4、光谱与光谱分析、光谱与光谱分析（1）光谱：）光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收不同元素的原子发生跃迁时会吸收或放出不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的或放出不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。电子吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。（2）光谱分析：）光谱分析：在现代化学中，常利用原子光在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为谱上的特

36、征谱线来鉴定元素，称为光谱分析光谱分析。锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱明明暗暗科学史话基本内容：科学史话基本内容： “光谱光谱”的提出：牛顿，的提出：牛顿，1672年年 “七基色七基色”：“红、橙、黄、绿、青、蓝、红、橙、黄、绿、青、蓝、紫紫” 1859年，德国科学家本年，德国科学家本生生(R.Bunsem)和和基基尔霍夫尔霍夫(G.Kirchhoff)发明了光谱仪，摄取了当发明了光谱仪，摄取了当时已知元素的光谱图时已知元素的光谱图 1913年，丹麦科学家年，丹麦科学家波尔波尔建立了量子力学建立了量子力学阅读科学史话：阅读科学史话：P8P9氢原

37、子的光谱氢原子的光谱课堂练习课堂练习1_ ,简称能量最低原理。简称能量最低原理。_叫做基态原子叫做基态原子 1 1、当基态原子的电子吸收能量后，电子会、当基态原子的电子吸收能量后，电子会_，变成激发态原子。电子从较，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将基态时，将_能量。光（辐射）是电能量。光（辐射）是电子子_能量的重要形式之一能量的重要形式之一。原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态能量处于最低状态 处于最低能量的原子处于最低能量的原子跃迁到较高能级跃迁到较高

38、能级 释放释放 释放释放 3 3、不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放、不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的的_光谱或光谱或_光谱，总称光谱，总称_光谱。许多元素是通过原子光谱发现光谱。许多元素是通过原子光谱发现的。在现代化学中，常利用原子光谱上的特征的。在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为谱线来鉴定元素，称为_。 吸收吸收 发射发射 原子原子 光谱分析光谱分析思考与交流思考与交流 请分析当请分析当H原子处于激发态电子排布式为原子处于激发态电子排布式为2P1时，其可形成时，其可形成 条发射光谱

39、。条发射光谱。确定光谱数目方法：找有几种电子跃迁方式确定光谱数目方法：找有几种电子跃迁方式本题有下列情况本题有下列情况2P2S1S新课标人教版选修三物质结构与性质新课标人教版选修三物质结构与性质第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质阅读与交流阅读与交流 1、什么是电子云？、什么是电子云？ 2、什么是原子轨道？、什么是原子轨道？宏观物体的运动特征：宏观物体的运动特征：可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度；运行的速度；可以描画它们的运动轨迹。可以描画它们的运动轨迹。微观物体的运动特征：微观物体的运动特征： 核外电子质量小，运动空间小，运动速率

40、大。核外电子质量小，运动空间小，运动速率大。 无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。 无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空间某处其在核外空间某处出现的机会出现的机会的多少。的多少。核外电子运动的特征核外电子运动的特征核外电子运动状态的描述核外电子运动状态的描述 电子云：描述核外电子运动特征的图象。电子云：描述核外电子运动特征的图象。 电子云中的小黑点：电子云中的小黑点： 并并不是不是表示原子核外的一个电子表示原子核外的一个电子, ,而是表示而是表示电子在此空间出现的机率电子在此空间出现的机率。 电子云密度大的地

41、方说明电子云密度大的地方说明电子出现的机会电子出现的机会多多，而电子云密度小的地方说明电子出现的，而电子云密度小的地方说明电子出现的机会少。机会少。 1. 1.电子在原子核外空间一定范围内出现，可以电子在原子核外空间一定范围内出现，可以想象为一团带负电的云雾笼罩在原子核周围，所想象为一团带负电的云雾笼罩在原子核周围，所以，人们形象地把它叫做以，人们形象地把它叫做“电子云电子云”五、电子云与原子轨道五、电子云与原子轨道2. 2. 原子轨道：电子云原子轨道：电子云轮廓图轮廓图称为原子轨道称为原子轨道电子云轮廓图电子云轮廓图原子轨道与火车运行的轨道有何不同原子轨道与火车运行的轨道有何不同? ? 原子

42、轨道是指一定能级上的电子原子轨道是指一定能级上的电子, ,在核外空间运动的一个空间区域在核外空间运动的一个空间区域. .火火车的轨道则是火车运行的一个固定车的轨道则是火车运行的一个固定路线路线. .问题讨论问题讨论3. 3. 原子轨道的特点原子轨道的特点s能级的原子轨道图能级的原子轨道图S S能级的原子轨道是能级的原子轨道是球形球形对称的（原子核位于球对称的（原子核位于球心），能层序数心），能层序数n n越大（电子能量越大，越大（电子能量越大，1s2s3s.1s2s3s.），原子轨道半径越大。），原子轨道半径越大。 P P能级的原子轨道是能级的原子轨道是纺锤形纺锤形的的, ,每个每个P P能级

43、有能级有3 3个原个原子轨道子轨道, ,它们相互垂直它们相互垂直, ,分别以分别以P P x x,P ,Py y,P ,PZ Z表示。表示。P P电子电子原子轨道的平均半径随原子轨道的平均半径随n n增大而增大。在同一能层增大而增大。在同一能层中中 P x,Py,PZ的的能量相同能量相同。xyzxyzxyzP能级的原子轨道P P能能级级的的原原子子轨轨道道 P P能级的能级的3 3个原子轨道个原子轨道P P x x,P ,Py y,P ,PZ Z合在合在一起的情形一起的情形. . 小结：原子轨道的特点小结：原子轨道的特点 1.s原子轨道是球形的，原子轨道是球形的，p原子轨道是纺锤形的原子轨道是

44、纺锤形的 2.能层序数能层序数n越大，原子轨道的半径越大；越大，原子轨道的半径越大； 3.不同能层的同种能级的原子轨道形状相似，不同能层的同种能级的原子轨道形状相似，只是半径不同；相同能层的同种能级的原子轨只是半径不同；相同能层的同种能级的原子轨道形状相似，半径相同，能量相同，方向不同道形状相似，半径相同，能量相同，方向不同 4. s能级只有一个原子轨道；能级只有一个原子轨道；p能级有能级有3个原子个原子轨道，互相垂直，可分别以轨道，互相垂直，可分别以px、py、pz表示，表示，能量相等能量相等。如如2px、2py、2pz轨道的能量相轨道的能量相等。等。. . 各能级包含的原子轨道数：各能级包

45、含的原子轨道数：（1 1）nsns能级各有能级各有1 1个原子轨道；个原子轨道；（2 2）npnp能级各有能级各有3 3个原子轨道；个原子轨道； （3 3）ndnd能级各有能级各有5 5个原子轨道；个原子轨道；（4 4）nfnf能级各有能级各有7 7个原子轨道；个原子轨道；第二周期元素基态原子的电子排布如下图所示第二周期元素基态原子的电子排布如下图所示（在图中每个方框代表一个原子轨道（在图中每个方框代表一个原子轨道, ,每个箭每个箭头代表一个电子）：头代表一个电子）：由图总结：由图总结：1.1.每个原子轨道里最多只能容纳几个电子？方向如何？每个原子轨道里最多只能容纳几个电子？方向如何？2.2.

46、当电子排布在同一能级时，又什么规律？当电子排布在同一能级时，又什么规律？第二周期元素基态原子的电子排布图第二周期元素基态原子的电子排布图1.1.每个原子轨道里最多只能容纳每个原子轨道里最多只能容纳2 2个电子，个电子，而且自旋方向相反（用而且自旋方向相反（用“”表示）表示） 泡利原理泡利原理2.2.当电子排布在同一能级的不同轨道时，总当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。同。 洪特规则洪特规则归纳总结归纳总结 从元素周期表中查出铜的外围电子排布，从元素周期表中查出铜的外围电子排布，它是否符合构造原理。它是否符合构造原理。 当一个能级上的电子填充达到当一个能级上的电子填充达到全充满，全充满，半充满或全空半充满或全空时是一种稳定状态，使得体时是一种稳定状态，使得体系的能量较低。系的能量较低。 这就是这就是洪特规则洪特规则的第二条。的第二条。思考与交流思考与交流 用轨道表示式表示出下列原子的核外电用轨道表示式表示出下列原子的核外电子排布：子排布：N、P、Ca、Cr、Cu、Fe课堂练习课堂练习 1、当碳原子的核外电子排布由、当碳原子