高中化学《原子结构》教案16 新人教版选修3

用心 爱心 专心1 第一节第一节 原子结构 原子结构 第二课时第二课时 知识与技能 1 了解原子结构的构造原理 能用构造原理认识原子的核外电子排布 2 能用电子排布式表示常见元素 1 36 号 原子核外电子的排布 3 知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理 4 知道原子的基态和激发态的涵义 5 初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱 了解其简单应用 教学过程 课前练习 1 理论研究证明 在多电子原子中 电子的排布分成不同的能层 同一能层的电子 还 可以分成不同的能级 能层和能级的符号及所能容纳的最多电子数如下 1 根据 的不同 原子核外电子可以分成不同的能层 每个能层上所能排布的最多电子数为 除 K 层外 其他能层作最外层时 最多只能有 电子 2 从上表中可以发现许多的规律 如 s 能级上只能容纳 2 个电子 每个能层上的能级数与 相等 请再写出一个规律 2 A B C D 均为主族元素 已知 A 原子 L 层上的电子数是 K 层的三倍 B 元素的原子核外 K L 层上 电子数之和等于 M N 层电子数之和 C 元素形成的 C2 离子与氖原子的核外电子排布完全相同 D 原子核 外比 C 原子核外多 5 个电子 则 1 A 元素在周期表中的位置是 B 元素的原子序数为 2 写出 C 和 D 的单质发生反应的化学方程式 引入 电子在核外空间运动 能否用宏观的牛顿运动定律来描述呢 4 电子云和原子轨道 1 电子运动的特点 质量极小 运动空间极小 极高速运动 因此 电子运动来能用牛顿运动定律来描述 只能用统计的观点来描述 我们不可能像描述宏观运动物 体那样 确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间如何 而只能确定它在原子核外各处出 现的概率 概率分布图看起来像一片云雾 因而被形象地称作电子云电子云 常把电子出现的概率约为 90 的空间圈出来 人们把这种电子云轮廓图成为原子轨道原子轨道 S 的原子轨道是球形的 能层序数越大 原子轨道的半径越大 用心 爱心 专心2 P 的原子轨道是纺锤形的 每个 P 能级有 3 个轨道 它们互相垂直 分别以 Px Py Pz为符号 P 原子轨 道的平均半径也随能层序数增大而增大 s 电子的原子轨道都是球形的 原子核位于球心 能层序数 2 越大 原子轨道的半径越大 这是由 于 1s 2s 3s 电子的能量依次增高 电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大 电子云越来越向 更大的空间扩展 这是不难理解的 打个比喻 神州五号必须依靠推动 提供能量 才能克服地球引力上 天 2s 电子比 1s 电子能量高 克服原子 核的吸引在离核更远的空间出现的概率就比 1s 大 因而 2s 电子云必然比 1s 电子云更扩散 2 重点难点重点难点 泡利原理和洪特规则 量子力学告诉我们 ns 能级各有一个轨道 np 能级各有 3 个轨道 nd 能级各有 5 个轨道 nf 能级各有 7 个轨道 而每个轨道里最多能容纳 2 个电子 通常称为电子对 用方向相反的箭头 来表示 一个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子 而且自旋方向相反 这个原理成为泡利原理泡利原理 推理各电子层的轨道数和容纳的电子数 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 这个规则是洪洪 特规则特规则 练习 写出 5 6 7 8 9 号元素核外电子排布轨道式 并记住各主族元素最外层电子排布轨道式的 特点 成对电子对的数目 未成对电子数和它占据的轨道 思考 下列表示的是第二周期中一些原子的核外电子排布 请说出每种符号的意义及从中获得的一些 信息 思考 写出 24 号 29 号元素的电子排布式 价电子排布轨道式 阅读周期表 比较有什么不同 为什 么 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 2 电子排布式可以简化 如可以把钠的电子排布式写成 Ne 3S1 试问 上式方括号里的符号的意义 是什么 你能仿照钠原子的简化电子排布式写出第 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 洪特规则的特例 洪特规则的特例 对于同一个能级 当电子排布为全充满 半充满或全空时 是比较稳定的 对于同一个能级 当电子排布为全充满 半充满或全空时 是比较稳定的 课堂练习课堂练习 1 用轨道表示式表示下列原子的价电子排布 1 N 2 Cl 3 O 4 Mg 2 以下列出的是一些原子的 2p 能级和 3d 能级中电子排布的情况 试判断 哪些违反了泡利不相容原理 哪些违反了洪特规则 1 2 3 4 5 6 违反泡利不相容原理的有 违反洪特规则的有 3 下列原子的外围电子排布中 那一种状态的能量较低 试说明理由 用心 爱心 专心3 1 氮原子 A B 2s 2p 2s 2p 2 钠原子 A 3s1 B 3p1 3 铬原子 A 3d54s1 B 3d44s2 4 核外电子