原子的诞生能层与能级构造原理PPT课件.pptx

1.1.1原子的诞生、能层与能级构造原理,第一章原子结构与性质,第一节原子结构,1,教学目标,1、能够区分原子核外电子的能层分布及其能量关系，原子核外电子的能级分布及其能量关系2、能用能级符号表示原子核外的不同能级3、熟记原子结构的构造原理，能用构造原理进行原子的核外电子排布4、能用电子排布式表示常见元素（136号）原子核外电子的排布,重难点：,电子排布式表示常见元素（136号）原子核外电子的排布,2,问题：宇宙大爆炸是怎么回事？物质是由原子构成的，那么原子是怎样诞生的呢？,3,一、开天辟地原子的诞生,1.现代大爆炸宇宙学理论,宇宙,大爆炸,大量氢,少量氦,极少量锂,其他元素,原子核的熔合反应,约2h后,诞生于,2.氢是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。,3.宇宙中元素的组成及含量,88.6%,1/8,1%,4,1.道尔顿原子模型(1803年),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。,（化学原子论）,5,2.汤姆生原子模型(1904年),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。,（“葡萄干布丁”模型）,（西瓜模型）,6,3.卢瑟福原子模型(1911年),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道运转，就象行星环绕太阳运转一样。,(“行星系式”原子模型),(核式模型),7,4.玻尔原子模型(1913年),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。,(电子分层排布模型),8,5.电子云模型(1926年),现代物质结构学说。波粒二象性。,(量子力学模型),9,近代原子论,发现电子,带核原子结构模型,轨道原子结构模型,电子云模型,10,原子,原子核,核外电子(-),质子(+)中子(不带电）,回忆：构成原子的粒子有哪些？它们怎样构成原子的？,核电荷数（z）=核内质子数=核外电子数=原子序数,质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）,11,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，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。(3)原于最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)。(4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。,12,二、能层与能级,（1）能层,最多电子数,能层,符号,一,二,四,六,七,2,L,N,O,P,Q,8,32,50,K,三,五,M,18,1、定义,离核距离,能量高低,(近),(远),(低),(高),13,（2）能级,(1)根据多电子原子中同一能层电子的不同，将它们分成不同能级。(2)能级符号的表示：ns、np、nd、nf(n表示能层)。(3)能层序数该能层所包含的能级数，如第三能层有能级。(4)s、p、d、f能级可容纳的电子数为1、3、5、7的倍。,能量,等于,3个(3s、3p、3d),2,14,【学与问】1.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（n）间存在什么关系？,能层最多可容纳的电子数为2n2个。,15,【学与问】2.不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数（n）间存在什么关系？,能层数=该能层的能级个数，以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍!,16,【学与问】3.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？,相同英文字母的能级，所容纳的电子数是相同的，但是能量是不同的。,17,能层的能级数等于该能层序数。任一能层的能级总是从s能级开始。在每一能层中，能级符号与能量大小的顺序是：nsnpndnf,总结：,能层是楼层，能级是楼梯的阶梯。,18,A前者大于后者B后者大于前者C前者等于后者D无法确定,B,练习1：在同一个原子中，M能层上的电子与Q能层上的电子的能量(),能表示核外电子排布,【思考】怎样用能层，能级表示核外电子排布？,19,三、构造原理与电子排布式,构造原理：P5随原子核电荷数递增，绝大多数原子核外电子的排布遵循如右图的排布顺序，这个排布顺序被称为构造原理。,【思考】：有何规律？,20,核外电子填充顺序图,构造原理：1s；2s2p；3s3p；4s3d4p；规律5s4d5p;6s4f5d6p；7s5f6d,21,能级交错,22,构造原理中排布顺序的实质,(1)相同能层的不同能级的能量高低顺序：(2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：(3)不同层不同能级可由下面的公式得出:,-各能级的能量高低顺序,nsnpndnf,1s2s3s4s；2p3p4p;3d4d,ns(n-2)f(n-1)dnp(n为能层序数),23,1、按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是：()A1s、2p、3d、4sB1s、2s、3s、2pC2s、2p、3s、3pD4p、3d、4s、3p,C,练习：,2.钙Ca原子结构示意图？核外电子排布式？,第4层,钙Ca1s22s22p63s23p64s2,24,4、核外电子排布式：,氢H铝Al,1s22s22p63s1,1s22s22p63s23p1,1s1,用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布的电子数。,【练习】试书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电子排布式。,Cl:K:26Fe:,1s22s22p63s23p5,1s22s22p63s23p64s1,1s22s22p63s23p63d64s2,注意书写：1s22s22p63s23p64s23d6,钠Na,25,1s22s22p63s23p63d54s1,1s22s22p63s23p63d104s1,练习：136号元素中是否都遵循构造原理？举出能否具体的例子？,注意,26,原子的简化电子排布：原子实,Ne3s1,练习：写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26号元素铁的简化电子排布式吗？,上式方括号里的符号的意义是：,该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构,Na的简化电子排布：,He2s22p4,Ne3s23p2,Ar3d64s2,Ne核外电子排布,1s22s22p6,1s22s22p63s1,钠Na核外电子排布,27,下列各原子或离子的电子排布式错误的是（）,A.Ca2+1s22s22p63s23p6,B.O2-1s22s23p4,C.Cl-1s22s22p63s23p5,D.Ar1s22s22p63s23p6,BC,练习1：,28,练习2：1.电子排布式为1s22s22p63s23p6某原子，则该元素的核电荷数是_,2.某元素原子的价电子构型为3s23p4,则此元素在周期表的位置是_,18,第3周期，第VIA族,29,4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E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是()AE(3s)E(2s)E(1s)BE(3s)E(3p)E(3d)CE(4f)E(4s)E(3d)DE(5s)E(4s)E(4f),3一个电子排布为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是()A+1B+2C+3D-1,C,A,30,5.下列各原子或离子的电子排布式错误的是()A.Al1s22s22p63s23p1B.O2-1s22s22p6C.Na+1s22s22p6D.Si1s22s22p26.下列表达方式错误的是()A.甲烷的电子式B.氟化钠的电子式C.硫离子的核外电子排布式1s22s22p63s23p4D.碳12原子符号126C,D,C,31,练习：请根据构造原理，写出下列元素基态原子的电子排布式：（1）Ne。（2）S。（3）2