2023学年完整公开课版原子结构

第一课时第一节原子结构开天辟地——原子的诞生德谟克利(古希腊哲学家)原子学说的奠基人：一.原子结构模型的演变史。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。2、1803年，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。3、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，从而形成中性原子。4、卢瑟福原子模型（1911年）：在原子的中心有一个带正电的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳一样运转。

（空心球）5、波尔原子模型（1913年）:电子在固定的轨道上分层运动。

6.电子云模型：现代物质结构学说原子的构成、原子核的构成是怎样的?

质子(+)

中子原子核原子核外电子(-){(+){XZA符号表示:原子学说发展史检测1、原子结构模型是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描述。一种原子模型代表了人类对原子结构认识的一个阶段。描述电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速圆周运动的原子模型是()A.玻尔原子模型

B.电子云模型

C.汤姆生原子模型

D.卢瑟福原子模型A2、曾经起了很大作用的道尔顿的原子学说认为：①原子是不可再分的粒子；②同种元素的原子的性质和质量均相同；③原子是微小的实心球体。从现代的观点来看，你认为不确切的是()A.只有③

B.只有①②

C.只有②③

D.有①②③D原子学说发展史检测3、下列对不同时期原子结构模型的提出时间排列正确的是()①电子分层排布模型②“葡萄干布丁”模型③量子力学模型④道尔顿原子学说⑤核式模型

A.①③②⑤④

B.④②③①⑤C.④②⑤①③

D.⑤④②①③C原子学说发展史检测你已学过的原子结构知识回顾组成原子的微粒_______________________原子中各微粒的性质和作用元素周期律的本质是____________________表达原子的方式有____________________核外电子排布规律质子、中子、电子质子中子电子——决定元素种类——决定同位素——决定化学性质电子的周期性排布原子结构示意图，AZXe-距核由近向远分层排布(能量递增)；电子层上最多容纳电子2n2；最外层e-数≤8(第一层≤2)；次外层e-数≤18；倒数第三层e-数≤32各能级所含原子轨道数各能层容纳的最多电子数理解记忆以下概念能层(电子层)代号能级代号(电子亚层)第一层第二层第三层第四层……KLMN……ss,ps,p,ds,p,d,f1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f能级数=能层序数11+31+3+51+3+5+7s——1p——3d——5f——71×21×2+3×21×2+3×2+5×21×2+3×2+5×2+7×2泡利原理1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f142n2请思考下列问题能级的能量，n层一定大于n-1层吗？依据何在？同能层、同能级、同轨道的电子完全相同吗？请写出Na,Si,35Br的电子排布式并画出能级分布图不一定依据是“构造原理”——能级交错现象。不！自旋方向相反——泡利原理正因为有能级交错现象，所以才有了前述的核外电子排布规律！——洪特规则每个原子轨道里最多只能容纳2个自旋方向相反的电子当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先独占一个轨道，且自旋方向相同。练习巩固1.请分别写出11、15、17、19、20、26Fe、29Cu号元素的电子排布式。2.请分别写出以上元素的价电子的排布式并画出能级图。——洪特规则特例：在同能级的等价轨道上，电子排布呈全满、全空或半满时具有较低能量。ns<(n-2)f<(n-1)d<np请熟记构造原理同学们再见！第二课时第一节原子结构轨道轨道轨道f轨道(7个)f亚层(能层)(能层)(能级)(能级)ns<(n-2)f<(n-1)d<np构造原理：最外层构型：nsnp∴e-数≤8次外层构型：(n-1)s(n-1)p(n-1)d∴e-数≤18(n-2)s(n-2)p(n-2)d(n-2)f∴e-数≤32价电子构型：基态原子最高能级组的构型倒数第三层构型：请仔细观察s轨道形状相同;能级较高的s轨道较大。s轨道：球形p轨道：哑铃形p能级请仔细观察d轨道：花瓣形请仔细思考什么是电子云？这些原子轨道是如何确定的？通过测定电子云从而获得原子轨道。量子力学对核外电子运动状态的一种形象描述方法。为什么要用电子云来描述核外电子的运动？电子云如何测定？怎样理解电子云图的含义？原子轨道与电子云有何关系？因为电子“三极一无”的特性，故用电子云法来处理。电子云描述法，说明了电子的核外运动符合统计规律看小点的疏密程度及区域，而非单个小点电子云图中较密集区域90%的轮廓图即为原子轨道。电子云有哪些形状？球形,哑铃形等重点知识小结现代描述核外电子的运动状态——四个量子数1、能层(电子层)——主量子数n：描述电子云的大小。2、能级(电子亚层)——角量子数l：描述电子云的形状。3、原子轨道——磁量子数m：描述电子云的空间伸展方向。4、电子的自旋——自旋量子数ms：描述电子的自旋。多电子核外电子排布所遵循的四大原理1、能量最低原理2、构造原理3、泡利原理4、洪特规则重点知识检测能量由低到高能层K,L,M…1.能层：在多电子原子里，由于电子的____各不相同,因而它们的运动区域也不相同。离核由近而远，电子的能量________.按核外电子的能量差异，将核外区域分为不同的_____,并用符号分别表示为_________2.能级：在多电子原子的同一能层中,能量也_______可以把它们分为____。不同能层所含的能级数目不同，二者的关系是________________。如：第三能层具有__个能级，分别记为_________。可能不同能级能层序数=能级数33s3p3d重点知识检测极小极小极小不能概率小点疏密电子云90%电子云轮廓图4s,p,d,f1,3,5,74.原子轨道:把电子出现的概率约为___的空间圈出来所得到的____________叫做原子轨道.目前已知的原子轨道有___种,分别记为________;它们所对应的轨道数分别是__________。3.电子云:核外电子的特征是质量____,运动空间____,速率_____,_____确定其运动轨迹,但能够统计出电子在核外空间某处出现_____的多少.为了形象地表示电子在核外空间出现的概率,人们常用____的_____程度来表达.这种形象表达的图形称为_______.5.能级组:把“构造原理”中能量接近的原子轨道划分为一个能级组。价电子构型则为基态原子____能级组的构型。最高6.多电子原子核外排布遵循四大原理：重点知识检测⑴能量____原理:核外电子按照____原理排布,使整个原子的能量处于_________,简称为能量最低原理.⑵构造原理:高能层中的某些电子会发生能级交错现象最低⑶泡利原理:每个原子轨道里最多容纳__个____方向相__的电子.⑷洪特规则:当电子排布在同能级的不同轨道时,总是优先____________,且____方向____。,所以能级排列顺序是_____________________.构造最低状态ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np2自旋反独占一个轨道自旋相同⑷洪特规则:当电子排布在同能级的不同轨道时,总是优先____________,且____方向____。重点知识检测最低吸收跃迁跃吸收回释放⑴处于能量_____状态的原子叫做基态原子⑵基态原子_____能量后，电子会_____到较高能级,变为激发态原子。二者的关系是：7.基态、激发态与光谱基态原子激发态原子___迁；_____能量___迁；_____能量⑶不同元素的原子在发生跃迁(or回迁)时，会吸收(or释放)不同的光，可以用光谱仪摄取记录下来，得到各元素的“身份证”_____光谱or_____光谱，总称为原子光谱。原子光谱常常用于鉴定元素，称为_______吸收发射光谱分析同学们再见！第一课时第二节原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质元素周期表概念192021222324252627282930313233343536KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrCsBa57-71At85FrRa89-103107**

VIIILiBeBCNOFNe0123456镧系LaCePrNdPmSmEuGdTdDyHoErTmYbLu周期表与周期律HHeIIIAIVAVAVIAVIIAIAIIIBIVBVBVIBVIIBIIAAlSiPSClArIBIIBNaMg主族副族零族第VIII族非金属短周期镧系元素稀有气体金属放射元素人造元素过渡元素催化剂、耐高温、耐腐蚀元素周期表意义制农药半导体不完全周期长周期元素性质周期律非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强7已学过的元素周期律知识回顾最外层e-数：______________元素原子化合物结构性质原子半径：________________主要化合价：_______________元素性质：__________________最高价氧化物的水化物：_______________氢化物由单质直接合成的条件：____________稳定性：__________________元素周期律的本质是________________________，元素周期表是元素周期律的表现.周期表的横行称为_____，现有__行；纵列称为_____，有____列。核外电子周期性排布周期7族18同周期1~8(K层例外)横减竖增(不包括稀有气体)同周期+1~+7(F、O例外);-4~-1同周期金属性递减、非金属性递增同周期碱性递减、酸性递增左右渐易、上下渐难左右渐强、上下渐弱电子构型与周期表1s1———————————————1s2

2s1———————————————2p6

3s1———————————————3p6

4s1—3d1

84s2——3d104s1-2—4p1———4p6

5s1—4d1

85s2——4d105s1-2—5p1———5p6

6s1—5d1——4f1

14——5d10—————

6p6

7s1—6d1——5f1

14——6d2

7(tobecontinued)五个区：s、p、d、ds、fⅠA0

s区d区

ds区p区ns2np1-6(n-1)d10ns1-2(n-1)d1-8ns2

(有例外)ⅠBⅡBⅢA…ⅦAⅡAns1ns2ⅢB…ⅦBⅧf区镧系、锕系(n-2)f1-14ns2（有例外）镧锕

元素的性质1、周期数3、主族序数4、价电子5、原子半径=基态原子能层数=基态原子最外层电子数=元素的最高价主族元素(s,p区)：最外层电子过渡元素(d,ds,f区)：最外层电子+次外层(甚至倒数第三层)部分电子：受Z、能层数及测定方法的影响同周期(稀有气体除外)：r大小比较左右递减同族：上下递增同元素：r->r>r+2、每周期元素的数目=该能级组容纳e-总数=最高能级组数同电子构型：Z越大，r越小例1、已知某元素的原子序数是25，写出该元素原子的价电子层结构式，并指出该元素所属的周期和族。解：∵原子序数为25．∴该元素核外有25e-，其排布式为[Ar]3d54s2，属d区过渡元素。最高能级组数为4，其中有7个价电子，故该元素是第四周期ⅦB族。例2、已知某元素在周期表中位于第五周期、ⅥA族位置上。试写出该元素基态原子的电子排布式、元素名称、元素符号和原子序数。解：∵位于第五周期，∴价电子是第五能级组，即5s4d5p，又∵是ⅥA族，∴价电子排布为5s25p4，这时4d必是全充满的，∴电子排布式[Kr]4d105s25p4碲，Te，原子序数是52。1.已知一元素的价层电子结构为3d54s2，试确定其在周期表中的位置。第四周期，ⅦB族。2.试确定32号元素在周期表中的位置。第四周期，ⅣA族3.判断处于第三周期，ⅣA族元素的价层电子结构、原子序数。[Ne]3s23p2，第14号元素练习：同学们再见！第二课时第二节原子结构与元素的性质什么是电离能？电离能有何用途？不同元素的电离能有何递变规律？电离能有何意义？6.电离能（I）(定义见教材P18)M（g）-e-→M+（g）

I1

M+（g）-e-→M2+（g）I2

一般I3>I2

>I1电离能衡量原子的失电子能力电离能I主要决定于Z*、r、价电子构型。同主族：价电子构型同，r增大，I减小；同周期：Z*增加,r减小,I总体增大(碱金属最小，稀有气体最大)。全满、半满较稳定，I较大。电离能是原子核外电子排布的实验佐证。

O<

N<F<Ne<He价电子构型与电离能I1Na<Al<Mg

S<P

<ClHe电离能最大Li>Na>K>Rb>Cs6.电离能（I）半满全满什么是电负性？电负性有何用途？不同元素的电负性有何递变规律？电负性有何意义？7.电负性x在化学键中原子对键合电子吸引能力的大小，称为元素的电负性（electronegativity）。通常以符号X表示。其值是相对的，无单位。键合电子：原子用以形成化学键的电子。电负性：规定：F=4.0Li

=1.0

比较元素金属性和非金属性相对强弱。x大，得e-能力强，非金属性强;x小，失e-能力强，金属性强.同周期：x左右递增;同族：x上下递减。反映了原子间的成键能力、成键类型、成键后分子极性的大小.一般:金属x<1.8,非金属x>1.8;Δx>1.7,成离子键;Δx<1.7,成共价键。电负性递变规律电负性的应用1．判断元素的金属性和非金属性

金属性元素的电负性一般在1.8以下，非金属性性元素一般在1.8以上。电负性最大的元素是位于右上方的F，电负性最小的元素是位于左下方的Fr（Fr是放射性元素）2．估计化学键的类型在化合物中，可以根据电负性的差值大小，估计化学键的类型。电负性差越大，离子性越强，一般说来，电负性差大于1.7时，可认为是离子键，小于1.7时为共价键。项目同周期（左－右）同主族（上－下）原子结构核电荷数最外层电子数电子层数原子半径性质化合价元素的金属性和非金属性单质的氧化性还原性最高价化合物对应水化物的酸碱性气态氢化物的稳定性同周期、同主族元素的递变规律依次增大逐渐增多相同逐渐减小周期性变化金属性减弱，非金属性增强还原性减弱，氧化性增强碱性减弱，酸性增强逐渐增强按周期元素数增加相同依次递增逐渐增大基本相同非金属性减弱，金属性增强氧化性减弱，还原性增强酸性减弱，碱性增强逐渐减弱重点知识梳理一.原子结构与元素周期表⑴观察周期表，我们发现，每一周期(第一周期除外)的开头元素均是______，它们的价电子构型为___；每一周期结尾元素均是________，它们的价电子构型为________(第一周期除外)。⑵周期表中，周期序数=该周期元素基态原子的_____⑶