人教版选修3 第1章 第1节原子结构第2课时学案.doc

第2课时能量最低原理、电子云与原子轨道学习目标：1.了解能量最低原理，知道基态与激发态。2.知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。3了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道，掌握泡利原理和洪特规则。(重难点)自 主 预 习探 新 知1能量最低原理、基态与激发态、光谱(1)能量最低原理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，简称能量最低原理。(2)基态原子与激发态原子(3)光谱与光谱分析光谱形成原因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电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。光谱分析在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。(4)基态、激发态与光谱图示微点拨：日常生活中看到的灯光、激光、焰火等可见光，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。2电子云与原子轨道(1)电子云电子运动的特点：电子的质量小，运动速度快且没有规则，无法确定核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处，只能确定在原子核外各处出现的概率。电子云：电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。小黑点越密，表示概率密度越大。(2)原子轨道概率：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。各能级所含原子轨道数目能级符号nsnpndnf轨道数目1357电子云形状球形哑铃形3泡利原理和洪特规则(1)泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且它们的自旋状态相反。(2)洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。(3)电子排布图：在电子排布图中，用方框表示原子轨道，用箭头表示电子。如： 。微点拨：洪特规则特例：能量相同的原子轨道在全充满(如d10)、半充满(如d5)和全空(如d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。基础自测1判断对错(对的在括号内打，错的在括号内打)(1)电子云中的小黑点表示电子的多少()(2)p能级中有3个相互垂直的原子轨道()(3)基态碳原子的电子排布图为 ()(4)基态铁原子的简化电子排布式为ar3d64s2()答案(1)(2)(3)(4)2氢原子的电子云图中小黑点表示的意义是()a1个小黑点表示一个电子b黑点的多少表示电子个数的多少c表示电子的运动轨迹d表示电子在核外空间出现的概率d在电子云图中，小黑点并不代表电子，小黑点代表电子在核外空间区域内出现的概率，小黑点的疏密与电子在该区域出现的概率大小成正比。3下列轨道表示式能表示基态氮原子的核外电子排布的是() 【导学号：79652011】c根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，因此，基态氮原子2p能级上的电子排布应为，c项正确。合 作 探 究攻 重 难原子轨道的几条规律1不同能层的同种能级的原子轨道形状相同，只是半径不同。能层序数n越大，原子轨道的半径越大。2s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别以px、py、pz表示。3原子轨道数与能层序数(n)的关系是原子轨道为n2个。4原子轨道能量高低相同能层不同能层对点训练1下列说法正确的是()as能级的能量总小于p能级的能量b2s的电子云半径比1s电子云半径大，说明2s的电子云比1s的多c当电子排布在同一能级的不同轨道时，电子总是先占满一个轨道(1个原子轨道最多只能容纳两个电子，且自旋状态相反)，然后再占据其他原子轨道dnf能级中最多可容纳14个电子d同一能层中，s能级的能量小于p能级的能量，不同能层中，s能级(较高能层)的能量可能高于p能级(较低能层)的能量，a错误；2s的电子云半径比1s电子云半径大，说明2s的电子在离原子核较远的区域出现的概率比1s的电子大，b错误；当电子排布在同一能级的不同轨道时，电子总是先占据不同的原子轨道而且自旋状态相同，c错误；nf能级有7个原子轨道，每一个原子轨道最多容纳两个电子，d正确。核外电子排布的表示法结构示意图意义将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子实例al： s2： 电子排布式意义用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式实例k：1s22s22p63s23p64s1简化电子排布式意义为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示实例k：ar4s1价电子排布式意义主族元素的价层电子指最外层电子，价层电子排布式即外围电子排布式实例al：3s23p1电子排布图意义每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子实例(1)主族元素的最外层电子就是外围电子，又称价电子。过渡元素的外围电子一般包括最外层的s电子和次外层的d电子，有的还包括倒数第三层的f电子。(2)简单离子是原子得失一定数目电子后的产物。在表达阴、阳离子的核外电子排布状况时，务必注意离子与原子之间的电子数目关系。对点训练2按要求完成下列填空： 【导学号：79652012】(1)11na的电子排布式为_。(2)20ca的价电子排布式为_。(3)35br的结构示意图为_。(4)7n的电子排布图为_。解析本题主要考查原子的电子排布式、电子排布图和微粒的结构示意图，其中，电子排布式是书写价电子排布式及电子排布图的基础。11na的电子排布式为1s22s22p63s1；20ca的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，其价电子排布式为4s2；35br的结构示意图为；7n的电子排布式为1s22s22p3，其电子排布图为。答案(1)1s22s22p63s1(2)4s2(3) (4) 基态原子的核外电子排布图(式)的误区误区一忽视能量最低原理误区二忽视泡利原理误区三忽视洪特规则误区四忽视原子的电子排布式与价电子排布式的不同如fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或ar3d64s2，其价电子排布式为3d64s2。当 堂 达 标固 双 基1观察1s轨道电子云示意图，判断下列说法正确的是()a一个小黑点表示1个自由运动的电子b1s轨道的电子云形状为圆形的面c电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转一样d1s轨道电子云的点的疏密表示电子在某一位置出现概率的大小d尽管人们不能确定某一时刻原子中电子的精确位置，但能够统计出电子在什么地方出现的概率大，在什么地方出现的概率小。为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在核外出现概率的大小，点密表示电子在那里出现的概率大，反之则小。由图可知，处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称，且电子在原子核附近出现的概率最大，离核越远出现的概率越小。图中的小黑点不表示电子，而表示电子曾经出现过的位置。2下列对核外电子运动状态的描述正确的是() 【导学号：79652013】a电子的运动与行星的运动相似，围绕原子核在固定的轨道上高速旋转b能层数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道c氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道d在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同da项，质量很小的电子在做高速运动时，其运动规律跟普通物体不同，电子没有确定的运动轨道；b项，第三能层只有3s、3p、3d三个能级，而3s能级有1个轨道、3p能级有3个轨道、3d能级有5个轨道，故第三能层有9个轨道；c项，氢原子中只有1个电子，在1s轨道，但还存在其他空轨道；d项，电子的运动状态与能层、能级和自旋状态有关，在同一原子内部没有两个电子存在完全相同的运动状态。3以下电子排布式是基态原子的电子排布式的是()a1s12s1b1s22s12p1c1s22s22p63s2d1s12s12p63p1c根据构造原理，基态原子的核外电子的排布总是优先占据能量低的能级，填满后再逐一填充能量高的能级。低能量的能级没填满就填高能量的能级的原子处于激发态。a项，1s12s1为激发态；b项1s22s12p1为激发态；d项1s12s12p63p1为激发态；只有c项处于基态。4下列化学用语的书写正确的是()a羟基的电子式：b过氧化氢的电子式：h2hcas的简化电子排布式：ar4s24p3d基态镁原子的核外电子排布图：d羟基的电子式为h，a错误；过氧化氢是共价化合物，电子式为h h，b错误；as的原子序数是33，原子的简化电子排布式为ar3d104s24p3，c错误；基态镁原子的核外电子排布图为 ，d正确。5写出下列粒子的电子排布式或电子排布图。(1)电子排布式17cl_；ca2_；22ti_；al3_。(2)电子排布图o2的电子排布图_；f的最外层电子排布图_。(3)分别写出al、c的最外层电子排布式_、_。解析熟悉前36号元素，尤其是前18号元素的核外电子排布规律，能熟练