1.1.1原子的诞生、能层与能级构造原理

1、1.1.1原子的诞生、能层与能级构造原理第一章 原子结构与性质第一节 原子结构教学目标1、能够区分原子核外电子的能层分布及其能量关系，原子核外电子的能级分布及其能量关系2、能用能级符号表示原子核外的不同能级3、熟记原子结构的构造原理，能用构造原理进行原子的核外电子排布 4、能用电子排布式表示常见元素（136号）原子核外电子的排布 重难点：电子排布式表示常见元素（136号）原子核外电子的排布 问题：宇宙大爆炸是怎么回事？物质是由原子构成的，那么原子是怎样诞生的呢？ 一、开天辟地原子的诞生1.现代大爆炸宇宙学理论宇宙大爆炸大量氢少量氦极少量锂其他元素原子核的熔合反应约2h后诞生于2.氢是宇宙中最丰

2、富的元素，是所有元素之母。3.宇宙中元素的组成及含量88.6%1/81%1.道尔顿原子模型(1803年) 原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的独特性质；同一元素所有原子的质量、性质都完全相同。不同元素的原子质量和性质各不相同；不同元素化合时，原子以简单整数比结合 。 （化学原子论）2.汤姆生原子模型(1904年) 原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。（“葡萄干布丁”模型）（西瓜模型）3.卢瑟福原子模型(1911年) 原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样。(

3、“行星系式”原子模型)(核式模型)4.玻尔原子模型(1913年) 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。(电子分层排布模型)5.电子云模型(1926年)现代物质结构学说。波粒二象性。(量子力学模型)近代原子论发现电子带核原子结构模型轨道原子结构模型电子云模型原子原子核核外电子(-)质子(+)中子(不带电）回忆：构成原子的粒子有哪些？它们怎样构成原子的？核电荷数（z）=核内质子数=核外电子数=原子序数质量数（A） = 质子数（Z） + 中子数（N）核外电子排布的一般规律(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。(2

4、)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。(3)原于最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)。(4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。 说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。二、能层与能级（1）能层最多电子数能 层符 号一二四六七2LNOPQ83250K三五M181、定义离 核 距 离能 量 高 低( 近 )( 远 )( 低 )( 高 )1234567KLMNOPQ（2）能级(1)根据多电子原子中同一能层电子 的不同，将它们分成不同能级。(2)能级符号的表示：ns、np、nd、nf (n表示能层)。(3)能层序

5、数该能层所包含的能级数，如第三能层有能级 。(4)s、p、d、f能级可容纳的电子数为1、3、5、7的 倍。能量等于3个(3s、3p、3d)2能层KLMNO能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p最多容纳电子数226261026101426281832【学与问】1.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（n）间存在什么关系？能层最多可容纳的电子数为2n2个。能层KLMNO能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p最多容纳电子数226261026101426281832【学与问】2.不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数（n）间存在什么关系？能层数=该能层的

6、能级个数，以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍!能层KLMNO能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p最多容纳电子数226261026101426281832【学与问】3.英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电子数是否相同？相同英文字母的能级，所容纳的电子数是相同的，但是能量是不同的。能层KLMNO能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p最多容纳电子数226261026101426281832能层的能级数等于该能层序数。任一能层的能级总是从s能级开始。在每一能层中，能级符号与能量大小的顺序是：nsnpndnf总结：能层是楼层，能级是楼

7、梯的阶梯。A前者大于后者 B后者大于前者C前者等于后者 D无法确定B练习1：在同一个原子中，M能层上的电子与Q能层上的电子的能量( )+6 2 4C原子的原子结构示意图能表示核外电子排布【思考】怎样用能层，能级表示核外电子排布？三、构造原理与电子排布式 构造原理：P5随原子核电荷数递增，绝大多数原子核外电子的排布遵循如右图的排布顺序，这个排布顺序被称为构造原理。【思考】：有何规律？76543214f1s2s3s4s5s6s7s2p3p4p5p6p7p6d5d4d3d5f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 6

8、p；7s 5f 6d能级交错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)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 nsnpndnf1s2s3s4s；2p3p4p; 3d4dns(n-2)f(n-1)dnp (n为能层序数)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、2pC2s、2p、3s、3p D4p、3d、4s、3pC练习：2.钙Ca原子结构示意图？核外电子排布式？+20 2882第4层钙Ca 1s22s22p63s23p64s24、核外电子排布

9、式：氢 H铝 Al1s22s22p63s11s22s22p63s23p11s1 用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布的电子数。【练习】试书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电子排布式。 Cl: K: 26Fe:1s2 2s22p6 3s23p51s2 2s22p6 3s23p6 4s11s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2注意书写：1s2 2s22p6 3s23p64s2 3d6钠 Na 1s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d104s124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：原

10、子实Ne3s1练习：写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26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：该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构Na的简化电子排布：He2s22p4Ne3s23p2Ar3d64s2O：Si：Fe： Ne核外电子排布 1s22s22p61s22s22p63s1钠 Na核外电子排布 下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）A. Ca2+ 1s22s22p63s23p6B. O2- 1s22s23p4C. Cl- 1s22s22p63s23p5D. Ar 1s22s22p63s23p6BC练习 1：练习2：1.电子排布式为1s22s22p63s23p6 某

11、原子， 则该元素的核电荷数是_ 2.某元素原子的价电子构型为3s23p4, 则此元素在周期表的位置是_18第3周期，第VIA族4构造原理揭示的电子排布能级顺序，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) 3一个电子排布为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是( ) A +1 B +2 C +3 D -1 CA5.下列各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 1s22s22p26.下列表达方式错误的是( ) A.甲烷的电子式 B.氟化钠的电子式 C.硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s