第一讲原子结构的发展史

1、第一讲原子结构的发展史学习目标：1 . 了解原子结构的发展历史2 .熟悉相应化学用语表示方法3 .掌握微粒计算方法、概念差异的比较4 .掌握核外电子排布及其相关理论教学过程：1 .发展历史与实验原子结构模型的演变图中，为道尔顿实心球式原子模型、为卢瑟福行星运转式原子模型、为汤姆生葡萄干面包式原子模型、为近代量子力学原子模型、为玻尔轨道 式原子模型。其中符合历史演变顺序的一组排列是A.B.C.D.2 .组成原子的基本粒子之间的关系(1)质子数决定 的种类；质子数和中子数决定 的种类(2) AzX代表一个质量数为 ,质子数为,中子数为,核外电子数 为 的原子(3) 质量数 =+, 对任一原子，核电

2、荷数 =; 对中 性原子，核外电子数=(4) zX-中核外电子数=, 乂+中核外电子数=课堂练习：1:在物质结构研究的历史上，根据量子论的观点，首先提出原子核外电子在一系列稳 定轨道上运动并较好地解释了氢原“子光谱的科学家是D.玻尔2.两种微粒的质子数和电子数都相等，它们不可能是A. 一种阳离子和一种阴离子B. 一种单质分子和一种化合物分子C. 一I种分子和一I种离子D. 一I种原子和一I种分子2 .核外电子排布的初步核外电子以极高的速度、在极小的空间作应不停止的运转。不遵循宏观物体的运动规 律（不能测出在某一时刻的位置、速度，即不能描画出它的运动轨迹）。可用统计（图示）的方法研究电子在核外出

3、现的概率。电子云一一电子在核外空间一 定范围内出现的机会的大小，好像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围，人们形象的称为电 子云。电子云图中小黑点的疏密表示 ,成关系。原子核外电子的运动特征（一）电子层（又称能层）：分层依据：能量的较大差别；电子运动的主要区域或离核远近的不同。（二）原子轨道一一电子亚层轨道的类型不同，轨道的形状也不同。用s、p、d、f分别表示不同形状的轨道。原子轨道表示方法：表示为 ns, np, nd, nf等。原子轨道种类数与电子层序数。（三）轨道的伸展方向思考：各原子轨道的能量高低：（提高是多电子原子中，电子填充原子轨道时）相同电子层上原子轨道能量的高低：ns np nd n

4、f形状相同的原子轨道能量的高低：1s 2s 3s 4s电子层和形状相同的原子轨道的能量高低：2px 2py 2pz巩固练习：1 .下列轨道含有轨道数目为3的是（A. 1s B . 2p C . 3p D . 4d2 . 3d轨道中最多容纳电子数为（）A. 2 B .10 C . 14 D .183 .第三电子层含有的轨道数为（）A . 3 B .5 C .7 D .94 .用“v”或表示下列各组多电子原子的原子轨道能量的高低 3s _3p 2Px 2py 3s d 4s _p5 .以下能级符号不正确的是（）A . 5s B . 4d C . 3f D . 6P6 .下列各电子层中不包含 d亚层

5、的是 （）A. N电子层 B . M电子层 C . L电子层 D . K电子层（四）自旋方向思考：各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数3 .核外电子排布与周期表的关系（1）构造原理关键点：一定要记住电子排入轨道的顺序，这是本章最重要的内容。从第四能层开始，该能层的ns与np能级之间插入了（n-1）层的d能级，第六能层开始还插入（n-2） f,其能量关系是：nsv （n-2 ） f v （n-1 ） d vnp核外电子排布的表示方法：（2）核外电子排布规律A .最低能量原理：B . 原理:C. 规则：(3)核外电子排布方法以24Cr为例:课堂练习：1 .下列各原子或离子的电子排布式错误的是

6、()A Al 1s 22s22P63s23p1B O2- 1s 22s22p6C Na+ 1s 22s22p6D Si 1s22s22p22 .下列各原子或离子的电子排布式错误的是()A. Ca 2+ 1s 22s22P63s23p6B. O 2- 1s 22s23p4C. Cl - 1s 22s22P63s23p6D. Ar 1s22s22P63s23p63 .判断下列原子的电子排布式是否正确；如不正确，说明它违反了什么原理？(1) Al : 1s2 2s 22p6 3s13p2(2) Cl : 1s2 2s 22p6 3s 23p5(3) S: 1s2 2s22p6 3s 33p3(4)

7、K: 1s2 2s 22p6 3s23p63d1(5) Ne： 1s2 2s 22p64 .“各能级最多容纳的电子数，是该能级原 .子轨道数的二倍”，支撑这一结论的理论是A.构造原理B .泡利原理C.洪特规则D.能量最低原理5 .下列原子结构与洪特规则有关的是A . Cu原子的外围电子排布是 3d104s1而不是3d94s2。B . S原子的价电子排布是 3s23P4而不是3s13P5。C . Fe原子的外围电子排布是 3d64s2而不是3d8。D . N原子的最外层有3个未成对电子，且自旋方向相同6 .熟练写出元素周期表中前 36号元素的名称、元素符号和用电子排布式表示136号元素原子核外电

8、子的排布。填表兀系名称原子序数电子排布式价电子排布7S氯铜Cr八.6 / 23d 4s35A.在一般情况下总想处于一种较为安全（或稳定）的一种状态（基态），也就是能量最低时的状态。当有外加作用时，电子也是可以吸收能量到能量较高的状态（激发态），但是它总有时时刻刻想回到基态的趋势。一般来说，离核较近的电子具有较低的能量，随着 电子层数的增加，电子的能量越来越大；同一层中，各亚层的能量是按s、p、d、f的次序增高的。这两种作用的总结果可以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序：1s、2s、2p、3s、 3p、 4s、 3d、 4PB.我们已经知道，一个电子的运动状态要从 4个方面来进行描述，即它所处

9、的电子层、 电子亚层、电子云的伸展方向以及电子的自旋方向。在同一个原子中没有也不可能有运动 状态完全相同的两个电子存在，这就是保里不相容原理所告诉大家的。根据这个规则，如果两个电子处于同一轨道，那么，这两个电子的自旋方向必定相反。也就是说，每一个轨道中只能容纳两个自旋方向相反的电子。这一点好像我们坐电梯，每个人相当于一个电子,每一个电梯相当于一个轨道，假设电梯足够小，每一个电梯最多只能同时供两个人乘坐，而且乘坐时必须一个人头朝上，另一个人倒立着（为了充分利用空间）根据保里不相容原理，我们得知：s 亚层只有1 个轨道，可以容纳两个自旋相反的电子；p 亚层有 3 个轨道，总共可以容纳6 个电子；d 亚层有 5 个轨道，总共可以容纳10 个电子。我们还得知：第一电子层（K 层）中只有1s 亚层，最多容纳两个电子；第二电子层（L 层）中包括2s 和 2p两个亚层，总共可以容纳 8个电子；第3电子层（M层）中包括3s、3p、3d三个亚层，总共可以