化学选修第一章第一节原子结构课件

化学选修第一章第一节原子结构课件第一页，共五十五页，编辑于2023年，星期日原子概念和原子结构模型演变简介1．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，即原子。第二页，共五十五页，编辑于2023年，星期日2．19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。第三页，共五十五页，编辑于2023年，星期日道尔顿原子学说1、一切物质都是由不可见的、不可分割的原子组成，原子不可自生自灭2、同种类的原子在质量、形状和性质上完全相同，不同种类的原子则不同3、每一种物质都是由它自己的原子构成。单质是由简单原子组成，化合物是由复杂原子组成。复杂原子的质量等于组成它的简单原子的质量总和。第四页，共五十五页，编辑于2023年，星期日3．1897年英国科学家汤姆生发现了电子。原子是一个平均分配着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成中性原子第五页，共五十五页，编辑于2023年，星期日4．1911年，英国物理学家卢瑟福—电子绕核旋转的原子结构模型第六页，共五十五页，编辑于2023年，星期日5．1913年，丹麦科学家玻尔—核外电子分层排布的原子结构模型第七页，共五十五页，编辑于2023年，星期日6．20世纪20年代中期，奥地利物理学家薛定谔等人以量子力学为基础—电子云模型第八页，共五十五页，编辑于2023年，星期日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第九页，共五十五页，编辑于2023年，星期日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第十页，共五十五页，编辑于2023年，星期日一、开天辟地—原子的诞生现代大爆炸宇宙学理论——宇宙诞生于约140亿年前的一次大爆炸大爆炸后约2小时，诞生了大量的H，少量的He和极少量的Li我们今天熟悉的各种元素（原子），都是从那时起经历了漫长复杂的物理化学变化，分批分期合成而来的第十一页，共五十五页，编辑于2023年，星期日1、氢元素是宇宙中最丰富的元素。

2、宇宙年龄距今约140亿年，地球年龄已有46亿年。

3、地球上的元素绝大多数是金属，非金属仅有22种。第十二页，共五十五页，编辑于2023年，星期日原子的结构原子原子核核外电子质子中子核电荷数=核内质子数=核外电子数质量数=质子数+中子数第十三页，共五十五页，编辑于2023年，星期日1能层：按原子核外电子能量的差异，可以将核外电子分为不同的能层．即电子层。二、能层与能级第十四页，共五十五页，编辑于2023年，星期日能层12345…n符号KLMNO…最多电子数2×122×222×322×422×522n2能层（既电子层）第十五页，共五十五页，编辑于2023年，星期日（1）先排能量低的电子层，再排能量高的电子层，由里往外。（2）每一层最多容纳电子数：2n2个。（3）最外层电子数不超过8个（K层为最外层时不超过2个）。（4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。………………核外电子的排布规律:第十六页，共五十五页，编辑于2023年，星期日规定，任一能层的能级总是从s

能级开始，依次称p、d、f、g能级……能层KLMNO能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s…最多

电子

数22626102610142、能级:在多电子原子中，同一能层的电子的能量也可能不同，可以将它们分为不同的能级．（既亚层）。第十七页，共五十五页，编辑于2023年，星期日学与问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？（2n2

）2、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？（所含能级个数＝能层序数n）第十八页，共五十五页，编辑于2023年，星期日s1×2＝2p3×2＝6d5×2＝10f7×2＝14g9×2＝18★不同能层中的s、p、d、f、g能级最多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能容纳的最多电子数是否相同？第十九页，共五十五页，编辑于2023年，星期日三、构造原理原子核外电子排布必须遵循一定的排布顺序—构造原理第二十页，共五十五页，编辑于2023年，星期日存在着能级交错1s---2s---2p---3s---3p---4s----3d--4p---5s---4d----核外电子排布的构造原理图第二十一页，共五十五页，编辑于2023年，星期日试书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电子排布式★原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理第二十二页，共五十五页，编辑于2023年，星期日思考与交流电子排布式可以简化，如可以把钠的电子排布式写成【Ne】3s1。试问：上式方括号中的符号的意义是什么？你能仿照钠原子的简化电子排布式写出O、Si、Fe的简化电子排布式吗？第二十三页，共五十五页，编辑于2023年，星期日１．道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中主要有下列三个论点：①原子是不能再分的微粒；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代原子——分子学说的观点看，你认为不正确的是（）A只有①B只有②

C只有③D①②③课堂练习D第二十四页，共五十五页，编辑于2023年，星期日２．在同一个原子中，离核越近、n越小的电子层能量

。在同一电子层中，各亚层的能量按s、p、d、f的次序

３．理论研究证明，多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级，第三能层有3个能级分别为

。越低增大。

3S3P3d第二十五页，共五十五页，编辑于2023年，星期日三.能量最低原理★原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理第二十六页，共五十五页，编辑于2023年，星期日１．下列各原子的电子排布正确的是（）A.Be

1s22s12p1

B.C

1s22s22p2

C.He

1s12s1D.Cl

1s22s22p63s23p5BD2.书写下列原子的电子排布式SFeScVSeGaBr第二十七页，共五十五页，编辑于2023年，星期日3．下列各原子或离子的电子排布式错误的是（）AAl1s22s22p63s23p1

BO2-1s22s22p6CNa+1s22s22p6

DSi1s22s22p2

D第二十八页，共五十五页，编辑于2023年，星期日２．在同一个原子中，离核越近、n越小的电子层能量

。在同一电子层中，各亚层的能量按s、p、d、f的次序

３．理论研究证明，多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级，第三能层有3个能级分别为_______

。越低增大。

3S3P3d第二十九页，共五十五页，编辑于2023年，星期日四、基态与激发态、原子光谱第三十页，共五十五页，编辑于2023年，星期日1．基态原子与激发态原子处于最低能量的原子叫做基态原子当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子第三十一页，共五十五页，编辑于2023年，星期日可利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的能量表现为光的形式用光谱仪摄取得到各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱第三十二页，共五十五页，编辑于2023年，星期日1、判断下列表达是正确还是错误1）1s22p1属于基态；2）1s22s22p63s23p63d54s1属于激发态；3）1s22s22p63d1属于激发态；4）1s22s22p63p1属于基态；答案：(1)x(2)x(3)√(4)x课堂练习第三十三页，共五十五页，编辑于2023年，星期日五、电子云与原子轨道思考: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；可以描画它们的运动轨迹。第三十四页，共五十五页，编辑于2023年，星期日微观物体的运动特征：电子的质量很小，只有9.11×10-31千克；核外电子的运动范围很小（相对于宏观物体而言）；电子的运动速度很大；测不准1、电子云第三十五页，共五十五页，编辑于2023年，星期日图中表示原子核，一个小黑点代表电子在这里出现过一次第三十六页，共五十五页，编辑于2023年，星期日小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现的概率的大小。第三十七页，共五十五页，编辑于2023年，星期日1s电子在原子核外出现的概率分布图★量子力学中将这种电子云轮廓图称为

“原子轨道”第三十八页，共五十五页，编辑于2023年，星期日a．s电子的原子轨道（电子云）形状是以原子核为中心的球体，只有一个伸展方向2、原子轨道第三十九页，共五十五页，编辑于2023年，星期日b．p电子云/原子轨道的形状是纺锤形（或称为哑铃形），其伸展方向是互向垂直的三个方向（Px、Py、Pz）。P电子原子轨道半径同样随着n增大而增大第四十页，共五十五页，编辑于2023年，星期日科学探究观察图1-14，这些图称为原子的电子轨道表示式1．每个原子轨道最多只能容纳几个电子？第四十一页，共五十五页，编辑于2023年，星期日电子层原子轨道类型原子轨道数目可容纳电子数1234n1s2s，2p4s,4p,4d,4f3s,3p,3d14916n2——2818322n2第四十二页，共五十五页，编辑于2023年，星期日练习1、下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是（）

A．原子核外的电子象云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云

B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动

C．p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原子轨道也在增多

D．与s电子原子轨道相同，p电子原子轨道的平均半径随能层的增大而增大

D第四十三页，共五十五页，编辑于2023年，星期日★核外电子排布规则:1.能量最低原理2.泡利不相容原理

每个原子轨道里最多只能容纳

2个自旋方向相反的电子。第四十四页，共五十五页，编辑于2023年，星期日3.洪特规则4.补充规则相对稳定的状态全充满（p6，d10，f14）全空时（p0，d0，f0）半充满（p3，d5，f7）电子排布在同一能级时，总优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同。第四十五页，共五十五页，编辑于2023年，星期日24Cr原子的电子排布图:1s22s22p63s23p63d54s1不是3d44s2例：第四十六页，共五十五页，编辑于2023年，星期日注意第四十七页，共五十五页，编辑于2023年，星期日小结：1．各原子轨道的能量高低比较（1）ns<np<nd<nf（2）1s<2s<3s<4s（3）同一能层同一能级的各原子轨道能量相等：2Px＝2Py＝2Pz第四十八页，共五十五页，编辑于2023年，星期日3．下列有关认识正确的是（）A．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C．各能层含有的能级数为n—1个D．各能层含有的电子数为2n2A第四十九页，共五十五页，编辑于2023年，星期日

4．按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是（）

A．1s、2p、3d、4sB．1s、2s、3s、2pC．2s、2p、3s、3pD．4p、3d、4s、3pC第五十页，共五十五页，编辑于2023年，星期日6．电子排布在同一能级时，总是（）A．优先单独占据不同轨道，且自旋方向相同B．优先单独占据不同轨道，且自旋方向相反C．自由配对，优先占据同轨道，且自旋方向相同D．自由配对，优先占据同一轨道，且自旋方相反A第五十一页，共五十五页，编辑于2023年，星期日5．“各能级最多容纳的电子数，是该能级原子轨道