第一节原子结构1

1、原性论原性论 物质元素组成决定了性质物质元素组成决定了性质 第一章第一章 原子结构与性质原子结构与性质第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质选修三 物质结构与性质第一节 原子结构（第1课时）第一章 原子结构与性质一 、开天辟地原子的诞生1932年勒梅特首次提出了年勒梅特首次提出了现代宇宙大现代宇宙大爆炸理论爆炸理论宇宙诞生于约宇宙诞生于约140亿年前亿年前的一次大爆炸的一次大爆炸大爆炸后约大爆炸后约2小时，诞生了大量的小时，诞生了大量的H，少量的少量的He和极少量的和极少量的Li 我们今天熟悉的各种元素（原子），我们今天熟悉的各种元素（原子），都是

2、从那时起经历了或长或短的发展过程，都是从那时起经历了或长或短的发展过程，氢氦等发生原子核氢氦等发生原子核融合反应融合反应，分批分期合，分批分期合成而来的。成而来的。一 、开天辟地原子的诞生（ ）是宇宙中最丰富的元素，占宇）是宇宙中最丰富的元素，占宇宙原子总数的宙原子总数的88。6%，（，（ ）约为氢）约为氢原子总数的原子总数的1/8，它们合起来占宇宙总，它们合起来占宇宙总数的数的99.7%以上，其它以上，其它90多种元素原子多种元素原子总数加起来不足总数加起来不足1%。地球上元素绝大。地球上元素绝大多数是金属，非金属（包括稀有气体）多数是金属，非金属（包括稀有气体）仅仅 （ ）种）种氢氢氦氦2

3、2人类探索物质结构的历史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人类认识原子的历史 公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，这种微粒即原子。德谟克利特等人类认识原子的历史道尔顿原子模型1919世纪初，英国科学家道尔顿提出世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为近代原子学说，他认为原子是微小原子是微小的不可分割的实心球体的不可分割的实心球体。一切物质都是由最小的一切物质都是由最小的不能再分的粒子不能再分的粒子原原子构成。子构成。原子并不是构成物

4、质的最小微粒原子并不是构成物质的最小微粒 汤姆生发现了电子汤姆生发现了电子(1897年年) 电子电子是种带负电、有一定质是种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种量的微粒，普遍存在于各种原子之中。原子之中。 汤姆生原子模型汤姆生原子模型：原子是一：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和其中镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形成了中性原了电荷，从而形成了中性原子。子。原子是一个球体，正电原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干镶嵌电子像面包里的葡萄干镶嵌其中。其中。英国物理学家汤姆生（J.J.Thoms

5、on ,18561940）1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。粒子散射实验（粒子散射实验（1909年）年）原子有核原子有核 卢瑟福和他的助手做了著名卢瑟福和他的助手做了著名粒子散射实验粒子散射实验。根据实验，卢。根据实验，卢瑟福在瑟福在1911年提出原子有核模年提出原子有核模型。型。 卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型（又称行星原（又称行星原子模型）：子模型）：原子是由居于原子原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子核的带负电的电子构成。原子核的质量几乎等于原子的全部质量，质量几乎等于原子的全部质量，电子在原子核外空间绕核做高电子在原子核外空间绕

6、核做高速运动。速运动。英国科学家卢瑟福（E.Rutherford,18711937)卢瑟福原子模型人类认识原子的历史玻尔原子模型（玻尔原子模型（19131913年）年） 玻尔借助诞生不久的量子玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型。理论改进了卢瑟福的模型。 玻尔原子模型玻尔原子模型（又称分层（又称分层模型）：当原子只有一个模型）：当原子只有一个电子时，电子沿特定球形电子时，电子沿特定球形轨道运转；当轨道运转；当原子有多个原子有多个电子时，它们将分布在多电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动个球壳中绕核运动。 不同的电子运转轨道是具不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。有一定级差的稳

7、定轨道。丹麦物理学家玻尔（N.Bohr,18851962)电子云模型人类认识原子的历史电子云模型电子云模型（现代物质结构学说）（现代物质结构学说）现代科学家们在实验中发现，电现代科学家们在实验中发现，电子在原子核周围有的区域出现的子在原子核周围有的区域出现的次数多，有的区域出现的次数少，次数多，有的区域出现的次数少，就像就像“云雾云雾”笼罩在原子核周围。笼罩在原子核周围。因而提出了因而提出了“电子云模型电子云模型”。人类认识原子的历史进程基础复习1. 原子是什么？原子是什么？原子是化学变化中的最小微粒。原子是化学变化中的最小微粒。 2. 原子的构成、原子核的原子的构成、原子核的构成是怎样的构成

8、是怎样的?原子原子核核外电子 质子 中子3. 质子、中子、电子的电性质子、中子、电子的电性和电量怎样？和电量怎样？1个个质子质子带一个单位正电荷带一个单位正电荷1个个电子电子带一个单位负电荷带一个单位负电荷中子中子不带电不带电核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数质量数质量数=质子数质子数+中子数中子数4. 原子核外电子的排布规律如何？原子核外电子的排布规律如何？ (1)核外电子总是尽量先排布在核外电子总是尽量先排布在能量较低能量较低的电子层，然的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最能量最低原理低原理)。

9、(2)原子核外各电子层最多容纳原子核外各电子层最多容纳 个电子。个电子。 (3)原于最外层电子数目不能超过原于最外层电子数目不能超过 个个(K层为最外层为最外层时不能超过层时不能超过2个电子个电子)。 (4)次外层电子数目不能超过次外层电子数目不能超过 个个(K层为次外层时层为次外层时不能超过不能超过2个个)，倒数第三层电子数目不能超过，倒数第三层电子数目不能超过 个。个。 说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当如；当M层是最外层时，最多可排层是最外层时，最多可排8个电子；当个电子；当M层不是层不是最外层时，最多可排最外层时，最多可排

10、18个电子。个电子。 2n281832+20 第第1层层第第2层层第第3层层K层层L层层M层层2882N层层第第4层层请画出请画出Ca的原子的原子结构示意图？结构示意图？ 想一想想一想二、能层与能级1 1、能层：能层： 按电子能量的高低及离核远近划分。按电子能量的高低及离核远近划分。能层：能层：一 、二、三、四 、五、六、七符号：符号：K 、 L、 M、 N、 O、 P、 Q离核由近到远电子能量从低到高各能层所能容纳的最多电子数？K 、L、 M、 N、 O、 P、 Q 2 8 18 32 50 2n2同一能层的电子能量也可能有差别，按能量不同分成能级。二、能层与能级2 2、能级：能级：能级符号

11、的顺序是能级符号的顺序是ns、 np、nd、nf能级能级（n代表能层）代表能层）任一能层的能级总是从任一能层的能级总是从 s 能级开始，能级开始，能层能层 K L M N O能级能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 最多容纳最多容纳电子数电子数2 2 6 2 6 10 2 6 10 142 8 18 32 50 能层最多容能层最多容纳电子数纳电子数1 1、原子核外电子的每个能层最多能容纳、原子核外电子的每个能层最多能容纳的电子数与能层的序数（的电子数与能层的序数（n n）间存在什么）间存在什么关系？关系？2 2、不同的能层分别有多少个能级，与能、不同的能层分别

12、有多少个能级，与能层的序数（层的序数（n n）间存在什么关系？）间存在什么关系？3 3、英文字母相同的不同能级能容纳的最、英文字母相同的不同能级能容纳的最多电子数是否相同？多电子数是否相同？最多容纳电子数最多容纳电子数 = 2n= 2n2 2第第n n层就有层就有n n个能级个能级相同相同学与问能级数能层序数（能级数能层序数（n n）练习练习1 1、以下能级符号正确的是、以下能级符号正确的是 A A、6s B6s B、2d C2d C、3f D3f D、7p7p2 2、若、若n n=3=3，以下能级符号错误的是，以下能级符号错误的是 A An n p Bp Bn n f Cf Cn n d D

13、d Dn n s s3 3、下列各电子能层中，不包含、下列各电子能层中，不包含 d d 能级的能级的是是 A A、N N能层能层 B B、M M能层能层 C C、L L能层能层 D D、K K能层能层 能层与能级能层与能级 相同能层的不同能级相同能层的不同能级的能量高低顺序的能量高低顺序 ： 不同能层的相同能级不同能层的相同能级的能量高低顺序：的能量高低顺序： 不同能层不同能级不同能层不同能级nsnpndnf1s2s3s4s；2p3p4p 3d4d 为什么为什么是是2 2、8 8、8 8、1 1排布，而不是排布，而不是这这样样2 2、8 8、9 9排布？排布？K：写出写出K的原子结构示意图。的

14、原子结构示意图。三、构造原理与电子排布式1 1、构构造造原原理理核外电子排布构造原理图能层与能级能层与能级 相同能层的不同能级相同能层的不同能级的能量高低顺序的能量高低顺序 ： 不同能层的相同能级不同能层的相同能级的能量高低顺序：的能量高低顺序： 不同能层不同能级不同能层不同能级nsnpndnf1s2s3s4s；2p3p4p 3d4d1s2s2p3s3p4s3d 4p .构造原理构造原理能量顺序排列，不正确的一组是能量顺序排列，不正确的一组是 A 1s 2s3s B 3s 3p 3d C 1s 2p 3d D 3s 3p 3d 4sD练习练习 按能量由低到高的顺序排列，按能量由低到高的顺序排列

15、， 正确的一组是正确的一组是 A1s、2p、3d、4s B1s、2s、3s、2p C2s、2p、3s、3p D4p、3d、4s、3p 2、电子排布式、电子排布式氢氢 H H钠钠 Na Na 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 11s1s1 1能层序数能层序数该能级上排该能级上排布的电子数布的电子数能级符号能级符号只要我们知道原子序数，根据只要我们知道原子序数，根据构造原理构造原理，就可以写出几乎所有元素原子的电子排布就可以写出几乎所有元素原子的电子排布式，这样的电子排布是式，这样的电子排布是基态原子基态原子的。的。写出写出N、P、21Sc(钪钪)、原子的电子排布式。（基态）原

16、子的电子排布式。（基态）N：P：1s1s2 22s2s2 22p2p3 31s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p3 3小结：小结：从电子排布式可以看出电子尽先排在从电子排布式可以看出电子尽先排在能量低的能层能量低的能层里。在同一能层中也是先排在里。在同一能层中也是先排在能量低的能级能量低的能级里。里。Sc：1s22s22p63s23p63d14s2能层低的能级写在能层低的能级写在左边，不按填充顺左边，不按填充顺序写序写练习练习写出写出17Cl（氯）、（氯）、26Fe(铁铁)、35Br（溴）（溴）的电子排布的电子排布氯：氯： 铁：铁：溴：溴： 1s22s22p63s23p63d104s24p51s22s22p63s23p51s22s22p63s23p63d64s2重点知识检测重点知识检测能量能量由低到高由低到高能层能层K,L,M1.能层能层 ：在多电子原子里，由于电子的：在多电子原子里，由于电子的_各不相同各不相同,因而它们的运动区域也不相同。离核由近而远，电子因而它们的运动区域也不相同。离核