化学选修三第一章第一节第二课时

1、第一章第一章 原子结构与性质原子结构与性质 第一节 原子结构 （第2课时） 2021-6-272 【教学目标教学目标】 1.1.能根据构造原理用电子排布式表示能根据构造原理用电子排布式表示1-361-36原子核原子核 外电子的排布外电子的排布 2.理解能量最低原理，及其运用理解能量最低原理，及其运用 3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁， 了解其简单运用了解其简单运用 构造原理与电子排布式构造原理与电子排布式 问题探究 根据已有知识，试写出K原子 的可能电子排布式与原子结构示意图？ 猜想一： 1s22s22p63s23p63d1 +19 2 8 9

2、 +192 8 8 1 猜想二： 1s22s22p63s23p64s1 三、构造原理与电子排布式 构造原理： 在多电子原子 中，电子在能 级上的排布顺 序是：电子先 排在能量_ 的能级上，然 后依次排在能 量_的 能级上。 【思考】： 有何规律？ 低低 较高较高 7 6 5 4 3 2 1 4f 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 2p 3p 4p 5p 6p 7p 6d 5d 4d 3d 5f 核 外 电 子 填 充 顺 序 图 构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 规律 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 从第三层开始出现存在着能级交

3、错从第三层开始出现存在着能级交错 问题解释： 猜想一： 1s22s22p63s23p63d1 +19 2 8 9 +19 2 8 8 1 猜想二： 1s22s22p63s23p64s1 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)能级相同的不同能层的能量高低顺序： (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) 从第三层开始出现存在着能级交错从第三层开始出现存在着能级交错 2、根据2n2的规律推算第一到第四电子层最多可 以容纳的电

4、子数目为 。 1、按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是： ( ) A1s、2p、3d、4s B1s、2s、3s、2p C2s、2p、3s、3p D4p、3d、4s、3p 2、8、18、32 C 练习： 钙Ca 1s22s22p63s23p64s2 钙Ca 想一想 +20 第1层 第2层 第3层 K层 L层 M层 2882 N层 第4层 4、电子排布式、电子排布式 将将 上所容纳的电子数标在该能级符号上所容纳的电子数标在该能级符号 ，并按照，并按照能层能层从左到右的顺序排列从左到右的顺序排列 的式子，称电子排布式，如氢元素原子的的式子，称电子排布式，如氢元素原子的 电子排布式为：电子排布式为：

5、 能级 右上角 注意：在书写电 子排布式时，能 层低的能级要写 在左边，按照能 层顺序写。 原子结构示意图电子排布式 Li: 1s22s1 练一练 请写出418号元素原子的电子排布式。 4 铍Be 5 硼B 6 碳C 7 氮N 8 氧O 9 氟F 10 氖Ne 1s2 2s2 1s2 2s22p1 1s2 2s22p2 1s2 2s22p3 1s2 2s22p4 1s2 2s22p5 1s2 2s22p6 钠 Na 镁 Mg 铝 Al 硅 Si 磷 P 硫 S 氯 Cl 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p1

6、 1 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 2 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p2 2 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p3 3 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p4 4 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p5 5 练习：请写出第四周期2136号元素原子的基态电 子排布式。 钪Sc： ； 钛Ti： ； 钒V： ； 铬铬CrCr： ； 锰Mn： ； 铁Fe： ； 钴Co： ； 镍Ni： ； 1s22s22p63s23p63d14s2 1s22s22p63s23p

7、63d24s2 1s22s22p63s23p63d34s2 1s22s22p63s23p63d54s1 1s22s22p63s23p63d54s2 1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d74s2 1s22s22p63s23p63d84s2 半排满半排满 练习：请写出第四周期2136号元素原子 的基态电子排布式。 铜铜CuCu： ； 锌Zn： ； 镓Ga： ； 锗Ge： ； 砷As： ； 硒Se： ； 溴Br： ； 氪Kr： ； 1s22s22p63s23p63d104s1 1s22s22p63s23p63d104s2 1s22s22p63s23p63d1

8、04s24p1 1s22s22p63s23p63d104s24p2 1s22s22p63s23p63d104s24p3 1s22s22p63s23p63d104s24p4 1s22s22p63s23p63d104s24p5 1s22s22p63s23p63d104s24p6 全排满全排满 P7P7 【思考与交流思考与交流】1 1 1s22s22p63s23p63d54s1 1s22s22p63s23p63d104s1 24号铬： 29号铜： 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 原子的简化电子排布： Ne3s1 写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26号元素

9、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 原子实：在简化的电子排布式中以稀有气体的元素符 号加方括号表示的原子组成部分称为“原子实”。Ne 即为原子实 O：He2s22p4 Si：Ne3s23p2 Fe：Ar3d64s2 钠 Na的简化电子排布： 外围电子排布式：是指将过渡元素外围电子排布式：是指将过渡元素原子原子的电子排布式中符合稀的电子排布式中符合稀 有气体的原子的电子排布的部分（有气体的原子的电子排布的部分（原子实原子实）或）或主族主族、0族元素族元素 的内层电子排布省略后剩下的式子的内层电子排布省略后剩下的式子 2构造原理揭示的电子排

10、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) 练习： 1一个电子排布为1s22s22p63s23p1的元素最可 能的价态是( ) A +1 B +2 C +3 D -1 C A 3下列原子或离子的电子排布式错误的是（ ） A、Al 1s22s22p63s23p1 B、O2- 1s22s22p6 C、Na+ 1s22s22p6 D、 Si 1s22s22p2 4下列表达方式错误的是（ ） A 甲烷的电子式 B

11、 氟化钠的电子式 C 硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4 D 碳12原子 126C D C 【练习】试书写 Cl、K、26Fe原子的核外电子 排布式。 Cl: K: 26Fe: 1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s23p64s1 1s22s22p63s23p63d64s2 注意：在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，注意：在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边， 按照能层顺序写按照能层顺序写。 强调：强调：最高能级组电子数为价电子数最高能级组电子数为价电子数 四、能量最低原理、基态与激发态、光谱 1能量最低原理 现代物质结构理论证实，原子的电子排

12、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、基态与激发态 （1）基态原子：处于最低能量的原子叫基态 原子。基态原子稳定。 即在基态原子里，电子根据构造原理优先排布即在基态原子里，电子根据构造原理优先排布 在能量最低的能级里，然和依次排布在能量逐在能量最低的能级里，然和依次排布在能量逐 渐升高的能级里渐升高的能级里 （3）基态与激发态相互转化的关系 2、基态与激发态 （1）基态原子：处于最低能量的原子叫基态 原子。基态原子稳定。 （2）激发态原子：当基态原子的电子吸收能量 后，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态原子。 激发态原子不稳定，又跃迁回较低能级，并释放能

13、量。 基态原子激发态原子 吸收能量 释放能量 1s22s22p63s2 基态镁原子基态镁原子 1s22s22p63s13p1 激发态镁原子激发态镁原子 吸收能量 释放能量 （4）要点提示： 光辐射是电子释放能量的重要形式之一光辐射是电子释放能量的重要形式之一 日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯 光、霓虹灯光、激光、焰火等都和核外电子发光、霓虹灯光、激光、焰火等都和核外电子发 生跃迁后释放能量有关。生跃迁后释放能量有关。 3.原子光谱: 不同元素的原子的核外电子发生跃迁时会吸收 或释放不同频率的光，可以用光谱仪摄取。 各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，

14、总称 为原子光谱。 光谱与光谱分析光谱与光谱分析 (1)光谱形成原因光谱形成原因 不同元素的原子发生不同元素的原子发生_时会吸收或释放不同的光。时会吸收或释放不同的光。 (2)光谱分类光谱分类 根据光是被吸收或释放，可将光谱分为根据光是被吸收或释放，可将光谱分为_ 和和_，总称，总称_。 跃迁 吸收光谱 发射光谱原子光谱 2021-6-27江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣26 基态与激发态的关系基态与激发态的关系 原子光谱原子光谱 基态原子基态原子激发态原子激发态原子 吸收能量吸收能量 释放能量释放能量 发射光谱发射光谱 吸收光谱吸收光谱 能量较高能量较高能量最低能量最低 能量最低原理、基态与激发

15、态、光谱能量最低原理、基态与激发态、光谱 锂、氦、汞的发射光谱 锂、氦、汞的吸收光谱 特征:暗背景, 亮线, 线状不连续线状不连续 特征:亮背景, 暗线, 线状不连续线状不连续 发射光谱 吸收光谱 (3)光谱分析 在现代化学中，利用_上的特征谱线来 鉴定元素的分析方法。 原子光谱原子光谱 光谱与光谱分析光谱与光谱分析 (1)光谱形成原因光谱形成原因 不同元素的原子发生不同元素的原子发生_时会吸收或释放不同的光。时会吸收或释放不同的光。 (2)光谱分类光谱分类 根据光是被吸收或释放，可将光谱分为根据光是被吸收或释放，可将光谱分为_ 和和_，总称，总称_。 跃迁跃迁 吸收光谱吸收光谱 发射光谱发射

16、光谱原子光谱原子光谱 原子光谱为线状不连续光谱可用于光谱分析原子光谱为线状不连续光谱可用于光谱分析 连续光谱不能用于光谱分析连续光谱不能用于光谱分析 化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等 （4） 光谱分析的应用： 通过原子光谱发现许多元素。 如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中有特征 的篮光和红光。 又如：1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀 有气体氦。 锂、氦、汞的吸收光谱 锂、氦、汞的发射光谱 下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。 其中图_是原子由基态转化为激发态时 的吸收光谱，图_是原子由激发态转化 为基态时的发射光谱。不同元素的原子光谱 上的特征谱线不

17、同，请在下图中用线段将同 种元素的吸收光谱和发射光谱连接。 能量最低原理、基态与激发态、光谱 基态与激发态相互转化的应用 焰色 反应 焰色反应就是某些金属原子的电子在高温火 焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态 激跃迁到激发态；处于激发态的电子是十分不 稳定的，在极短的时间内（约10s）便跃迁 到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能 量以一定波长（颜色）的光释放出来。由于各 种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁 时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的 能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看 到了各种色彩。 焰火呈现五颜六色的原因 小小 结结 元素 符号 电 子 式 原子结 构示意

18、 图 电子排 布式 简化的电子 排布式 外围电子 排布式 Ca 构造原理与电子排布式构造原理与电子排布式 练习：书写下列原子或者离子的电 子排布式 FeFe2+Fe3+CuCu+ 2021-6-27江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣34 1 1、当镁原子由、当镁原子由1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 2 1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63p3p2 2时，以下说法时，以下说法 正确的是（正确的是（ ） A A镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量 B B镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量 C C镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量 D D镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量 A A 课堂练习课堂练习 能量最低原理、基态与激发态、光谱能量最低原理、基态与激发态、光谱 2021-6-27江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣35 2 2、判断下列表达是正确还是错误？判断下列表达是正确还是错误？ (1) 1s22s2 2p63s2 3p63d54s2 属于激发态属于激发态 (2) 1s22s2 2p63d1 属于激发态属于激发