中学化学 原子结构与性质 课件

空白演示在此输入您的封面副标题第一章原子结构与性质第一节原子结构一、人类对原子的认识过程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。

原子是不可以分的微粒，原子的分离和结合是万物变化的根本。19世纪初(1803)，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是组成物质的基本的粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球体。1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。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，形成中性原子。俗称“枣糕式”模型。

4.1911年,卢瑟福原子模型（空心球）：在原子的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，就象行星围绕太阳运转。5.1913年,波尔原子模型主要观点：

1、电子在原子核外空间的一定轨道路上绕核做高速的圆周运动，并且不辐射能量。

2、在不同轨道上的电子具有不同的能量，而且能量是量子化的，轨道能量依次增大而升高，称为量子数

3、只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会辐射或吸收能量。如果辐射出或吸收的能量以光的形式表现出来并被记录下来，就形成了光谱。6.1935年,电子云模型（概率说）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的构成、原子核的构成是怎样的?原子原子核核外电子

质子

中子{{二、原子核外电子排布15第1层第2层第3层K层L层M层原子核原子核带正电核电荷数285＋原子结构示意图1.原子核外电子运动区域与电子能量的关系电子能量高的在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近的区域内运动

，把原子核外电子分成不同的能层；分别用一、二、三、四、五、六、七…表示，符号分别为K、L、M、N、O、P、Q…。同一能层的电子，能量也可不同，可以把它们分成能级，符号为：spdf2.原子核外电子排布规律①最外层最多只能容纳8个电子(氦原子是2个)；②次外层最多只能容纳18个电子；③倒数第三层最多只能容纳32个电子；④每个电子层最多只能容纳2n2电子；⑤各电子层所能容纳的电子数必须服从于其所在的位置；⑥电子总是尽先排布在能量最低的能级里能层一二三四五六七符号能级最多电子数KLMNOPQ1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p…226261026101426…

注:在每一能层中，能级符号的顺序是nsnpndnf….(n代表能层）三、构造原理1.构造原理随着原子核电荷数的递增，绝大多数元素的原子核外电子的排布将遵循右图的排布顺序。2.元素原子的电子排布式H:1s1He:1s2Li:1s22s1B:1s22s22p1Na:1s22s22p63s1Fe:1s22s22p63s23p63d64s2Kr:1s22s22p63s23p63d104s24p6四、电子云与原子轨道1、仔细观察下面两幅动画。2、你看到了什么？联想到了什么？蜜蜂采蜜氢原子核外电子运动的模拟动画(a)5张照片叠印(b)(c)(d)(e)

用小黑点的疏密程度来表示电子在核外空间某处出现机会的多少，称电子云。氢原子的五次瞬间照相100张照片叠印

氢原子核外电子的电子云呈球形对称电子云图的概念电子在原子核外的运动可以用电子在核外空间出现概率的大小来描述。通常用小点的密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小。点密集的地方，表示电子在那里出现的概率大；点稀的地方，表示电子表在那里出现的概率小。这种形象地描述电子云在空间出现的概率大小的图形称为电子云图。1.电子云电子在原子核外出现的概率密度分布。电子云是核外电子运动状态的形象化描述。

概率分布图(电子云)电子云轮廓图的制作过程90%原子轨道2.原子轨道球形s能级的原子轨道图p能级的原子轨道图2.原子轨道d能级的原子轨道图2.原子轨道f能级的原子轨道图①能量最低原理：原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理3、基态原子排布原则

②.泡利不相容原理在同一个原子里，不存在四个方面的运动状态完全相同的电子核外电子排布的轨道表示式↑↓↑1s2s2pLi↑↓↑↓1s2s2pBe↑↓↑↓↑1s2s2pB↑↓↑↓↑↑1s2s2pC↑↓↑↓↑↑↑1s2s2pN↑↓↑↓↑↓↑↑1s2s2pO

③.洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先占据一个轨道，而且自旋方向相同↑↓↑↓↑↑1s2s2pC↑↓↑↓↑↑↑1s2s2pN↑↓↑↓↑↓↑↑1s2s2pO④、洪特规则特例那就是对于同一能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，整个原子体系最稳定

量子力学能层主量子数（n）能级角量子数（l）原子轨道磁量子数（m）自旋自旋量子数（ms）基态原子：处于最低能量的原子在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里

激发态原子：当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子五、激态与激发态、光谱原子光谱：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的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱.锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的吸收光谱利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素若获得的光谱由各种波长的光组成，且相近的波长差别极小而不能分辨，则这种光谱称为连续光谱。若获得的光谱由具有特定波长的，彼此分立的谱线组成，则这种光谱称为线状光谱。1.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-1D.各能层含有的电子数为2n22.下列图象中所发生的现象与电子的跃迁无关的是

ABCD3.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、3p4.以下电子排布式表示基态原子电子排布的是A．1s22s22p63s13p3B．1s22s22p63s23p63d104s14p1C．1s22s22p63s23p63d24s1D．1s22s22p63s23p63d104s24p1

5.电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取A．电子的运动轨迹图像B．原子的吸收光谱C．电子体积大小的图像D．原子的发射光谱归纳与小结1.描述核外电子运动状态的四个方面能层(电子层)n能级(电子亚层)l轨道(电子云的伸展方向)m自旋方向ms描述核外电子运动状态的四个方面能层(电子层)原子核外的电子可以看作是分层排布的。处于不同层次中的电子，离核的远近也不同。离核愈近的电子层能级愈低，离核愈远的电子层能级愈高。通常用n=1、2、3…等数值来表示电子层离核的远近。n=1，即表示离核最近的电子层，其中的电子能量最小。n=2，即表示为第二电子层。有时也用K、L、M、N、O等分别表示1、2、3、4、5等电子层1.描述核外电子运动状态的四个方面能级(电子亚层)即使在同一电子层中的电子，能量也常有差别，它们电子云的形状也不相同。所以每一个电子层，又可以分作几个电子亚层，分别用s、p、d、f等符号来表示

1.描述核外电子运动状态的四个方面轨道(电子云的伸展方向)电子云不仅有确定的形状，而且有一定的伸展方向。s电子云是球形对称的，在空间各个方向上伸展的程度相同。p电子云在空间可以有三种互相垂直的伸展方向。d电子云可以有五种伸展方向，f电子云可以有七种伸展方向。如果把在一定电子层上，具有一定形状和伸展方向的电子云所占据的空间称为一个轨道，那么s、p、d、f四个能级就分别有1、3、5、7个轨道1.描述核外电子运动状态的四个方面自旋方向电子不仅在核外空间不停地运动，而且还作自旋运动。电子自旋有两种状态，相当于顺时针和逆时针两种方向。常用向上箭头“↑”和向下箭头“↓”来表示不同的自旋状态

2.核外电子的排布规律核外电子的排布遵循以下规律能量最低原理泡利不相容原理洪特规则2.核外电子的排布规律能量最低原理在核外电子排布中，电子总是尽量最先占有能量最低的轨道，只有能量最低的轨道被占满后，电子才能依次占有能量较高的轨道，这就是所谓能量最低原理

泡利不相容原理在同一个原子里，不存在四个方面的运动状态完全相同的电子

洪特规则在同一能级中的各个轨道上，如3个p轨道、或5个d轨道，或7个f轨道上的电子排布，倾向于尽可能分占不同的轨道，而且它们的自旋方向相同。这样的排布，使整个原子的能量最低洪特规则特例那就是对于同一能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，整个原子体系最稳定

练习1.人们常将在同一原子轨道上运动的，自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。以下有关主族元素原子的“