选修三原子结构三课时

1、原子的结构原子的结构原子原子原子核原子核核外电子核外电子 质子质子 中子中子核电荷数核电荷数=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+中子数中子数复习：复习：1 、能层能层：按：按原子核外电子原子核外电子能量的差异，可以将核外能量的差异，可以将核外电子分为不同的能层电子分为不同的能层即即电子层。电子层。二、能层与能级二、能层与能级能层能层12345n符号符号KLMNO212222232 2422522n2 能层（能层（电子层）电子层）思考一：思考一：能层离核远近与能量的高低有何关系？能层离核远近与能量的高低有何关系？由由K层到层到Q层，总趋势是离核由近层，总趋势是

2、离核由近到远，能量由低到高。到远，能量由低到高。2 2、能级、能级 能级名称：能级名称：s、p、d、f、g、h 能级符号：能级符号：ns、np、nd、nf n代表能层代表能层 能层能层: 一一 二二 三三 四四 K L M N 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 能级：能级： 2 2 62 6 102 6 10 14思考二：思考二：1、原子核外电子的每一个能层最、原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数多可容纳的电子数与能层的序数(n)间存在什么关系？间存在什么关系？ 2、不同能层分别有多少个能级，、不同能层分别有多少个能级，与能层的序数间存在什么关系？与

3、能层的序数间存在什么关系？（2n2 ）（所含能级个数能层序数（所含能级个数能层序数 n）s 122p 326d 5210f 7214g 9218不同能层中的不同能层中的s s、p p、d d、f f、g g能级能级最最多多能容纳的电子数是相同的，各为：能容纳的电子数是相同的，各为：3、英文字母相同的不同能级中所、英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数是否相同？能容纳的最多电子数是否相同？三、构造原理三、构造原理原子核外电子排布必须遵循原子核外电子排布必须遵循一定的排布顺序一定的排布顺序 构造原理构造原理1 1、构造原理与能量最低原理、构造原理与能量最低原理 构造原理：构造原理：随原子核电

4、荷随原子核电荷数递增，绝大数递增，绝大多数原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，布顺序，这个这个排布顺序被称排布顺序被称为构造原理。为构造原理。存在着能级交错存在着能级交错1s-2s-2p-3s-3p-4s-1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s-4d-3d-4p-5s-4d-核外电子排布的核外电子排布的构造原理图构造原理图能层与能级能层与能级1.1.各能层所包含的能级类型及各能层、能级最各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数多容纳的电子数能层能层(n)(n) 一一二二三三四四五五六六七七符号符号K KL LM MN NO O

5、P P Q Q能级能级(l)(l) 1s1s 2s2s 2p2p 3s3s 3p3p 3d3d 4s4s 4p4p 4d4d 4f4f最多容最多容纳的电纳的电子数子数2 22 26 62 26 610102 26 61010 14142 28 8181832322n2n2 2归纳总结归纳总结规规 律律1、在每一能层中，能级符号的顺序是、在每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf（n代表能层）代表能层）2、任一能层的能级总的从、任一能层的能级总的从s能级开始，而能级开始，而且能级数等于该能层序数。且能级数等于该能层序数。4、以、以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最排序的各能级可容纳的

6、最多电子数依次为多电子数依次为1、3、5、7的二倍。的二倍。3、每一能层最多可容纳、每一能层最多可容纳2n2个电子个电子5、按构造原理能量逐渐增大：、按构造原理能量逐渐增大： ns(n-2)f(n-1)dnp6、同一能层不同能级的能量：、同一能层不同能级的能量： E(ns)E(np)E(nd)E(nf)7、不同能层的能级名称相同的不同能级的能、不同能层的能级名称相同的不同能级的能 量：量：E(1s)E(2s)E(3s)E(4s)8、同一能层的同一能级的能量相同：、同一能层的同一能级的能量相同： 2s2、3p61 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、2

7、d 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 Dd Dn n s s 课堂练习课堂练习ADB3、下列各电子能层中，不包含、下列各电子能层中，不包含 d 能级的是能级的是 （ ）A、N能层能层 B、M能层能层 C、L能层能层 D、K能层能层CD 2.2.电子排布式电子排布式NaNa：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 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K KL LM MFeFe：K KL LM MN N按能

8、层次序书写，按构造原理充入电子。按能层次序书写，按构造原理充入电子。1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2电子排布式的书写电子排布式的书写1、简单原子的电子排布式：按照构造原理将电子、简单原子的电子排布式：按照构造原理将电子 依次填充到能量逐渐升高的能级中。依次填充到能量逐渐升高的能级中。练习：1、C 2、O 3、Si 4、PC:1s22s22p2O:1s22s22p4SiSi: :1s22s22p63s23p2P:1s22s22p63s23p32、复杂原子的电子排布式：对于较复杂的电子、复杂原子的电子排布式：对于较复杂的电子排布式，

9、应先按造构造原理从低到高排列，然排布式，应先按造构造原理从低到高排列，然后将同能层的能级移到一起。后将同能层的能级移到一起。练习：练习：1、21Sc 、25Mn 2、27Co、36KrSc:1s22s22p63s23p63d14s2Mn:1s22s22p63s23p63d54s2Co:1s22s22p63s23p63d74s2Kr:1s22s22p63s23p63d104s24p6并不是所有基态原子的核外电子都符并不是所有基态原子的核外电子都符合构造原理。合构造原理。如：如：2424CrCr：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d5 54s4s1 129

10、29CuCu：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s1 1特别注意：特别注意：洪特规则：半充满、全充满更稳定洪特规则：半充满、全充满更稳定相对稳定的状态相对稳定的状态全充满（全充满（p6，d10，f14）全空时（全空时（p0，d0，f0）半充满（半充满（p3，d5，f7）3.3.简化电子排布式简化电子排布式如：如：NaNa：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1Ne3sNe3s1 1表示钠的内层电子排布与稀有气体表示钠的内层电子排布与稀有气体元素元素NeNe的核外电子排布相同的核外电子排布相同简化为简化为四、基态与激发态

11、、原子光谱四、基态与激发态、原子光谱1 1基态原子与激发态原子基态原子与激发态原子 可利用原子光谱上的特征谱线来鉴可利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为定元素，称为光谱分析光谱分析不同元素的原子发生跃迁时会吸收不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的能量或释放不同的能量表现为光的形式表现为光的形式用光谱仪摄取用光谱仪摄取得到各种元素的电子的得到各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱吸收光谱或发射光谱1、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）1s22p1属于基态；属于基态；2）1s22s2 2p63s2 3p63d54s1属于激发态；属于激发态； 3）1s22s2 2p63

12、d1属于激发态；属于激发态；4）1s22s2 2p63p1属于基态；属于基态；答案：答案： (1) x(2) x(3)(4) x课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习1_ ,简称能量最低原理。简称能量最低原理。_叫做基态原子叫做基态原子 1 1、当基态原子的电子吸收能量后，电子会、当基态原子的电子吸收能量后，电子会_，变成激发态原子。电子从较，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将基态时，将_能量。光（辐射）是电能量。光（辐射）是电子子_能量的重要形式之一能量的重要形式之一。原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的原子的电子

13、排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态能量处于最低状态 处于最低能量的原子处于最低能量的原子跃迁到较高能级跃迁到较高能级 释放释放 释放释放 3 3、不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放、不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的的_光谱或光谱或_光谱，总称光谱，总称_光谱。许多元素是通过原子光谱发现光谱。许多元素是通过原子光谱发现的。在现代化学中，常利用原子光谱上的特征的。在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为谱线来鉴定元素，称为_。 吸收吸收 发射发射 原子原子 光谱分析光谱分析五、电子云

14、与原子轨道五、电子云与原子轨道思考思考: : 宏观物体与微观物体（电子）的运动有什么区别宏观物体与微观物体（电子）的运动有什么区别? ?宏观物体的运动特征：宏观物体的运动特征： 可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度；可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度； 可以描画它们的运动轨迹。可以描画它们的运动轨迹。微观物体的运动特征：微观物体的运动特征：电子的质量很小，只有电子的质量很小，只有9.1110-31千克；千克；核外电子的运动范围很小（相对于宏观核外电子的运动范围很小（相对于宏观物体而言）；物体而言）；电子的运动速度很大；电子的运动速度很大；测不准测不准1 1、电子云

15、、电子云图中图中 表示原子核，一个小黑点代表表示原子核，一个小黑点代表电子在这里出现过一次电子在这里出现过一次小黑点的疏密表示电子在小黑点的疏密表示电子在核外空间核外空间单位体积内单位体积内出现的概率的大小。出现的概率的大小。as电子的原子轨道（电子云）形电子的原子轨道（电子云）形状状 是以原子核为中心的球体，只有是以原子核为中心的球体，只有一个伸展方向一个伸展方向 2 2、原子轨道、原子轨道 ( (电子云轮廓图）电子云轮廓图）b bp p电子云电子云/ /原子轨道的形状是纺锤形原子轨道的形状是纺锤形（或称为哑铃形），其伸展方向是互向（或称为哑铃形），其伸展方向是互向垂直的三个方向（垂直的三个

16、方向（P Px x、P Py y、P Pz z）。）。 P电子原子轨道半径同样随着电子原子轨道半径同样随着n增大而增大增大而增大五、电子云与原子轨道 2. 原子轨道原子轨道d d能级的原子轨道图能级的原子轨道图五、电子云与原子轨道 2. 原子轨道原子轨道f f能级的原子轨道图能级的原子轨道图电子层电子层原子轨原子轨道类型道类型原子轨原子轨道数目道数目可容纳可容纳电子数电子数1 12 23 34 4n n1s2s，2p4s,4p,4d,4f3s,3p,3d14916n22818322n2相同相同 不同不同 越大越大 1 3 相同相同 n2 基态原子核外电子排布所遵循的原则基态原子核外电子排布所遵循的原则 1能量最低原理能量最低原理 原子核外的电子应优先排布在原子核外的电子应优先排布在 的能级里，然后的能级里，然后由里到外，依次排布在由里到外，依次排布在 的能级里。能级的能的能级里。能级的能量高低顺序如构造原理所示量高低顺序如构造原理所示(对于对于 136 号元素来说，应重号元素来说，