人教版高中化学选修三1.1《原子结构》课件-(共106张PPT).pptVIP

第一章原子结构与性质 第一节原子结构 第2课时 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 核外电子填充顺序图 构造原理 1s 2s2p 3s3p 4s3d4p 规律5s4d5p 6s4f5d6p 7s5f6d 各能层能级能量关系 能级交错 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 ns np nd nf 1s 2s 3s 4s 2p 3p 4p 3d 4d ns n 2 f n 1 d np n为能层序数 1 按能量由低到高的顺序排列 正确的一组是 A 1s 2p 3d 4sB 1s 2s 3s 2pC 2s 2p 3s 3pD 4p 3d 4s 3p C 练习 电子排布式 氢H钠Na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 原子结构示意图 电子排布式 Li 1s22s1 请写出4 10号元素原子的电子排布式 4铍Be5硼B6碳C7氮N8氧O9氟F10氖Ne 1s22s21s22s22p11s22s22p21s22s22p31s22s22p41s22s22p51s22s22p6 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 简单原子的电子排布式 按构造原理将电子依次排布在能量逐渐升高的能级中 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 1s22s22p6 1s22s22p63s23p4 复杂原子的电子排布式 对于较复杂的电子排布式 应先按构造原理 能量最低原理 从低到高排列 然后将同一层的电子移到一起 练习 请写出第四周期21 36号元素原子的基态电子排布式 钪Sc 钛Ti 钒V 铬Cr 锰Mn 铁Fe 钴Co 镍Ni 1s22s22p63s23p63d14s2 1s22s22p63s23p63d24s2 1s22s22p63s23p63d34s2 1s22s22p63s23p63d54s1 1s22s22p63s23p63d54s2 1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d74s2 1s22s22p63s23p63d84s2 练习 请写出第四周期21 36号元素原子的基态电子排布式 铜Cu 锌Zn 镓Ga 锗Ge 砷As 硒Se 溴Br 氪Kr 1s22s22p63s23p63d104s1 1s22s22p63s23p63d104s2 1s22s22p63s23p63d104s24p1 1s22s22p63s23p63d104s24p2 1s22s22p63s23p63d104s24p3 1s22s22p63s23p63d104s24p4 1s22s22p63s23p63d104s24p5 1s22s22p63s23p63d104s24p6 特殊原子的电子排布式 符合能级排布电子为全满或半满状态时最稳定原则 1s22s22p63s23p63d54s1 1s22s22p63s23p63d104s1 练习 1 36号元素中是否都遵循构造原理 举出能否具体的例子 原子的简化电子排布 为了方便 常把内层已达到稀有气体的电子层结构的部分写成 原子实 用稀有气体符号外加方括号来表示 Ne 3s1 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 He 2s22p4 Ne 3s23p2 Ar 3d64s2 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 练习2 1 电子排布式为1s22s22p63s23p6某原子 则该元素的核电荷数是 18 2 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 A E 3s E 2s E 1s B E 3s E 3p E 3d C E 4f E 4s E 3d D E 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 4 下列各原子或离子的电子排布式错误的是 A Al1s22s22p63s23p1B O2 1s22s22p6C Na 1s22s22p6D Si1s22s22p25 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 电子云形状 s电子云呈球形 在半径相同的球面上 电子出现的机会相同 p电子云呈哑铃形 或纺锤形 d电子云是花瓣形 f电子云更为复杂 原子轨道 S能级的原子轨道图 S能级的原子轨道是球形对称的 能层序数n越大 原子轨道半径越大 P能级的原子轨道是哑铃形的 每个P能级有3个原子轨道 它们相互垂直 分别以Px Py PZ表示 P能级的原子轨道图 原子轨道图 S能级的原子轨道图 P能级的原子轨道图 d能级的原子轨道图 思考 回忆spdf能级分别最多容纳电子个数 P5第二段最后一句话 观察下图 这些图称为原子的电子排布图 1 每个原子轨道最多只能容纳几个电子 2 当电子排在同一个能级内时 有什么规律 科学探究 1个原子轨道里最多只能容纳2个电子 且自旋方向相反 顺时针 逆时针 泡利原理 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 而且自旋方向相同 洪特规则 泡利 Pauli 奥地利科学家 对于量子力学的形成以及原子结构理论的发展有重大的贡献 获得1945年诺贝尔物理奖 他对科学理论有着很深刻的洞察力 语锋犀利 被称为 理论物理学的心脏 泡利原理 一个原子轨道中最多只能容纳两个电子 且这两个电子的自旋方向必须相反 此时体系最稳定 原子的总能量最低 泡利不相容原理 电子排布式 1s2s 电子排布图 用一个 表示一个原子轨道 在 中用 或 表示该轨道上排入的电子 Li 1s22s1 洪特规则 对于基态原子 电子在能量相同的轨道上排布时 将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同 C 1s22s22p2 1 每个原子轨道上最多能容纳 个电子 且自旋方向 科学研究 2 当电子排在同一能级时有什么规律 当电子排布在同一能级的不同轨道时 总是 而且自旋方向 洪特规则 2 不同 泡利原理 首先单独占一个轨道 相同 N O C 练习1 写出24Cr29Cu电子排布式 29Cu1s22s22p63s23p63d104s1 24Cr1s22s22p63s23p63d54s1 洪特规则特例 洪特规则特例 相对稳定的状态 全充满 p6 d10 f14 全空时 p0 d0 f0 半充满 p3 d5 f7 泡利原理 洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时 总是优先单独占一个轨道 即分占不同的轨道 而且自旋状态相同 一个原子轨道最多容纳2个电子 而且自旋方向相反 洪特规则特例 全空 半充满 全充满时相对稳定 铁原子的电子排布图 洪特规则 泡利原理 能量最低原理 1s 2s 2p 3p 3d 3s 4s 能量最低原理表述的是 整个原子处于能量最低状态 而不是说电子填充到能量最低的轨道中去 泡利原理和洪特规则都使 整个原子处于能量最低状态 注意 小结 核外电子排布规则 1 能量最低原理 2 泡利不相容原理 3 洪特规则 3 其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是 A B C D C 想一想 4 当碳原子的核外电子排布由 转变为 时 下列说法正确的是 A 碳原子由基态变为激发态B 碳原子由激发态变为基态C 碳原子要从外界环境中吸收能量D 碳原子要向外界环境释放能量 AC 巩固 1s 2s 2p 3s 3p 3d 5 下列有关原子轨道的叙述中不正确的 A 氢原子的3s轨道能量较3p能级低B 锂原子的2s与5s轨道皆为球形分布C p能级的原子轨道呈纺锤形 随着能层序数的增加 p能级原子轨道也在增多D 能层n 4的原子轨道最多可容纳16个电子 课堂练习 CD 6 基态碳原子的最外能层的各能级中 电子排布的方式正确的是 ABCD C 课堂练习 7 以下是表示铁原子的3种不同化学用语 请你通过比较 归纳 分别说出3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息 结构示意图 能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数 电子排布式 能直观地反映核外电子的能层 能级和各能级上的电子数 电子排布图 能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况 自旋方向 小结 一 原子核外电子排布遵循的原理和规则 二 原子核外电子排布的表示式 能量最低原则 泡利不相容原理 洪特规则 电子排布式 电子排布图 确定原子序数 解答基态原子电子排布问题的一般思路 能级排布 电子排布 小结 巩固练习 1 某元素原子序数为24 试问 1 该元素电子排布式 1s22s22p63s23p63d54s1 2 它有个能层 个能级 占有 个原子轨道 3 此元素有个未成对电子 它的价电子数是 6 4 7 15 6 巩固练习 2 填表 4 1s22s2 第2周期第 A族 13 第3周