第一章原子结构(3课时)

1、第一章第一章 原子结构与性质原子结构与性质 第一节第一节 原子结构原子结构 （3 3课时）课时） 一、人类探索物质结构的历史一、人类探索物质结构的历史 德谟克利特的古代原子学说 道尔顿的近代原子学说（模型） 汤姆生原子模型卢瑟福原子模型 玻尔原 子模型 电子云模型 原子结构的衍变过程 近代近代 原子原子 论论 发发 现现 电电 子子 带核原子结构模型带核原子结构模型 轨道原子结构模型轨道原子结构模型 原性论 物质结构理论 物质的元素组成决定了性质物质的元素组成决定了性质 同分异构体的存在说明物同分异构体的存在说明物 质的结构决定物质的性质质的结构决定物质的性质 晶体结构决定物质的性质晶体结构决

2、定物质的性质 二、物质决定性质 第一节 原子结构 第一章 原子 原子核 核外电子 质子 中子 核电荷数=核内质子数=核外电子数 质量数=质子数+中子数 能层能层12345n 符号符号KLMNO 212222232 242252 2n2 二、能层与能级 1、能层、能层 （1）先排能量低的电子层，再排能量）先排能量低的电子层，再排能量 高的电子层，由里往外。高的电子层，由里往外。 （2）每一层最多容纳电子数：）每一层最多容纳电子数：2n2个。个。 （3）最外层电子数不超过）最外层电子数不超过8个（个（K层为层为 最外层时不超过最外层时不超过2个）。个）。 （4）次外层电子数不超过）次外层电子数不超

3、过18个，倒数个，倒数 第三层不超过第三层不超过32个。个。 核外电子的排布规律核外电子的排布规律: 规定，任一能层的能级总是从规定，任一能层的能级总是从 s 能级能级 开始，依次称开始，依次称p、d、f、g能级能级 能层能层 K L M N O 能级能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 最多最多 电子电子 数数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2、能级、能级 s 122p 326 d 5210f 7214 不同能层中的s、p、d、f、g能 级最多能容纳的电子数是相同的， 各为： 所含能级个数能层序数 n (1)相同能层的不同能级的能量高低顺序

4、： (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为能层序数为能层序数) 1 1、电子排布式：、电子排布式： 氢氢 H H 钠钠 Na Na 铝铝 AlAl 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p1 1 1s1s1 1 用数字在能级符号右上角表明该能级上的用数字在能级符号右上角表明该能级上的 排布的电子数。排布的电子数。 原子

5、结构示意图原子结构示意图电子排布式电子排布式 Li: 1s22s1 练一练练一练 请写出请写出4 41010号元素原子的电子排布式。号元素原子的电子排布式。 问题探究问题探究 根据已有知识，试写出根据已有知识，试写出K K原子原子 的可能电子排布式与原子结构示意图？的可能电子排布式与原子结构示意图？ 猜想一：猜想一： 1s22s22p63s23p63d1 +19 2 8 9 +19 2 8 8 1 猜想二：猜想二： 1s22s22p63s23p64s1 三、构造原理与电子排布式三、构造原理与电子排布式 构造原理：构造原理：P P5 5 随原子核电荷随原子核电荷 数递增，绝大数递增，绝大 多数原

6、子核外多数原子核外 电子的排布遵电子的排布遵 循如右图的排循如右图的排 布顺序，这个布顺序，这个 排布顺序被称排布顺序被称 为为构造原理构造原理。 【思考思考】： 有何规律？有何规律？ 问题解释：问题解释： 猜想一：猜想一： 1s22s22p63s23p63d1 +19 2 8 9 +19 2 8 8 1 猜想二：猜想二： 1s22s22p63s23p64s1 各能层能级能量关系各能层能级能量关系 【练习练习】试书写试书写N N、ClCl、K K、26 26Fe Fe原子的核外电原子的核外电 子排布式。子排布式。 Cl: K: 26Fe: 1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s

7、23p6 4s1 1s22s22p63s23p63d64s2 注意书写注意书写：1s22s22p63s23p64s2 3d6 练习：请写出第四周期练习：请写出第四周期21213636号元素原子的基态电号元素原子的基态电 子排布式。子排布式。 钪钪ScSc： ； 钛钛TiTi： ； 钒钒V V： ； 铬铬CrCr： ； 锰锰MnMn： ； 铁铁FeFe： ； 钴钴CoCo： ； 镍镍NiNi： ； 1s22s22p63s23p63d14s2 1s22s22p63s23p63d24s2 1s22s22p63s23p63d34s2 1s22s22p63s23p63d54s1 1s22s22p63s2

8、3p63d54s2 1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d74s2 1s22s22p63s23p63d84s2 练习：请写出第四周期练习：请写出第四周期21213636号元素原子号元素原子 的基态电子排布式。的基态电子排布式。 铜铜CuCu： ； 锌锌ZnZn： ； 镓镓GaGa： ； 锗锗GeGe： ； 砷砷AsAs： ； 硒硒SeSe： ； 溴溴BrBr： ； 氪氪KrKr： ； 1s22s22p63s23p63d104s1 1s22s22p63s23p63d104s2 1s22s22p63s23p63d104s24p1 1s22s22p63s23p

9、63d104s24p2 1s22s22p63s23p63d104s24p3 1s22s22p63s23p63d104s24p4 1s22s22p63s23p63d104s24p5 1s22s22p63s23p63d104s24p6 1s22s22p63s23p63d54s1 1s22s22p63s23p63d104s1 2424号铬：号铬： 2929号铜号铜： 练习：练习：1 13636号元素中是否都遵循构造原理？号元素中是否都遵循构造原理？ 举出能否具体的例子？举出能否具体的例子？ 注注 意意 原子的简化电子排布：原子的简化电子排布：原子实原子实 Ne 3s1 练习：练习：写出第写出第8 8

10、号元素氧、第号元素氧、第1414号元素硅和第号元素硅和第 2626号元素铁的简化电子排布式吗？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：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该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构 NaNa的简化电子排布：的简化电子排布： He 2s22p4 Ne 3s23p2 Ar 3d64s2 O O： SiSi： FeFe： 四.能量最低原理、基态与激发态、光谱 能量最低原理能量最低原理: : 原子的电子排布遵循构造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能使整个原子的能量处于最低状态。最低状态。 基态原子基态原

11、子: : 处于最低能量的原子处于最低能量的原子 ( (稳定稳定) ) 电子吸电子吸 收能量收能量 电子释电子释 放能量放能量 激发态原子激发态原子: :基态原子的电子吸收能量后电子会基态原子的电子吸收能量后电子会 跃迁到较高的能级跃迁到较高的能级, ,变为激发态原子。变为激发态原子。 ( (不稳定不稳定) ) 如如：Na 1s22s22p63s1 如如：Na 1s22s22p63p1 练习练习 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) 1s22s22p63s23p63d54s2 属于激发态属于激发态 (2) 1s22s22p63d1 属于激发态属于激发态 构造原理：构造

12、原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 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 基态与激发态相互转化的应用基态与激发态相互转化的应用 焰色焰色 反应反应 用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光谱用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光谱 原子光谱原子光谱 不同元素的原子发生跃迁时会不同元素的原子发生跃迁时会 吸收或释放不同的光，可以用光吸收或释放不同的光，可以

13、用光 谱仪摄取各种元素的电子的谱仪摄取各种元素的电子的吸收吸收 光谱光谱或或发射光谱发射光谱，总称，总称原子光谱原子光谱 。 锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱 锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的吸收光谱 特征特征:暗背景暗背景, 亮线亮线, 线状不连续线状不连续 特征特征:亮背景亮背景, 暗线暗线, 线状不连续线状不连续 光谱分析：光谱分析： 在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱 线来鉴定元素，称为线来鉴定元素，称为光谱分析光谱分析。元素的发现等。元素的发现等 锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的吸收光谱 锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱 化学研究中利用光谱分析