【教学课件】第1节 原子结构 第2课时 示范课件

第2课时原子结构第一章原子结构与性质第一节原子结构温故知新依照构造原理，写出11-17号元素基态原子的简化电子排布式原子序数元素符号排布式11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl[Ne]3s1[Ne]3s23p2[Ne]3s23p3[Ne]3s23p4[Ne]3s23p5[Ne]3s23p1[Ne]3s2上述7种元素，他们的化合价与核外电子排布有何关系？【思维启迪】三、构造原理与电子排布式对于Na、Mg、Al，它们在反应中可以失去最外层的电子，形成带1、2、3个正电荷的阳离子，故显+1、+2、+3价。对于非金属元素，它们在反应中可以得到电子或者与其他原子共用电子。Si可以显+4或-4价，P可以显-3或+5价，S可以显-2或+6价，Cl可以显-1或+7价。主族元素阳离子的最高正价=最外层电子数非金属元素的最高正价=最外层电子数（除O、F外）非金属元素的最低负价=最外层电子数-8三、构造原理与电子排布式3.价电子为突出化合价与电子排布的关系，将在反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层（简称价层）。在相应能级上的电子称为价电子。（1）请查阅书末元素周期表中的价层电子排布，归纳主族元素和过渡元素的价电子层分别有什么特点？【深度思考】三、构造原理与电子排布式主族元素的价层电子就是最外层电子过渡元素的价层电子包括最外层的s电子，次外层的d电子对于镧系、锕系还包括倒数第三层的f电子（2）请查阅书末元素周期表中的价层电子排布，主族元素、副族元素的族序数与价电子总数有怎样的关系？【深度思考】三、构造原理与电子排布式对于主族元素，价层电子总数与主族序数相同。对于副族元素，IIIB——VIIB族元素的价层电子总数与副族序数相同。IB、IIB族元素的价层电子中s能级的电子数与副族序数相同。1.电子云原子核外电子的运动状态是怎样的？1913年，玻尔提出了原子模型，其模型的要点包含：当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运转；当原子有多个电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动。不同的电子运转轨道是具有一定能级差的稳定轨道。1926年，该模型被量子力学推翻。四、电子云与原子轨道1.电子云原子核外电子的运动状态是怎样的？量子力学指出，电子在核外空间各处都可能出现，但是出现的概率不同。没有确定的“运动轨迹”四、电子云与原子轨道

1.电子云四、电子云与原子轨道氢原子的1s电子在原子核外出现的概率密度分布图图中的每个小白点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述，小点越密，表明概率密度越大。（1）氢原子的1s电子云中有许许多多的小点，这些小点表示氢原子的电子么？【思维启迪】四、电子云与原子轨道氢原子只有一个电子，可见这些小点不是电子本身，而是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象表述。（2）不确定性原理指出，无法知道某一时刻电子的准确的位置和速率，也无法预测之后的运动轨迹。那运用什么样的手段研究这种充满“随机性”的运动呢？【思维启迪】四、电子云与原子轨道单次的运动无规律，人们通过统计学的手段，记录下一段时间电子的情况，把不同时刻（瞬间）的电子在空间所处位置的图像叠加起来（统计），就得到了“电子云”。三、构造原理与电子排布式瞬间统计瞬间统计1.电子云随着科学技术的发展，人们已经能用高分辨率的显微镜观察到电子云的图像四、电子云与原子轨道（1）宏观物体的速率和它所处的位置是能够同时准确测定的，即人们能追踪宏观物体的运动轨迹。但是对微观粒子而言，人们不能同时准确地测定它的位置和速率。（2）量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都可能出现。我们用统计的方法来判断电子在核外空间某区域出现机会的多少。【总结】三、构造原理与电子排布式2.电子云轮廓图电子云图绘制困难，使用不便，常使用电子云轮廓图表达。电子云轮廓图可以形象的表示电子云的形状。四、电子云与原子轨道2.电子云轮廓图观察同一原子中s电子的1s、2s、3s、4s电子云轮廓图，他们之间有何异同？四、电子云与原子轨道1s2s3s4ss电子云都是球形的；同一原子的能层越高，s电子云的半径越大。4s的空间包含了3s，3s包含了2s，2s包含了1s。2.电子云轮廓图其他类型的电子云，如p、d电子云，它们的电子云轮廓图都有特征的形状。四、电子云与原子轨道p电子云轮廓图哑铃状d电子云轮廓图花瓣状2.电子云轮廓图2p的电子云包含3个互相垂直的电子云，依据他们在直角坐标系空间的延伸方向，分别称为px、py、pz。例如px表示沿着x轴伸展的哑铃状的p电子云。四、电子云与原子轨道pxpypz2.电子云轮廓图其他能层的p轨道，如3p、4p等，包含的电子云数量及他们的空间伸展方向与2p相同，只是弥散程度不同。这种关系与s电子云之间的关系类似。四、电子云与原子轨道pxpypz3.原子轨道量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。注意：这里的“轨道”借用了宏观世界物体运动中“轨道”一词，但内涵完全不同。电子的运动状态、规律与宏观世界我们见到的均不同。电子不会按照某个既定的“轨道”去运动的。同一能级包含的若干条轨道能量完全相同，只是空间伸展方向不同。四、电子云与原子轨道3.原子轨道四、电子云与原子轨道观察上面的表格，你能发现你能发现能层、能级和轨道数之间的什么规律？【思维启迪】四、电子云与原子轨道第n能层包含的能级数为n，轨道总数为n2第n能层最大可容纳电子数为2n2，恰好为轨道数的2倍，你能得出什么结论？每个轨道最多可容纳的电子数为2课堂小结1.价电子：为突出化合价与电子排布的关系，将在反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层（简称价层）。在相应能级上的电子称为价电子。价电子与元素的化合价密切相关。3.原子轨道：不同能层、不同能级包含了数量不同，形状不同的若干条轨道。第n能层包含了n个能级，轨道总数为n2。s能级有一条轨道，p能级有三条轨道，d能级有五条轨道。每个轨道最多能容纳2个电子。2.电子云：（1）对微观粒子而言，人们不能同时准确地测定它的位置和速率。（2）量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都可能出现。（3）s电子云是球形的，p电子云是哑铃状的；p的电子云可以沿着不同的空间方向伸展，彼此垂直。（1）从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道。（

）（2）p能级能量一定比s能级的能量高。（

）（3）2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。（

）（4）2p和3p轨道形状均为哑铃形。（

）（5）2px、2py、2pz轨道相互垂直，但能量相等。（

）【判断正误】√××√课堂练习√解析第一能层只有1s轨道，其他能层均有p轨道下列各能层中不包含p能级的是__________。A.N B.M C.LD.KD课堂练习解析s能级是所有能层都包含的能级，而d能级从第三能层才出现，即3d，f能层从第四能层才出现，即4d，第一能层仅包含1s。2.以下能级符号正确的是__________。A.6sB.2dC.3fD.1p课堂练习A解析s、p、d、f能级所包含的轨道数分别为1、3、5、7。3.下列个能级中轨道数为3的是__________。A.sB.pC.dD.f课堂练习B解析B中3p2表示3p能级上填充了2个电子。C中3s电子表示第三能层的s能级，能层数越大，代表电子离原子核越远，电子所具有的能量越高。相同符号对应的能级包含的轨道数必定相同。4.下列说法中，正确的是__________。A.处于最低能量的原子叫做基态原子

B.3p2表示3p能级有两个轨道C.同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小D.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多课堂练习A解析B中所有电子层的能级都是s能级开始，但是结束的能级不同，第二能层是到2p能级结束，第三能层是到3d能级结束，第四能层是到4f能级结