人教版选修3第1章 第1节原子结构第1课时课件（34张）.ppt

第一节原子结构 第1课时原子的诞生 能层 能级和构造原理 知识梳理 氢 一 原子的诞生 能层与能级1 原子的诞生 氦 锂 2 宇宙中元素的组成及含量 根据多电子原子核外电子的 将核外电子分成不同的能层 能层用 表示 3 能层 88 6 1 8 1 能量差异 k l m n o p q 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 能级用相应能层的序数和字母s p d f组合在一起来表示 在每一个能层中 能级符号的顺序是 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 能级可容纳的最多电子数为1 3 5 7 的倍 4 能级 能量 ns np 等于 3个 3s 3p 3d 2 5 能层 能级的符号和所能容纳的最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 2 8 18 32 2n2 随着原子的递增 绝大多数元素的原子核外电子的排布将遵循下图的排布顺序 人们把它称为构造原理 即电子填充能级的顺序 1s 2s 2p 3s 4s 4p 5s 4d 5p 4f 6p 7s 二 构造原理与电子排布式1 构造原理 核电荷数 3p 3d 6s 5d 将能级上排布的电子数标在该能级符号 并按照能层从左到右的顺序排列的式子 称电子排布式 如mg原子的电子排布式中数字和符号的意义为铝原子的电子排布式为 也可以写成 2 电子排布式 右上角 1s22s22p63s23p1 ne 3s23p1 自我检测 1 第三能层有s p共2个能级 2 3d能级最多容纳5个电子 3 第三能层最多容纳8个电子 4 任一能层的s能级最多容纳的电子数均为2 5 s能级的能量一定比p能级的低 6 3p2表示3p能级只能填充两个电子 7 同一原子中 1s 2p 4p电子的能量逐渐降低 1 判断正误 正确的打 错误的打 8 同一原子中 2p 3p 4p电子的能量逐渐升高 9 各能级最多可容纳的电子数按s p d f 的顺序依次为1 3 5 7 的2倍 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 电子分层排布模型 葡萄干布丁 模型 量子力学模型 道尔顿原子学说 核式模型a b c d 解析阴极射线的发现 粒子散射实验 氢原子光谱的发现和研究 对揭示原子内部结构的奥秘起到了极为重要的作用 道尔顿 汤姆生 卢瑟福 玻尔等人提出的原子结构模型对人类探索物质结构做出了巨大的贡献 原子结构模型的演变过程可以表述为道尔顿原子学说 汤姆生 葡萄干布丁 模型 卢瑟福核式模型 玻尔电子分层排布模型 量子力学模型 答案c 2 下列对不同时期原子结构模型提出的时间排列正确的是 1 3d 4s 2 3s 3p 3d 3 2s 3s 4s 解析解答此题的关键在于熟记构造原理 各能级的能量按1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 的顺序逐渐升高 答案 1 4s 3d 2 3s 3p 3d 3 2s 3s 4s 3 比较下列原子的能级的能量高低 提升一能层 能级和构造原理的理解 a 各能层的能级数按k l m n分别为1 2 3 4b 各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束c 各能层含有的能级数为n 1d 各能层含有的电子数为2n2解析各能层中的能级数等于其所处的能层数 即当n 1时 它只有一个s能级 当n 2时 含有两个能级分别为s p能级 所以b c都不正确 d选项中每个能层最多能填充2n2个电子 但不是一定含有2n2个电子 答案a 例1 下列有关认识正确的是 名师点拨 1 各能级的能量并不是按能层序数增大的顺序递增的 从第三能层开始出现了能层高的能级的能量比能层低的能级的能量低的现象 称为能级交错现象 能级交错可以表示为能量ns n 2 f n 1 d np 如4s 3d 5s 4d 6s 4f 5d等 要特别记忆4s 3d这一能级交错现象 2 原子核外电子按能量由低到高的顺序依次排布 因此 根据构造原理可以比较各能级的能量高低 提示 1 英文字母相同的不同能级中 能层序数越大 电子能量越高 如e2p e3p e4p 2 同一能层中 能级越高 电子能量越高 如e4s e4p e4d e4f 3 从第三能层开始出现能级交错现象 能级交错排列的顺序即能量由低到高的顺序 ens e n 2 f e n 1 d enp 如e4s e3d e5s e4d e6s e4f e5d 4 能层和能级都相同时 电子的能量相同 如e2px e2py e2pz 深度思考 1 怎么比较电子能量的高低 提示如下图所示 每一行表示1个能级组 自下而上表示n个能级组 其能量依次升高 在同一能级组内 从左到右能量依次升高 2 原子核外电子按能量的差异如何分成能级组 1 1 2s3s 2 2s3d 3 3px3pz 4 3p3s 5 4f5f 变式训练比较下列原子轨道的能量高低 解析根据构造原理 各能级能量由低到高的顺序为 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p 同一能层中同一能级的不同原子轨道的能量相同 答案 1 2 3 4 5 2 宇宙中最丰富的元素是 a ob hc hed al解析宇宙中最丰富的元素是h 答案b 3 下列各能层不包含d能级的是 a o能层b p能层c m能层d k能层解析多电子原子中 同一能层的电子可分占不同的能级 k能层只有s能级 l能层有s p能级 从m能层开始有d能级 答案d 提升二电子排布式的书写 1 基态b原子的电子排布式为 2 基态n原子的价电子排布式为 3 se原子序数为 其核外m层电子的排布式为 4 li3n晶体中氮以n3 存在 基态n3 的电子排布式为 5 写出基态镓 ga 原子的电子排布式 例2 按要求填空 解析b的核外有5个电子 电子排布式为1s22s22p1或 he 2s22p1 n原子最外层有5个电子 最高能层为2 价电子排布式为2s22p3 se与o同主族 原子序数为34 n能层有6个电子 故其m层排满 m层电子排布式为3s23p63d10 n原子电子排布式为2s22p3 n原子得到3个电子所得n3 的电子排布式为2s22p6 ga为第四周期第 a族元素 故其原子最外层电子排布式为4s24p1 ga原子电子排布式为 ar 3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1 答案 1 1s22s22p1或 he 2s22p1 2 2s22p3 3 343s23p63d10 4 1s22s22p6 5 1s22s22p63s23p63d104s24p1或 ar 3d104s24p1 按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中 如 6c 1s22s22p210ne 1s22s22p617cl 1s22s22p63s23p519k 1s22s22p63s23p64s1对于较复杂的电子排布式 应先按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 如 26fe 先按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d6 然后将同一层的排列一起 即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 名师点拨 1 简单原子的电子排布式的书写2 复杂原子的电子排布式的书写 如k 1s22s22p63s23p64s1 其简化电子排布式可表示为 ar 4s1 其中 ar 代表ar原子的核外电子排布式 即1s22s22p63s23p6 4s1是k原子的最外层电子排布 再如fe原子的简化电子排布式为 ar 3d64s2 先写原子的电子排布式 然后再得失电子 例如 o2 的电子排布式 先写o原子的电子排布式为1s22s22p4 再得2个电子知o2 的电子排布式为1s22s22p6 fe3 的电子排布式 先写fe原子的电子排布式为 ar 3d64s2 再失去3个电子 由外层向里层失去电子 得到fe3 电子排布式为 ar 3d5 而不能先失去3d上的3个电子 再按轨道能量顺序写成 ar 3d34s2 3 利用构造原理书写简化电子排布式4 简单离子电子排布式的书写 当能级处于全空 全充满或半充满状态时 能量相对较低 原子结构较稳定 1 24cr的电子排布式的书写 5 特殊原子的电子排布式书写规则 2 29cu的电子排布式的书写 提示电子排布按构造原理填充 而书写电子排布式时 按能层由小到大的顺序书写 同一能层按能级顺序连在一起 如fe 1s22s22p63s23p63d64s2 而不能写成1s22s22p63s23p64s23d6 深度思考 1 书写电子排布式应注意的问题是什么 提示基态原子失电子时 由外层向里层 按能级顺序失去电子 2 基态原子失电子的规律 4 下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是 a 1s 2p 3db 1s 2s 3sc 2s 2p 2dd 3p 3d 3f解析从m能层开始有d能级 不存在2d能级 故c项错误 从n能层开始有f能级 不存在3f能级 故d项错误 不同能层的相同能级最多容纳的电子数相同 故b项错误 答案a 5 已知na的核外电子排布式为1s22s22p63s1 通常可把内层已达稀有气体原子的电子层结构的部分写成 原子实 如na的核外电子排布式可写成 ne 3s1 用 原子实 表示的30号元素锌的原子核外电子排布式正确的是 a ne 3d104s2b ar 3d104s24p2c ar 3d84s24p2d ar 3d104s2解析根据构造原理可知 锌元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2 除3d104s2外 锌原子内层电子的排布与稀有气体原子ar的电子排布相同 因此锌的核外电子排布式可写为 ar 3d104s2 答案d 1 根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式 a元素原子核外m层电子数是l层电子数的一半 b元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1 5倍 基态ni2 fe3 s2 的电子排布式分别为 2 某元素的最外层电子排布式是4s24p5 则其元素符号为 3 基态ti2 中 电子占据的最高的能层符号为 该能层有个能级 4 写出基态砷原子的电子排布式 砷位于元素周期表中周期第族 6 按要求填空 解析 1 l层有8个电子 则m层有4个电子 故a为硅 当次外层为k层时 最外层电子数则为3 为硼 当次外层为l层时 最外层电子数为1 5 8 12 违背了排布规律 故不可能 ni的原子序数为28 根据构造原理 基态ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2 故ni2 的电子排布式为1s22s22p63s23p63d8 基态fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 故fe3 的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5 硫原子序数为16 基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4 故s2 的电子排布式为1s22s22p63s23p6 2 根据价电子排布式可知该元素有4个电子层 最外层有7个电子 位于元素周期表的第四周期第 a族 为br元素 3 ti的原子序数为22 基态ti原子的电子排布式为 ar 3d24s2 故基态ti2 的电子排布式为 ar 3d2 电子占据的最高能层符号为m 该能层有3s 3p 3d3个能级 4 砷的原子序数为33 基态as原子的电子排布式为 ar 3d104s24p3 位于第四周期第 a族 答案 1 1s22s22p63s23p2或 ne 3s23p2 1s22s22p1或 he 2s22p1 1s22s22p63s23p63d8或 ar 3d81s22s22p63s23p63d5或 ar 3d51s22s22p63s23p6或 ne 3s23p6 2 br 3 m3 4 ar 3d104s24p3四 a 7 填空题 1 co基态原子核外电子排布式为 2 基态ge原子的核外电子排布式为 3 镍元素基态原子的电子排布式为 4 写