第一节原子结构
第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构
第一章原子结构与性质第一节原子结构学习目标:1.了解原子核外电子的能层、能级及其能量关系;2.掌握原子结构的构造原理。
一、原子结构理论发展史1.现代大爆炸宇宙学理论(1)现代大爆炸宇宙学理论认为,我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。
大爆炸后约两小时,诞生了大量的、少量的以及极少量的锂。
其后,经过或长或短的发展过程,氢、氦等发生原子核的熔合反应,分期分批地合成其他元素。
(2)宇宙的年龄至今约140亿年,数的1/8。
它们合起来约占宇宙原子总数的(3(4)地球的年龄至今已有150亿年。
___种。
2.原子结构理论发展历程:(1)公元前400(2)19物理方法分割;同种分子的质量和性质相同(3)18971.能符理论研究证明,每层所容纳的最多电子数为(n表示)2.能级:在多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能,可以把它们分成(s、p、d、f、g),就好比能层是楼层,能级是楼梯的阶级。
各能层上的能级是不一样的。
能层K L M N O……能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f……最多电子数2262610261014……各能层电子数28183250……注意事项:(1)每个能层中,能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……,每一能层含有的能级数等于,(2)相同能级容纳的电子数。
(3)s、p、d、f……可容纳的最大电子数依次是、、、…的倍三、核外电子的运动状态(P9-P11)1.1926年,波尔的电子绕着原子核高速运转的模型被原子结构理论代替了。
2.量子力学指出:核外电子在核外空间的运动状态(位移和速度)是不确定的,而只能确定它出现在原子核外空间各处的。
3.4.地方出现的越多。
5.6.运动的形象化简单描述。
7.所有能层的s8.所有的p能级的电子云轮廓是个相互的形电子云,分别是p x、、。
9.廓就会有几个原子轨道,如:s能级(即s有个轨道,轨道有个轨道,5个L能层一共有个轨道,M能层一共有2个电子,所以每个能层最多排布的电子数目=数目。
人教版高中化学选择性必修第2册 第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构(第1课时)
最多电
子数
2
8
18
32
50
72
98
M L
K
+
hv’
hv
能层越高,电子的能量 越高,能量的高低顺序为
E(K) < E(L) < E(M) < E(N) < E(O) < E(P) < E(Q)
核外电子在能层中的排布规律
(1)各能层最多能容纳2n2个电子。
(2)最外层电子数目不超过8个(K层为最外层时不超过2个);
(1)各电子层最多能容纳2n2个电子。
(2)最外层电子数目不超过8个(K层为最外层时不超过2个);
次外层电子数最多不超过18个;
倒数第三层不超过32个。
(3)核外电子总是尽量先排满能量最低、离核最近的电子层,
然后才由里往外,依次排在能量较高电子层。
而失电子总是先失最外层电子。
人类对原子结构的认识过程
能层
K
能级
1s
L
2s
M
2p
3s
3p 3d
N
4s
4p 4d
O
4f
5s
5p …
能层中填充电子表示方法——原子结构示意图
谢谢观看
高二—人教版—化学—选择性必修2—第一章
第一节 原子结构
(第一课时答疑)
1.在同一个原子中,M能层上的电子与Q能层上的电子的能量
A.前者大于后者
B.后者大于前者
√
C.前者等于后者
不同能层相同能级的能量顺序 E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)
【巩固・练习】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)能层就是电子层,包含不同的能级( √ )
第一节 原子结构(第一课时)
n37
பைடு நூலகம்
2、核素 思考: 1、元素的种类是由什么决定的? 2、同种元素的原子中的中子数也相同吗? 交流:
三种不同的氢原子
核素: 具有一定数目质子和一定数目中子 的一种原子 如:氢元素的三种核素 氕
A
14 N、14 C 7 6
),属于
B
40
Ar、4020Ca 18
35 Cl、37 Cl 17 17
C O2、O3
D
E、Fe、Fe2+、Fe3+ 5、3919K的中子数为 。 6、某元素原子的质量数为A,它的离子Xn+的 和外有y个电子,Wg这种种元素的原子核内的 中子数为 。
试一试
1. 下列各组物质中,互为同位素的是( D )
第一章 第一节 原子结构
第一讲 原子结构
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两千多年以来,科学家 一直在思考一个问题:如果 把一个物体一直分割下去, 将会怎样?能不能找到一种 组成物质的最基本粒子?
原子结构模型的演变
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。
1897年,英国科学家汤姆生发现了电子。
“葡萄干布丁”模型
卢瑟福α粒子散射实验
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第一节 原子结构
交流与质疑: 1、构成物质的基本微粒有哪些? 2、三种微粒的组成和结构如何? 3、物质的性质与哪种微粒的结构有密切 的关系? 4、原子的结构如何?
一
原子核 核素
1.原子的构成
阅读P3 交流·研讨
名词解释:相对质量 相对原子质量= 一个原子的质量
第一节原子结构
第一节原子结构二.教学目标:1.A复习原子构成的初步知识,使学生懂得质量数和Z某的含义,掌握构成原子的粒子间的关系。
2.了解关于原子核外电子运动特征和常识。
3.理解电子云的描述和本质。
4.了解核外电子排布的初步知识,能画出1~20号元素的原子结构示意图。
三.教学重点:原子核外电子的排布规律。
四.教学难点:原子核外电子运动的特征,原子核外电子的排布规律。
五.知识分析:复习提问:原子的概念,原子的构成,原子为什么显电中性?(一)原子核1.原子结构:质子原子核中子原子电子(1)原子是由居于原子中心带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的。
原子核由质子和中子构成。
所以构成原子的基本粒子是质子、中子和核外电子。
(2)质子带一个单位正电荷,中子呈电中性,因而核电荷数由质子数决定。
核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数(3)原子很小,原子核更小,它的半径约是原子的万分之一,体积只占原子的几千万亿分之一。
2.质量数:1.67261027kg1.0071271.6610kg质子的相对质量=1.67481027kg1.008127中子的相对质量=1.6610kg将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似值整数加起来,所得的数值叫质量数(A)。
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)练习:用Z某表示原子:1.中性原子的中子数:N=2.阳离子的中子数,某AnA共有某个电子,则N=3.求阴离子的中子数,某An共的某个电子,则N=12164.求中性分子或原子团的中子数,CO2分子中,N=22ngAA5.原子核内有某个中子,其质量数为m,则离子所含电子的物质的量为:6.在RO3的微粒中,共有某个核外电子,R原子的质量数为A,则R核内所含的中子数为(A某n24)7.已知R2n离子的核内有某个中子,R的质量数为M,则agR2离子里含电子的物质的量为([a(M某2)/M]mol)(二)核外电子运动的特征1.核外电子运动的特征:(1)带负电荷,质量很小。
第一节原子结构
一个原子轨道里最多只能容纳 2个电子,而且自 旋方向相反 ____,这个原理成为泡利原理。 试推理各电子层的轨道数和容纳的电子数。
当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是 ___________________________________________ 优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,这 _______________________________________, 个规则是洪特规则。
2 8 18 32 电子数 _____________________________
……
小结:
①每个能层(n)中,能级符号的顺序 ns、np、nd、nf…… 是_________________________ ②任一能层,能级数=______________ 数 能层序 ③ s 、 p 、 d 、 f…… 可 容 纳 的 电 子 数 依 次 是 2 6 10 14 ________________________
(用n表示,n为能层的序数) 。
课堂求知互动
二、能层与能级
(2)同一个能层的电子,能量也可能不同,还可 能级 以把它们分成_______(s 、p、d、f) ,就好比能层 台阶 是楼层,能级是________ 。 能层 K L M N O…… 能级 1s ____________________________ 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … 最多 2 6 2 6 10 2 6 10 14 …… 电子数2 _________________________ 各能层
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。电子从较 高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至 基态时,将 _________ 释放 能量。光(辐射)是电 子___________ 能量的重要形式之一。 释放
选三第一章第一节原子结构 第一课时
第一节原子结构:(第一课时)知识准备:必修中学习的原子核外电子排布规律:(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
(3)原于最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)(4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个),倒数第三层电子数目不能超过32个。
知识点一、能层与能级第一、二、三、四、五、六、七……能层符号表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q……能量由低到高例如:钠原子有11个电子,分布在三个不同的能层上,第一层2个电子,第二层8个电子,第三层1个电子。
由于原子中的电子是处在原子核的引力场中,电子总是尽可能先从内层排起,当一层充满后再填充下一层。
理论研究证明,原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下:能层一二三四五六七……符号 K L M N O P Q……最多电子数 2 8 18 32 50……即每层所容纳的最多电子数是:2n2(n:能层的序数)但是同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级(s、p、d、f),就好比能层是楼层,能级是楼梯的阶级。
各能层上的能级是不一样的。
能级的符号和所能容纳的最多电子数如下:能层 K L M N O ……能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ……最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 ……各能层电子数 2 8 18 32 50 ……(1)每个能层中,能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(2)任一能层,能级数=能层序数(3)s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍知识点二、构造原理根据构造原理,只要我们知道原子序数,就可以写出几乎所有元素原子的电子排布。
即电子所排的能级顺序:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……元素原子的电子排布:氢 H 1s1钠 Na 1s22s22p63s1钾 K 1s22s22p63s23p64s1【Ar】4s1有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有一个电子的偏差,如:铬24Cr [Ar]3d54s1铜29Cu [Ar]3d104s1巩固提高:1、以下能级符号正确的是()A. 6sB.2dC.3fD.7p2、下列能级中轨道数为5的是()A.s能级B.p能级C.d能级D.f能级3、下列各原子或离子的电子排布式错误的是()A.Al 1s22s22p63s23p1 B.O2- 1s22s22p6C.Na+ 1s22s22p6 D.Si 1s22s22p24、下列符号代表一些能层或能级的能量,请将它们按能量由低到高的顺序排列:(1)E3S E2S E4S E1S,(2)E3S E3d E2P E4f。
第1节原子结构带答案
物质结构 元素周期律 第一节原子结构一、原子结构、核素 1.原子的构成 (1)原子的微粒构成(2)原子构成的表示2.原子结构中的微粒关系 (1)原子(2)离子的核外电子数核外电子数⎩⎪⎨⎪⎧阳离子:质子数-电荷数阴离子:质子数+电荷数3.同位素 核素 (1)概念辨析(2)同位素的特征①相同存在形态的同位素,化学性质几乎完全相同,物理性质不同。
②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。
(3)常见的重要核素及其应用※基础小题1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)所有的原子中都含有质子和中子(×) (2)34S 原子核内中子数为16(×) (3)2H +核外电子数为2 (×)(4)13C 和15N 核内中子数相差1(√)(5)H 3O +和OH -中具有相同的质子数和电子数(×)(6)1H 182O 的摩尔质量为20 g·mol -1(√)(7)质量数就是元素的相对原子质量(×) (8)质子数相同的粒子一定属于同一种元素(×)(9)一种单质中可能含有多种核素,如O 2中含16O 、17O 、18O 三种核素(√)(10)11H +、21H +和31H +互称同位素(×)2.(1)在6Li 、7Li 、23Na 、24Mg 、14C 、14N 六种粒子中,包含___5___种元素,___6_____种核素,其中互为同位素的是____6Li 与7Li____,中子数相等的核素是_____23Na 与24Mg_____。
(2)D 3O +中的质子数为____11____,电子数为___10_____,中子数为____11____。
※常考题例1.下列说法正确的是( ) BA .235 g 核素235 92U 发生裂变反应:235 92U +10n ――→裂变 9038Sr +136 54Xe +1010n ,净产生的中子(10n)数为10N AB .3517Cl 与3717Cl 得电子能力相同C .中子数为146、质子数为92 的铀(U)原子:146 92UD .235 92U 和238 92U 是中子数不同,质子数相同的同种核素例2.中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为。
高中化学人教版选修三:1.1原子结构(共44张PPT)
核外电子分成不同的能层。 电子层 (2)能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数如下:
能层 一 二 三 M 四 五 六 P 七 …… Q ……
K ___ L 符号 ___ 最多 电子 数
N ___ O ___
பைடு நூலகம்
各能层最多容纳的电子数为 2n2 ______
2.能级 能量 的不同, (1)根据多电子原子中同一能层电子_________ 将它们分成不同的能级。 (2)能级的表示方法及各能级最多容纳的电子数如下:
四、能量最低原理、基态与激发态、光谱
1.能量最低原理 现代物质结构理论证实,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 。 2.基态与激发态: 基态原子: 处于最低能量的原子 (稳定)
发射光谱
电子放 出能量
激发态原子:基态原子的电子吸收能量后电子会跃迁到 较高的能级,变为激发态原子。 (不稳定)
电子云
知识回顾
原子:是化学变化中最小的粒子 化学反应的实质:是原子的重新组合。 质子(+) 原子结构: 原子核 中子(不带电) 原子 核外电子(-) 核电荷数(z)= 核内质子数= 核外电子数
{
{
质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N) 原子核外电子排布: (1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层; (2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。 (3)原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个 电子)。 (4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个), 倒数第三层电子数目不能超过32个。
A.ClB. C. D.1s22s22p63s23p6
3、构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是各能级能量高低。 若以E(nl)表示某能级的能量,以下各式中正确的是( )AB A.E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s) B.E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s) C.E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d) D.E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d) 4、某元素原子的价电子构型为3s23p4, 则此元素在周期表的位置是 第3周期,第VIA族 ____________
1.1-原子结构-2
第一章原子结构与构成第一节原子结构一、能层与能级1、能层①定义:原子核外电子是分层排布的,根据电子的能量差异,可将核外电子分成不同的能层。
②符号:K L M N O P Q(第一能层)(第二能层)(第三能层)(第四能层)(第五能层)(第六能层)(第七能层)2、能级(也称亚层)①定义:在多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能不同,不同能量的电子分成不同的能级。
②符号:ns、np、nd、nf、ng、nh (n为能层序数)③容纳轨道数: 1 3 5 7 9 11 (每个轨道最多能容纳两个电子)④容纳电子数: 2 6 101418 22说明:①任一能层的能级总是从s能级开始,能层的能级数等于该能层的序数。
例:第一能层只有1个能级(1s),第二能层有2个能级(2s和2p),第三能层有3个能级(3s、3p和3d),依次类推。
②不同能层中同一能级,能层序数越大能量越高。
例:1s < 2s < 3s … 2p < 3p < 4p …③同一能层中,各能级之间的能量大小关系是s < p < d < f ……例:第四能层中4s < 4p < 4d < 4f④能层和能级都相同的各原子轨道的能量相等。
例:2p x = 2p y = 2p z3、能层、能级、轨道数、电子数关系及规律能层:K L M N …能级:1s 2s 2p 3s3p3d 4s4p4d4f …轨道数: 1 1 3 1 3 5 1357 …电子数: 2 2 6 2 6 10 2 6 1014 …电子离核:近远电子能量:低高规律:①能层最多能容纳的电子数:2n2②能层最多能容纳的轨道数:n24、构造原理(电子排布所遵循的能级顺序)①含义:在多电子原子中,电子在能级上的排布时先排在能量较低的能级上,然后依次排在能量较高的能级上。
②构造原理示意图构造原理1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p32 Ge 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 2 [Ar]3d 10 4s 2 4p 2 33 As 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 [Ar]3d 10 4s 2 4p 3 34 Se 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 4 [Ar]3d 10 4s 2 4p 4 35 Br 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 5 [Ar]3d 10 4s 2 4p 5 36 Kr1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6[Kr]二、基态与激发态、光谱 1、基态原子与激发态原子2、光谱与光谱分析①光谱形成的原因:不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光。
第一节原子结构与性质
第一章原子結構與性質第一節原子結構一. 物質結的本質“原子”一詞源自古希臘,希臘語中ATOM是不可再分的意思,古希臘哲學家認為原子是世間萬物最小的粒子◦直到1808年,英國人道爾頓把物質由原組成的概念作出重大修訂,他認為物質是由不同的微細粒子所組成,而在化學反應中,反應物的粒子並沒有改變,它們只是重新排列形成生成物,這個想法在當時己透過實驗得以証實◦道爾頓原子學說道爾頓原子學說的要點如下:1.所有元素都是由微細和不能再被分割的粒子組成,這些粒子稱為原子◦2.原子既不能被製造,也不能被毀滅◦3.同一種元素的原子,它們的質量和化學性質完全相同◦4.不同元素的原子,它們的質量和化學性質都完全不同◦5.當不同元素的原子結合時,便形成化合物,化合物中,各種原子的數目成一個簡單的整數比◦到了十九世紀末,實驗証據顯示,原子的結構遠較道爾頓所想的複雜,當時的科學家透過很多實驗証明,原子並非僅僅是一個堅硬而均勻的粒子,而是由幾種次原子粒子所構成◦1.質子:原子核的組成部分,帶正電的小微粒,一個質子帶個單位的電荷。
2.中子:原子核的組成部分,不帶電的小微粒。
3.電子:原子的組成部分,位於原子的週邊,帶負電的小微粒。
4.質量數:將原子核內所有的質子和中子的相對質量取近似整數值加起來,所得的值。
質量數(A)=(Z)+(N)5.同位素在同一種元素的原子中,當中有一些質子數目相同(即相同的原子序),但其中子數目並不相同(即不同質量數),這些原子稱為同位素。
例如:氯(Cl)的兩種同位素可寫成:豐度(自然界中的原子含量)的計算:一種元素的相對子原子質量是指該元素的各種同位素在碳-12標度上的相對同位素質量的平均值。
由於35Cl 和37Cl 的相對豐度分別是75.77和24.23,因此氯的相對原子質量可由以下的簡單計算中求得:則銅的相對原子質量為:.例1 已知自然界氧的同位素有16O ,17O ,18O ,氫的同位素有H ,D 。
第一节原子结构
2、洪特规则
• 基态多电子原子中同一能级的轨道能量相 等,称为简并轨道。基态多电子原子的电 子总是首先自旋平行地、单独地填入简并 轨道。
• 【例】C N O
3、能量最低原理 • 核外电子排布总是尽可能使整个原子能量
处于最低状态。
• K的核外电子排布:2 8 8 1 【原因】 能层能量→能级能量
3、电子的自旋
• 电子绕自己的轴自旋(像地球绕地轴旋转 一样)
• 自旋方向:只有2种自旋方向——顺时针方 向和逆时针方向
• 在轨道中用↑↓两个箭头来表示电子自旋方 向
【4个量子数】
• (1)主量子数n n可取的数为1,2, 3,4,5,6,7, 分别表示为K, L, M, N, O, P, Q 在同一原子内,具有相同主量子数的电子,
→基态正离子的电子组态符合(n+0.4l)的顺序
【钻穿效应、屏蔽效应】
• 屏蔽效应:由于内层的s 电子距核较近而 有效地减弱了核电荷对外层电子的相互作 用的现象。s电子对同层的d、f 轨道电子也 有屏蔽效应。
• 钻穿效应:s轨道电子云出现在较内层空间, 从而受到核电荷的有效吸引而降低能量的 现象。
l对应的原子轨道的形状
l =0 —— s能级——球形 l =1 ——p能级——双纺锤形 l =2 ——d能级——多纺锤形 l =3 ——f能级——…… l =4 ……
• l取值为0,1,2,……(n-1) 当n=1时, l =0……s能级 当n=2时, l =0,1……s能级,p能级 当n=3时, l =0,1,2……s,p,d能级
第一节 原子结构
一. 光谱、基态、激发态、跃迁
【微观解释】
• 基态:电子能量最低的状态 • 激发态:电子能量高于基态的状态
第一节 原子结构
1 球 电子云形状 形
1 球 形 无
3 5 7 纺 花 锤 瓣
相互 垂直
电子云取向 无 无
无 2
相 互 垂 直
最多容纳 的电子数
2 2
2 8
6
6 10 2 18
6
10 14 ······ 32 2n2
• 要完整的描述电子在核外的运动状态的话 需要从四个方面来描述.即 需要从四个方面来描述 即
… …
n
2n2
远 高
离核远近 由近 能量高低 由低
三、能层与能级
3、能级:(电子亚层) 、能级: 电子亚层) 电子亚层 在多电子原子中, 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.( .(s 能不同,可以将它们分为不同的能级.(s、p、 d、f)
注意:能级数=该能层序数。 注意:能级数=该能层序数。 我们所说的能级实际上就是电 子云的形状
球形 轮廓图
定义: 定义:量子力学把电子在核外的一个空间运动状态称为一 个原子轨道
S的原子轨道 的原子轨道
所有的S原子轨道都是 _形的, 所有的 原子轨道都是 球 形的, 1 S原子轨道各方向都是球形对称,所以只有_个轨道 原子轨道各方向都是球形对称,所以只有_ 原子轨道各方向都是球形对称 能层序数越大原子轨道的半径也就越大, 能层序数越大原子轨道的半径也就越大,任意能层上的 S原子轨道的形状都一样,都是球形的。 原子轨道的形状都一样,都是球形的。 原子轨道的形状都一样
各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数 各能层所包含的能级类型及各能层、
能层(n) 能层(n) 符号 能级(l) 能级(l)
原子轨道数
一 K
二 L
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第一章第1节原子结构模型班级姓名学号命题:刘刚审题:刘金娥2018.10.8【学习目标】1.了解原子核外电子的运动状态,学会用四个量子数来表示核外电子的运动状态;2.知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,知道原子核外电子跃迁会吸收或放出光子,并了解其应用。
3.了解原子吸收和发射光谱分析。
知道原子核外电子的能量是量子化的,了解原子核外电子的排布规律。
4.了解人类探索物质结构的历程,认识从原子、分子等层次研究物质的意义。
讨论模型方法在探索原子结构中的应用。
5知道物质是由微粒构成的,了解研究物质结构的基本方法和实验手段。
【知识回顾】(必修2)1.原子序数:含义:(1)原子序数与构成原子的粒子间的关系:原子序数====。
(3)原子组成的表示方法a. 原子符号:A z X A zb. 原子结构示意图:c.电子式:d.符号表示的意义: A B C D E(4)特殊结构微粒汇总:无电子微粒无中子微粒2e-微粒8e-微粒10e-微粒18e-微粒2.元素周期表:(1)编排原则:把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行叫周期;再把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序有上到下排成纵行,叫族。
(2)结构: 各周期元素的种数 0族元素的原子序数第一周期 2 2第二周期 8 10第三周期 8 18第四周期 18 36第五周期 18 54 第六周期 32 86不完全周期 第七周期 26 118②族 族序数 罗马数字 用表示;主族用 A 表示;副族用 B 表示。
主族 7个副族 7 个 第VIII 族是第8、9、10纵行零族是第 18 纵行阿拉伯数字:1 2 3 4 5 6 7 8罗马数字: I II III IV V VI VII VIII(3)元素周期表与原子结构的关系:①周期序数= 电子层数 ②主族序数= 原子最外层电子数=元素最高正化合价数(4)元素族的别称:①第ⅠA 族:碱金属 第ⅠIA 族:碱土金属②第ⅦA 族:卤族元素③第0族:稀有气体元素3、 有关概念:(1) 质量数:(2) 质量数( )= ( )+ ( )(3) 元素:具有相同 的 原子的总称。
(4) 核素:具有一定数目的 和一定数目 的 原子。
(5) 同位素: 相同而 不同的同一元素的 原子,互称同位素。
(6)同位素的性质:①同位素的化学性质几乎完全相同②在天然存在的某种元素里,无论是游离态还是化合态,各种元素所占的百分比是不变的。
(7)元素的相对原子质量:a、某种核素的相对原子质量=b、元素的相对原子质量=练习:用A质子数B中子数C核外电子数D最外层电子数E电子层数填下列空格。
①原子种类由决定②元素种类由决定③元素有无同位素由决定④同位素相对原子质量由决定⑤元素原子半径由决定⑥元素的化合价由决定⑦元素的化学性质由决定4、元素周期律:(1)原子核外电子的排布:电子层。
分别用n=或来表示从内到外的电子层。
(2)排布原理:核外电子一般总是尽先从排起,当一层充满后再填充。
5、判断元素金属性或非金属性的强弱的依据6、比较微粒半径的大小(1)核电荷数相同的微粒,电子数越多,则半径越如: H+<H<H-; Fe > Fe2+> Fe3+ Na+ Na; Cl Cl-(2)电子数相同的微粒,核电荷数越多则半径越.如:①与He电子层结构相同的微粒: H->Li+>Be2+②与Ne电子层结构相同的微粒:O2->F->Na+>Mg2+>Al3+③与Ar电子层结构相同的微粒: S2->Cl->K+>Ca2+7、电子数和核电荷数都不同的微粒:(1)同主族的元素,半径从上到下(2)同周期:原子半径从左到右递减.如:Na Cl Cl- Na+(3)比较Ge、P、O的半径大小8、核外电子排布的规律:(1)(2)【学习探究】1.所谓连续光谱是指,例如;而线状光谱是指,例如。
2.为了解释原子的稳定性和的实验事实,丹麦科学家波尔在原子模型的基础上提出了的原子结构模型,该理论的重大贡献在于指出了原子光谱源自在不同能量的上的跃迁,而电子所处的的能量是。
3.光的频率与能量的关系式是,其中各物理量的含义是E,h,P,ν波动性的频率,λ。
这样通过这个关系式就将微观粒子的和波动性统一起来了。
4.求解原子中电子运动的,就能得到描述单个电子运动状态的,人们就将描述单电子运动状态的称为原子轨道,称为(原子)轨道能。
5.p轨道的在三维空间的轮廓图形是在空间的极大值沿某个的方向伸展,有人形象地称p轨道为。
6.4p轨道的主量子数为,角量子数为,该亚层的轨道最多可以有种空间取向,最多可容纳个电子。
7.核外电子的运动状态是由四个量子数决定的。
其中,主量子数n决定,n的取值为…,对应的符号为…,并将n值所表示的电子运动状态称为。
角量子数l决定,在多电子原子中,角量子数l与一起决定着原子轨道的能量,对于确定的n值,l的取值共个,分别是…,对应的符号为…。
磁量子数m决定,对每一个确定的l,m值可取,…,共个值;电子的具有角动量,相应地有。
处于同一原子轨道上的电子自旋状态只有种,分别用来表示。
8.认同“物质结构的探索是无止境的”观点。
收集有关20世纪科学家在物质结构探索方面的资料。
【思维点拨】【例题1】下列各电子层中不包含d亚层的是A.N电子层B.M电子层C.L电子层D.K电子层【例题2】下列说法是否正确?如不正确,应如何改正?(1) s电子绕核旋转,其轨道为一圆圈,而p电子是走∞字形。
(2) 主量子数为1时,有自旋相反的两条轨道。
(3) 主量子数为3时,有3s、3p、3d、3f四条轨道。
【达标训练】1.下列电子层中,原子轨道的数目为4的是()A.K层B.L层C.M层D.N层2.下列关于电子云的说法不正确的是( )A. 电子云是描述核外某空间电子出现的几率密度的概念;B. 电子云是电子在核内外空间出现的几率和几率密度C. 电子云有多种图形,黑点图只是其中一种;D. 电子就象云雾一样在原子核周围运动,故称为电子云.3.描述一确定的原子轨道(即一个空间运动状态),需用以下参数()A. n、lB. n、l、mC. n、l、m、m sD. 只需n4.N =4时,m 的最大取值为 ( )A. 4B. ±4C. 3D. 05.原子中电子的描述不可能的量子数组合是 ( )A. 1,0,0,21+B. 3,1,1,21-C. 2,2,0,21-D. 4,3,-3,21- 6.多电子原子中,在主量子数为n ,角量子数为l 的分层上,原子轨道数为( )A. 2l +1B. n -1C. n -l +1D. 2l -17.玻尔理论不能解释 ( )A. H 原子光谱为线状光谱B. 在一给定的稳定轨道上,运动的核外电子不发射能量----电磁波C. H 原子的可见光区谱线D. H 原子光谱的精细结构8. P 轨道电子云形状正确叙述为( )A. 球形对称;B. 对顶双球;C. 极大值在X.Y.Z 轴上的双梨形;D. 互相垂直的梅花瓣形.9.首次将量子化概念应用到原子结构,并解释了原子的稳定性的科学家是( )A. 道尔顿B. 爱因斯坦C. 玻尔D. 普朗克10.在多电子原子中,具有自下列各组量子数的电子中能量最高的是 ( )A .3,2,+1,21+B .2,1,+1,21-C .3,1,0,21-D .3,1,-1,21- 11. 写出具有下列指定量子数的原子轨道符号:A.n=4,l=1____________B.n=5,l=2 ____________12.3d 亚层中原子轨道的主量子数为 ,角量子数为 ,该亚层的原子轨道最多可以有 种空间取向,最多可容纳 个电子。
13.写出具有下列指定量子数的原子轨道符号:⑴ n =2,l =1 ; ⑵ n =3,l =0 ;⑶ n =5,l =2 ; ⑷ n =4,l =3 。
14. 当n=4时,L 的可能值是多少? 2. 当n=4时,轨道的总数是多少?各轨道的量子数取值是什么?15.宏观物体相对于微观粒子而言,它的运动特点是、。
而微观粒子的、,这就使它与宏观物体具有截然不同的性质——同时具有和,并且微观粒子的可以通过实验得到了证明。
【拓展提高】16.对于原子中的电子,下面哪些量子数组是容许的? ()A. n=3,l=1,m=-1B. n=3,l=1,m=2C. n=2,l=2,m=-1D. n=6,l=0,m=017.关于下列对四个量子数的说法正确的是( )A. 电子的自旋量子数是½,在某一个轨道中有两个电子,所以总自旋量子数是1或是0B. 磁量子数m=0的轨道都是球形的轨道C. 角量子数l的可能取值是从0到n的正整数D. 多电子原子中,电子的能量决定于主量子数n和角量子数l18.2p轨道的磁量子数可能有()A. 1,2B. 0,1,2C. 1,2,3D. 0,+1,-119.n.l.m确定后,仍不能确定该量子数组合所描述的原子轨道的( )A. 数目B. 形状C. 能量D. 所填充的电子数目20.简述主量子数的意义.21.简述角量子数的意义.22.简述磁量子数的意义.23.假定有下列电子的各组量子数,其中n正确,请指出哪几组不能存在,为什么?。