高中化學(xué) 第一章 第一節(jié)原子結(jié)構(gòu) 新人教版選修3

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1、第一章第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一章第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)課程標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航1.了解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理。了解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理。2知道原子核外電子的能級分布，能用電知道原子核外電子的能級分布，能用電子排布式表示常見元素子排布式表示常見元素(136號號)原子核外原子核外電子的排布。電子的排布。3了解能量最低原理了解能量最低原理,知道基態(tài)與激發(fā)態(tài)，知道基態(tài)與激發(fā)態(tài)，知道原子核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷知道原子核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷產(chǎn)生原子光譜。產(chǎn)生原子光譜。4了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，知道電了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，知道電子

2、云和原子軌道。子云和原子軌道。新知初探自學(xué)導(dǎo)引新知初探自學(xué)導(dǎo)引自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)一、開天辟地一、開天辟地原子的誕生原子的誕生現(xiàn)代大爆炸宇宙學(xué)理論認(rèn)為，宇宙中含量最現(xiàn)代大爆炸宇宙學(xué)理論認(rèn)為，宇宙中含量最豐富的元素是豐富的元素是_，其次是，其次是_元素。元素。氫氫氦氦二、能層與能級二、能層與能級1.分類依據(jù)分類依據(jù)根據(jù)多電子原子的核外電子的根據(jù)多電子原子的核外電子的_，將，將核外電子分成不同的能層；又同一能層電子核外電子分成不同的能層；又同一能層電子_的不同，將它們分成不同的能級。的不同，將它們分成不同的能級。能量差異能量差異能量能量2.表示方法表示方法能能層層序號序號一一二二三三四四五五六六七七符

3、號符號_Q最多電最多電子數(shù)子數(shù)_ 能能級級符號符號1s2s 2p3s3p3d4s4p4d4f5s 5p 最多電最多電子數(shù)子數(shù)226261026101426 電子離核電子離核遠(yuǎn)近遠(yuǎn)近近近遠(yuǎn)遠(yuǎn)電子能量電子能量高低高低_KLMNOP28183250低低高高三、構(gòu)造原理三、構(gòu)造原理1.構(gòu)造原理示意圖構(gòu)造原理示意圖想一想想一想1構(gòu)造原理表示什么含義？構(gòu)造原理表示什么含義？提示：提示：在多電子原子中，電子在能級上的排在多電子原子中，電子在能級上的排布順序是：電子先排在能量低的能級上，然布順序是：電子先排在能量低的能級上，然后依次排在能量較高的能級上。后依次排在能量較高的能級上。2.電子排布式電子排布式：能

4、級符號右上角的數(shù)字是該：能級符號右上角的數(shù)字是該能級上排布的電子數(shù)。如鈉元素基態(tài)原子的能級上排布的電子數(shù)。如鈉元素基態(tài)原子的電子排布式為電子排布式為_，簡化電子排布式，簡化電子排布式為為Ne3s1，其中方括號里的符號的意義是，其中方括號里的符號的意義是Na的內(nèi)層電子排布與稀有氣體的內(nèi)層電子排布與稀有氣體Ne的核外電的核外電子排布相同。子排布相同。1s22s22p63s1 四、能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜四、能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜1.能量最低原理能量最低原理現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論證實(shí)，原子的電子排布遵現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論證實(shí)，原子的電子排布遵循循_能使整個(gè)原子的能量處于最低能使整個(gè)原子的能量

5、處于最低狀態(tài)，簡稱能量最低原理。狀態(tài)，簡稱能量最低原理。構(gòu)造原理構(gòu)造原理最低能量最低能量3.光譜與光譜分析光譜與光譜分析(1)光譜形成原因光譜形成原因不同元素的原子發(fā)生不同元素的原子發(fā)生_時(shí)會(huì)吸收或釋放時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光。不同的光。(2) 原子光譜原子光譜各種元素的電子的各種元素的電子的_光譜或光譜或_光譜，光譜，總稱原子光譜?？偡Q原子光譜。躍遷躍遷吸收吸收發(fā)射發(fā)射(3)光譜分析光譜分析在現(xiàn)代化學(xué)中，利用原子光譜上的特征譜線在現(xiàn)代化學(xué)中，利用原子光譜上的特征譜線來鑒定來鑒定_的分析方法。的分析方法。五、電子云與原子軌道五、電子云與原子軌道1.電子云電子云電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在

6、原電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的子核外空間的_密度分布的形象化描述。密度分布的形象化描述。元素元素概率概率想一想想一想2電子云圖中的小黑點(diǎn)密度的大小是否表示電子云圖中的小黑點(diǎn)密度的大小是否表示電子的多少？電子的多少？提示：提示：不是。電子云圖中的一個(gè)小黑點(diǎn)并不不是。電子云圖中的一個(gè)小黑點(diǎn)并不代表一個(gè)電子，而是表示電子在此位置曾經(jīng)代表一個(gè)電子，而是表示電子在此位置曾經(jīng)出現(xiàn)過；小黑點(diǎn)密度的大小，表示在一定時(shí)出現(xiàn)過；小黑點(diǎn)密度的大小，表示在一定時(shí)間內(nèi)電子出現(xiàn)的概率的大小。間內(nèi)電子出現(xiàn)的概率的大小。2.原子軌道原子軌道(1)定義定義量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)量子力學(xué)把電

7、子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道。形象地認(rèn)為狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道。形象地認(rèn)為_輪廓圖稱為原子軌道。輪廓圖稱為原子軌道。(2)形狀形狀s電子的原子軌道都是電子的原子軌道都是_形，形，p電子的原子軌電子的原子軌道都是道都是_形。形。電子云電子云球球啞鈴啞鈴(3)數(shù)目數(shù)目ns能級各有能級各有 _個(gè)軌道，個(gè)軌道，np能級各有能級各有 _個(gè)軌道，個(gè)軌道，nd能級各有能級各有 _個(gè)軌道，個(gè)軌道，nf能級各有能級各有_個(gè)軌道。個(gè)軌道。(4)原子軌道的半徑大小原子軌道的半徑大小能層序數(shù)能層序數(shù)n越大越大,ns電子的原子軌道半徑電子的原子軌道半徑_；p能級有能級有_三個(gè)相互垂直的原子軌道三個(gè)相互垂

8、直的原子軌道,能層序數(shù)能層序數(shù)n_，np電子原子軌道的平均半電子原子軌道的平均半徑越大。徑越大。135 7越大越大px、py、pz越大越大六、泡利原理和洪特規(guī)則六、泡利原理和洪特規(guī)則1.泡利原理：泡利原理：1個(gè)原子軌道最多只能容納個(gè)原子軌道最多只能容納2個(gè)電個(gè)電子，而且這子，而且這2個(gè)電子的自旋方向必須個(gè)電子的自旋方向必須_ (用用“”“”表示表示)。如，。如，ns2的原子軌道上的電子的原子軌道上的電子排布為排布為 ,不能表示為不能表示為 。2.洪特規(guī)則：洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且

9、自旋方向旋方向_。相反相反相同相同3.電子排布圖電子排布圖每個(gè)方框代表一個(gè)每個(gè)方框代表一個(gè)_，每個(gè)箭頭代，每個(gè)箭頭代表一個(gè)電子。如：氧原子電子排布圖：表一個(gè)電子。如：氧原子電子排布圖：原子軌道原子軌道自主體驗(yàn)自主體驗(yàn)1.下列電子層中下列電子層中,包含有包含有f能級的是（能級的是（ ）A.K電子層電子層 B.L電子層電子層C.M電子層電子層 D.N電子層電子層解析：選解析：選D。能層數(shù)。能層數(shù)=能層中所包含的能級能層中所包含的能級數(shù)。若含有數(shù)。若含有f能級則能層數(shù)必須大于等于能級則能層數(shù)必須大于等于4,即從即從N層開始往后才會(huì)出現(xiàn)層開始往后才會(huì)出現(xiàn)f能級。能級。2.（2012武漢高二質(zhì)檢）基態(tài)碳

10、原子的最武漢高二質(zhì)檢）基態(tài)碳原子的最外能層的各能級中，電子排布的方式正確外能層的各能級中，電子排布的方式正確的是的是( )解析：選解析：選B。A項(xiàng)違背了能量最低原理；項(xiàng)違背了能量最低原理；C項(xiàng)違背了洪特規(guī)則項(xiàng)違背了洪特規(guī)則;D項(xiàng)違背了泡利原理。項(xiàng)違背了泡利原理。3.比較下列多電子原子的能級能量高低。比較下列多電子原子的能級能量高低。(1)1s ,3d (2)3s,3p,3d (3)2p,3p,4p解析：不同能層中解析：不同能層中,英文字母相同的不同能級英文字母相同的不同能級,能層序數(shù)越大能層序數(shù)越大,其能量就越高；同一能層中其能量就越高；同一能層中,各各能級之間的能量大小關(guān)系是能級之間的能量大

11、小關(guān)系是spdf。答案：答案：(1)1s3d (2)3s3p3d (3)2p3pE(n1)s。當(dāng)。當(dāng)ns和和np充滿時(shí)充滿時(shí)(共共4個(gè)軌個(gè)軌道，最多容納道，最多容納8個(gè)電子個(gè)電子)，多余的電子不是填，多余的電子不是填入入nd，而是填入，而是填入(n1)層，因此最外層電子層，因此最外層電子數(shù)不超過數(shù)不超過8個(gè)。個(gè)。熱點(diǎn)示例思維拓展熱點(diǎn)示例思維拓展同理，可解釋次外層電子數(shù)為什么不超過同理，可解釋次外層電子數(shù)為什么不超過18個(gè)。若第個(gè)。若第n層為最外層，由于層為最外層，由于E(n1)fE(n1)sEnp，在，在(n1)層出現(xiàn)前，次外層只有層出現(xiàn)前，次外層只有(n1)s、(n1)p、(n1)d上有電子，這三上有電子，這三個(gè)能級共有個(gè)能級共有9個(gè)軌道，最多可容納個(gè)軌道，最多可容納18個(gè)電子，個(gè)電子，因此次外層電子數(shù)不超過因此次外層電子數(shù)不超過18個(gè)。個(gè)。