高中化学第1章原子结构与性质第1节原子结构第1课时导学案新人教版选修3
化学选修3第一章 原子结构与性质--教案
第一章原子结构与性质教材分析:一、本章教学目标1.了解原子结构的构造原理,知道原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。
2.了解能量最低原理,知道基态与激发态,知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
3.了解原子核外电子的运动状态,知道电子云和原子轨道。
4.认识原子结构与元素周期系的关系,了解元素周期系的应用价值。
5.能说出元素电离能、电负性的涵义,能应用元素的电离能说明元素的某些性质。
6.从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法,在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。
本章知识分析:本章是在学生已有原子结构知识的基础上,进一步深入地研究原子的结构,从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等,并图文并茂地描述了电子云和原子轨道;在原子结构知识的基础上,介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。
总之,本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质,为后续章节内容的学习奠定基础。
尽管本章内容比较抽象,是学习难点,但作为本书的第一章,教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣,重视培养学生的科学素养,有利于增强学生学习化学的兴趣。
通过本章的学习,学生能够比较系统地掌握原子结构的知识,在原子水平上认识物质构成的规律,并能运用原子结构知识解释一些化学现象。
注意本章不能挖得很深,属于略微展开。
相关知识回顾(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。
人教版高中化学选修3:第一章第1节《原子结构》草稿
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:s p d f
B e
↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑
B
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑
1s 2s
C
2p
1s 2s
N
2p
1s 2s
O
2p
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
↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑
1s 2s
C
2p
1s 2s
N
2p
1s 2s
能层 符号
一
二
三
四
五
六
七
K
1s
L
2s2p
M
N
O
P
Q
能级 最多电子数
3s3p3d 4s4p4d4f 5s5p…
2
2 6
2 6 10 2 6 10 14 2 6…
注:在每一能层中,能级符号的顺序是ns np nd nf…. (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。
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
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
高中化学选修3目录
第1课时 共价键的特征与类型 第2课时 共价键的键参数与等电子原理
第二节 分子的立体构型 第1课时 价层电子对互斥理论 第2课时 杂化轨道理论、配合物理论
第三节 分子的性质 第1课时 键的极性和分子极性 范德
华力和氢键 第2课时 溶解性、手性、无机含氧
酸分子酸性 章末整合提升 章末达标测试
第三章 晶体结构与性质 第一节 晶体的常识 第二节 分子晶体和原子晶体 第三节 金属晶体 第四节 离子晶体 章末整合提升 章末达标测试
化学
选修 3—物质结构与性质
第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构
第1课时 能层、能级和构造原理 第2课时 基态原子的核外电子排布
电子云与原子轨道 第二节 原子结构与元素的性质 第1课时 原子结构与元素周期表 第2课时 元素周节 共价键
高中化学第1章原子结构与性质第1节第1课时能层与能级构造原理与电子排布式教案2
第1课时能层与能级构造原理与电子排布式发展目标体系构建1。
通过认识原子结构与核外电子的排布,理解能层与能级的关系,理解核外电子的排布规律。
2。
理解基态与激发态的含义与关系,能辨识光谱与电子跃迁之间的关系。
3.结合构造原理形成核外电子排布式书写的思维模型,并能根据思维模型熟练书写1~36号元素的电子排布式。
一、能层与能级1.能层(1)核外电子按能量不同分成能层并用符号K、L、M、N、O、P、Q…表示。
(2)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)。
2.能级(1)定义:根据多电子原子的能量也可能不同,将它们分为不同能级。
(2)表示方法:分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f 等表示,如n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为n s、n p、n d、n f等.(3)能层、能级与最多容纳的电子数由上表可知:①能层序数等于该能层所包含的能级数,如第三能层有3个能级。
② s、p、d、f 各能级可容纳的电子数分别为1、3、5、7的2倍。
③原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n)间存在的关系是2n2。
微点拨:(1)不同能层之间,符号相同的能级的能量随着能层数的递增而增大。
(2)在相同能层各能级能量由低到高的顺序是n s<n p〈n d<n f。
(3)不同能层中同一能级,能层数越大,能量越高。
例如:1s<2s 〈3s〈4s……二、基态与激发态原子光谱1.基态原子与激发态原子(1)基态原子:处于最低能量状态的原子。
(2)激发态原子:基态原子吸收能量,电子会跃迁到较高能级,变为激发态原子。
(3)基态、激发态相互间转化的能量变化基态原子错误!激发态原子。
2.光谱(1)光谱的成因及分类(2)光谱分析:在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析。
微点拨:(1)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;反之,将吸收能量。
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第一章 第一节 原子结构(第1课时)
K
L
M
N
O
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …
2
2
2
8
6
2
6 10 2
18
6 10 14 2
32
6 …
…
2014年7月12日星期六
23
能层与能级
【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?
能层最多可容纳的电子数为2n2个。
2014年7月12日星期六 9
开天辟地—原子的诞生
汤姆生原子模型
汤姆生
2014年7月12日星期六
10
开天辟地—原子的诞生
α粒子散射实验(1909年) ——原子有核 卢 卢瑟福和他的助手做了著名 瑟 α粒子散射实验。根据实验, 卢瑟福在1911年提出原子有 福 核模型。 原 卢瑟福原子模型(又称行星 子 原子模型):原子是由居于 模 原子中心的带正电的原子核 和核外带负电的电子构成。 型 原子核的质量几乎等于原子
2014年母相同的不同能级中所容纳 的最多电子数是否相同?
不同能级中的s级,所容纳的电子数 是相同的,但是能量是不同的。
2014年7月12日星期六 26
能层与能级
总结:
①能层的能级数等于该能层序数。 ②任一能层的能级总是从s能级开始。 ③在每一能层中,能级符号与能量大小的顺序是: ns<np<nd<nf…
新课标人教版高中化学课件系列
选修3 物质结构与性质 第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构 第1课时
2014年7月12日星期六
1
原子结构
【教学目标】
1.了解人类认识原子的历史
2020-2021届高三化学回归教材人教版选修3
回归教材之《物质结构与性质》(人教版+苏教版)第一章:原子结构与性质P1 人类对原子结构的认识发展过程。
P4 能层即电子层。
分别用K、L、M、N、O、P、Q表示。
每一个能层分为不同的能级,能级符号用s、p、d、f表示,分别对应1、3、5、7个轨道。
能级数=能层序数。
P7 基态与激发态。
焰色反应是原子核外电子从激发态回到基态释放能量。
能量以焰色的形式释放出来。
P10 不同能层相同能级的电子层形状相同。
ns呈球形,np呈哑铃形。
P14 元素周期表的结构。
周期(一、二、三短周期,四、五、六长周期,七不完全周期)和族(主族、副族、Ⅷ族、0零族)。
分区(s、p、d、ds、f)。
P20 对角线规则。
在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似,被称为“对角线规则”。
Li、Mg在空气中燃烧的产物为LiO、MgO,铍与铝的氢氧化物Be(OH)2、Al(OH)3都是两性氢氧化物,硼与硅的最高价氧化物对应水化物的化学式分别为HBO2、H2SiO3都是弱酸。
是因为这些元素的电负性相近。
第二章:分子结构与性质P32 等电子体原理:原子总数相同,价电子数相同,等电子体有相似的化学键特征和空间构型。
常见的等电子体有:N2和CO;N2O和CO2;SO2、O3和NO2-;SO3和NO3-;NH3和H3O+;CH4和NH4+。
P36 仔细观察资料卡片的彩图。
P39最上方表格。
区别形和型,VSEPR模型和分子或离子的立体构型,价层电子对数和σ键数、孤电子对数。
如SO2分子的空间构型为V形,VSEPR模型为平面三角形,价层电子对数为3,σ键数为2、孤电子对为1。
配合物理论简介。
P41 实验2-1含Cu2+的水溶液呈天蓝色,是因为四水合铜离子[Cu(H2O)4]2+,该离子中,Cu2+和H2O分子之间的化学键叫配位键,是由H2O中的氧原子提供孤电子对,Cu2+接受H2O提供的孤电子对形成的。
P42实验2-2向含有硫酸铜溶液的试管里加入氨水,形成蓝色沉淀[Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓]。
(完整版)人教版高中化学选修3知识点总结:第一章原子结构与性质
第一章原子结构与性质课标要求1.了解原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素的(1~36号)原子核外电子的排布。
了解原子核外电子的运动状态。
2.了解元素电离能的含义,并能用以说明元素的某种性质3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。
4.了解电负性的概念,知道元素的性质与电负性的关系。
要点精讲一.原子结构1.能级与能层2.原子轨道3.原子核外电子排布规律⑴构造原理:随着核电荷数递增,大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道(能级),叫做构造原理。
能级交错:由构造原理可知,电子先进入4s 轨道,后进入3d 轨道,这种现象叫能级交错。
说明:构造原理并不是说4s 能级比3d 能级能量低(实际上4s 能级比3d 能级能量高),而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。
也就是说,整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。
(2)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。
构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低,而不局限于某个能级。
(3)泡利(不相容)原理:基态多电子原子中,不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。
换言之,一个轨道里最多只能容纳两个电子,且电旋方向相反(用“↑↓”表示),这个原理称为泡利(Pauli )原理。
(4)洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,这个规则叫洪特(Hund )规则。
比如,p3的轨道式为或,而不是洪特规则特例:当p 、d 、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时,原子处于较稳定的状态。
即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时,是较稳定状态。
前36号元素中,全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0;半充满状态的有:7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3;全充满状态的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。
高中化学选修3教案:第一章第一节原子结构
第一章第一节原子结构一、设计思想新课程标准要求中学化学立足于学生,适应现代生活和未来发展的需要,培养学生解决实际问题的能力,教学应确立以促进学生发展为主的教育目标,着眼于学生的发展,因此教学的设计应注重学生的主体地位,发挥教师组织和引导的主导作用,调动学生的主动性和积极性,激发学生学习化学的兴趣。
二、教材分析《原子结构》选自化学选修3第一章第一节,,属于物质结构理论基础知识,是中学化学最重要的基本理论之一,而原子结构又是学习物质结构理论和元素周期律的基础,因此原子结构是本单元也是高中化学的教学重点。
本节知识充分考虑了初中化学和化学2中的原子结构知识的基础上,教科书不再重复建立原子结构的概念,而是直接建立核外电子的能层(即“电子层”)和能级(即“电子亚层”)的概念,给出每一个能层有几个能级,每个能级最多可以容纳几个电子,有了能层和能级的概念,直接给出构造原理,并根据构造原理进行核外电子排布;学生对原子结构知识的认识是一个逐步深入的过程,同时,课本直接把构造原理看做一个经验规律,直接给出了原子核外电子排布顺序,体现了很大的工具作用,使学生直接会用。
三、教学方法复习法、延伸归纳法、讨论法、引导分析法四、学情分析课后反思1410621062622能级最多电子数74f54d 34p 53d 1813s M 812s L 322能层最多电子数1331原子轨道数4s 3p 2p 1s 能级符号NK 能层各能层、能级中最多电子数:最多电子数=原子轨道数×21s<2s<3s<4s<5s …能量:ns<np<nd<nf …能量:2p<3p<4p<5p<6p …各能层最多电子数=2(能层序数)2[思考]钾原子的电子排布为什么是2、8、8、1而非2、8、9?[板书]三、构造原理[投影]图1-2构造原理:[讲]在多电子原子中,电子在能级上的排布顺序:电子最先排布在能量低的能级上,然后依次排布在能量较高的能级上。
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第一章 第一节 原子结构(第1课时)精品PPT课件
开天辟地—原子的诞生
质子(正电) 原子核 原子 (正电) 中子(不带电) 不显 电性 核外电子 分层排布 (负电) 与物质化学性质密切相关
2020/10/26
18
能层与能级
二、能层与能级
(1)能层
在多电子的原子核外电子的能量是不同的, 按电子的能量差异,可以将核外电子分成不 同的能层。
2020/10/26
开天辟地—原子的诞生
问题:宇宙大爆炸是怎么回事?物质是由原子构成的,那 么原子是怎样诞生的呢? P4
1932年勒梅特首次提出了现代大爆炸宇宙理论
宇宙大爆炸
2h后 诞生
大量的氢 大量的氦 极少量的锂
原子核的 熔合反应
合成
其他元素
2020/10/26
4
开天辟地—原子的诞生
一、开天辟地—原子的诞生
思考与交流 阅读课本P4
2020/10/26
5
开天辟地—原子的诞生
人类认识原子的过程
人类在认识自然的过 程中,经历了无数的艰 辛,正是因为有了无数 的探索者,才使人类对 事物的认识一步步地走 向深入,也越来越接近 事物的本质。随着现代 科学技术的发展,我们 现在所学习的科学理论, 还会随着人类对客观事 物的认识而不断地深入 和发展。
19
能层与能级
核外电子分层排布
依据核外电子的能量不同:
离核远近:近
远
能量高低:低
高
1
2
3
4
5
6
7
K
L
M
N
O
P
Q
2020/10/26
20
能层与能级
原子核外电子分层排布规律:
(1)各能层最多能容纳2n2个电子。
高中化学 选修3 第一章 第二节 第一课时
练习:写出碱金属元素基态原子的电子排布
碱金属 原子 序数
周期
基态原子的电子排布
1s22s1或[He]2s1 1s22s22p63s1或[Ne]3s1 1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1或[Kr]5s1 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1 或[Xe]6s1
课堂练习:
1、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价电子 排布式、电子排布式并分析该元素在哪区?
3s23p1 -5
3d104s1-2 4d105s1-2 5d106s1-2 4s24p1 -5 5s25p1 -5 6s26p1 -5
3s23p6
4s24p6 5s25p6 6s26p6
周 期 1
2 3 4
元 素 数 目 2 8 8 18
外围电子排布
ⅠA-ⅡA ⅢB-Ⅷ ⅠB-ⅡB ⅢA-ⅦA
32
5 s1 - 2
6 s1 - 2
4d1-85s2
4f1-146s2 5d1-106s2
4d105s1-2
5d106s1-2
5s25p1 -5
6s26p1 -5
5s25p6
6s26p6
周 期 1
2 3 4 5 6
元 素 数 目 2 8 8 18 18 32
外围电子排布
ⅠA-ⅡA ⅢB-Ⅷ ⅠB-ⅡB ⅢA-ⅦA
(横行)
镧57La – 镥71Lu 共15 种元素称镧系元素
不完全周期
第7周期:26种元素
锕89Ac – 铹103Lr 共15 种元素称锕系元素
周期序数 = 电子层数(能层数)
【人教版】高中化学选修3知识点总结:第一章原子结构与性质
第一章原子结构与性质课标要求1.了解原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素的(1~36号)原子核外电子的排布。
了解原子核外电子的运动状态。
2.了解元素电离能的含义,并能用以说明元素的某种性质3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。
4.了解电负性的概念,知道元素的性质与电负性的关系。
要点精讲一.原子结构1.能级与能层2.原子轨道3.原子核外电子排布规律⑴构造原理:随着核电荷数递增,大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道(能级),叫做构造原理。
能级交错:由构造原理可知,电子先进入4s 轨道,后进入3d 轨道,这种现象叫能级交错。
说明:构造原理并不是说4s 能级比3d 能级能量低(实际上4s 能级比3d 能级能量高),而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。
也就是说,整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。
(2)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。
构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低,而不局限于某个能级。
(3)泡利(不相容)原理:基态多电子原子中,不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。
换言之,一个轨道里最多只能容纳两个电子,且电旋方向相反(用“↑↓”表示),这个原理称为泡利(Pauli )原理。
(4)洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,这个规则叫洪特(Hund )规则。
比如,p3的轨道式为或,而不是。
洪特规则特例:当p 、d 、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时,原子处于较稳定的状态。
即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时,是较稳定状态。
前36号元素中,全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0;半充满状态的有:7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3;全充满状态的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。
人教版高中化学选修三第一章 第二节 原子结构与元素的性质(第1课时)
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。
其排布式为[Ar]3d54s2, 由于最高能级组数为4,其中有7个价电子,故该元素是第四周期ⅦB族。
思考与探究
按照电子排布,可把周期表的元素划分为5个区:s区、p 区、d区、ds区、f区。划分区的依据是什么? s区、d区、 p区分别有几个纵列?
P区,主族,第三周期,第VIIA族 ds区,副族,第四周期,第IB族
3、由下列元素在周期表中的位置,给出其原子的价电子层构型 (3)第四周期第VIA族 (4)第四周期第IVB族
4S24P4 3d24S2
4、下列说法错误的是( BDF ) A. B. C. D. E. F. G. S区元素的原子价电子层排布都是s结尾 d区元素的原子价电子层排布都是ds结尾 ds元素的原子价电子层排布都是ds结尾 p区元素的原子价电子层排布都是sp结尾 主族元素的原子价电子层排布都含s,但都不含d 过渡元素的原子价电子层排布都是ds结尾 ds区元素的原子d轨道一定全满
课堂练习 1、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价电子排布式、电子排布 式并分析该元素在哪区? 由于是ⅥA族, 4d必是全充满的,所以价电子排 布为5s25p4,
电子排布式[Kr]4d105s25p4
属P区
2、下列元素是主族元素还是副族元素?第几周期?第几族? (1)1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 (2)[Ar]3d10 4s1
区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符号
(四)元素周期表的分区 1、s区: 含ⅠA与ⅡA共两族两列;价电子层为ns1或 2(n≥1) 特点: 价电子数=主族序数=最外层电子数 注意: ①并不是所有价电子层为ns1或2的元素都在 S区, He除外(它在p区) ②除H外,都是金属元素
高中化学第1章原子结构与元素性质第1节原子结构模型教案2
第1节原子结构模型发展目标体系构建1.通过了解有关核外电子运动模型的历史发展过程,认识核外电子的运动特点。
2。
知道电子运动的能量状态具有量子化的特征(能量不连续),电子可以处于不同的能级,在一定条件下会发生跃迁.3.知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述。
一、氢原子光谱和玻尔的原子结构模型1.原子结构模型的发展史2.光谱和氢原子光谱(1)光谱①概念:利用原子光谱仪将物质吸收的光或发射的光的频率(或波长)和强度分布记录下来的谱线。
②形成原因:电子在不同轨道间跃迁时,会辐射或吸收能量。
(2)氢原子光谱:属于线状光谱。
氢原子外围只有1个电子,故氢原子光谱只有一条谱线,对吗?提示:不对.3.玻尔原子结构模型(1)基本观点运动轨迹原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动,并且不辐射能量(2)贡献①成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实.②阐明了原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁,指出了电子所处的轨道的能量是量子化的。
二、量子力学对原子核外电子运动状态的描述1.原子轨道(1)电子层将量子数n所描述的电子运动状态称为电子层。
离核越来越远(2)能级:在同一电子层中,电子所具有的能量可能不同,所以同一电子层可分成不同的能级,用s、p、d、f等来表示。
微点拨:能级数=电子层序数,如n=2时,有2个能级。
(3)原子轨道概念单个电子在原子核外的空间运动状态各能级上对应的原子轨道数n s n p n d n f 1357微点拨:处于同一能级的原子轨道能量相同;电子层为n 的状态含有n2个原子轨道。
(4)自旋运动:处于同一原子轨道上的电子自旋状态只有两种,分别用符号“↑”和“↓”表示。
2.原子轨道的图形描述3.电子在核外的空间分布(1)电子云图:描述电子在核外空间某处单位体积内的概率分布的图形.(2)意义:点密集的地方,表示电子在此处单位体积内出现的概率大;点稀疏的地方,表示电子在此处单位体积内出现的概率小.微点拨:量子力学中轨道的含义与玻尔轨道的含义不同,它既不是圆周轨道,也不是其他经典意义上的固定轨迹。
最新人教版高二化学选修3教学案:第一章第一节原子结构含答案
了解原子核外电子的运动状态O 能应用电子排布式表示常见元素 〔1〜36号〕原子核外电子的排布.理解原子结构的构造原理,知道原子核外电子的能级分布.了解多电子原子核外电子的运动情况,知道电子云和原子轨道.了解泡利原理和洪细读教材记主干1 .原子由原子核和核外电子构成,原子核一般由质子和中子构成.2 .原子的核外电子是分层排布的,电子的能量越低离核越近,能量越高离核越远.3 . 一至七能层的符号分别为: K 、L 、M N 、O P 、Q,各能层容纳的最多电子数为4 .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,处于最低能量的原子叫做基态原子.5 .在一个原子轨道里,最多只能容纳 2个电子,而且它们的自旋状态相反,这个原理称为泡利原理.6 .洪特规那么的内容是当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优 先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同.原子的诞生、能层与能级原子结构与性质第一节原子结构特规那么.2.3. 4. 了解能量最低原理, 了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁, 了解其简单应用.5.2n 2.1 .原子的诞生 (1)原子的诞生T ,约占原子总数的匿叱宇宙一氮,约为氢原子数的;一 8 /f 其他超.多种天蚣元素原子总数缺乏IX(3)地球上元素的分类L 金属元素;占绝大多数元素一 ------交非金属元素园2种元素(包括稀有气体)2.能层与能级 ⑴能层根据多电子理子■的展外电子的能h 状进,监核外电子 分成不囿的能层符号一督序效1、23心67分利用KJ.M 、NCPq(2)能级根据一电F 原子中同一酷层电『能皿不同’将它们分 一成不同的期缎I_在每一幢鬼中.优僦符号分别为一心3・门,—,其 中n 代表能乐1能层序数过 谟能层所包含的筋级触(3)能层、能级中所容纳的电子数 能 层 (n ) 一 一 三 四 五 六七 … …符K LM N O P Q …@©[新知探究](2)宇宙的组成及各元素的含量氤义[名师点拨]能层与能级的组成与能量关系1 .不同能层的能级组成任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,即第一能层只有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 .不同能层中各能级之间的能量大小关系(1)不同能层中同一能级,能层序数越大能量越高.例如, 1s<2s<3s<……或2pv 3P <4p< .(2)同一能层中,各能级之间的能量大小关系是svpvdvfv…….例如,第四能层中4sv 4pv 4dv 4f.[对点?M练]1. (2021衡水高二检测)以下表达正确的选项是()A.能级就是电子层B.每个能层最多可容纳的电子数是2n2C.同一能层中不同能级的能量上下相同D.不同能层中的s能级的能量上下相同解析:选B能层是电子层,能级是同一能层中不同能量的电子所占据的分层.同一能层中不同能级的能量上下的顺序是:E( ns)< E( np)< E( nd)< E( nf) ,不同能层能级符号相同时,n越大,能量越高.构造原理与电子排布式[新知探究]电子在能级上的排列顺序是电子选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2.电子排布式 (1)含义将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的右上角, 并根据能层从左到右的顺序排列的式子.(2)表示形式及各符号含义站序手能线上填充的鱼建(3)实例根据构造原理,可以写出元素原子的电子排布式,如①Mg 1s 22s 22p 63s 2,简写为[Ne ]3s 2. ② Cl : 1s 22s 22p 63s 23p 5,简写为[Ne ]3s 23p 5.[名师点拨]电子排布式的书写 1 .简单原子的电子排布式(1)根据构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中.如微粒 电子排伸式 微粒 电子排伸式 C1s 22s 22p 2Ne1s 22s 22p 61 .构造原理(1)含义:在多电子原子中,Cl 1s 22s 22P 3s 23p 5 K 1s 22s 22P 3s 23p 4s(2)简化电子排布式:把内层电子到达稀有气体结构的局部,以相应稀有气体元素符号 Ne(1s 22s 22p 6)的结构相同,所以其电子排布式可简化为 1s 22s 22p 63s 23p 64s 〔或[Ar ]4s \2 .复杂原子的电子排布式对于较复杂的电子排布式,应先按能量从低到高排列,然后将同一层的电子移到一起. 如26Fe :先按能量从低到高排列为1s 22s 22p 63s 23p 64s 23d 6,然后将同一层的移到一起,即该原子的电子排布式为 1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s ;简化为[Ar ]3d 64s 2o3 .特殊原子的核外电子排布式当p 、d 、f 能级处于全空、全充满或半充满状态时,能量相对较低,原子结构较稳定.⑴24Cr的电子排布式的书写2,以下原子的电子排布式正确的选项是 ( ) A. 9F :1s 22s 22p 6 B.15P :1s 22s 22p 63s 33p 2C. 21Sc : 1s 22s 22p 63s 23p 64s 23d 1D. 35Br : 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 5解析:选D 氟原子2P 能级应排5个电子;磷原子的3s 能级应排2个电子,3P 能级应 排3个电子;写电子排布式时,应将同能层的能级移到一起.[新知探究]1 .基态与激发态、光谱外加方括号来表示.如 Na 的核外电子排布式为 1s 22s 22p 63s1,其中第一、二电子层与 [Ne ]3s 1; K 的核外电子排布式为知识点3能量最低原理、电子云与原子轨道[对点?M 练](1)基态原子与激发态原子处于㈱低能M(2)光谱与光谱分析 ①光谱的成因与分类:②光谱分析:在现代化学中,利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法. 2 .电子云与原子轨道 (1)电子运动的特点电子质量小,运动速度快,无规那么, 故无法确定某个时刻处于原子核外空间何处.只能确定它在原子核外空间各处出现的概率(2)电子云及形状①含义:处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述. ②形状(3)原子轨道①定义:电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道. ②各能级所含原子轨道数目3 .核外电子排布 (1)核外电子排布规那么①能量最低原理:原子的电子排布遵循构造原里能使整个原子的能量处于最低状态.4&②泡利原理:在一个原子轨道里,最多只能容纳 2个电子,而且它们的自旋状态相反,这个原理称为泡利原理.③洪特规那么:当电子排布在同一能级的不同轨道时, 基态原子中的电子总是优先单独占 据一个轨道,而且自旋状态相同.〔2〕电子排布图在电子排布图中,用一个方框表示一个原子轨道,用箭头表示电子.[名师点拨]4 .基态原子核外电子排布的规那么〔i 〕核外电子排布所遵循的规律①能量最低原理 ②泡利原理 ③洪特规那么〔2〕构造原理中的“能级交错〞现象从原子核外电子排布的轨道能量顺序看出从第三电子层就会出现能级交错现象,这是因为3d 能级的能量似乎低于 4s 能级,而实际上 E 〔3d 〕> E 〔4s 〕.按能量最低原理,电子在进入 核外电子层时,不是排完 3P 就排3d,而是先排4s,排完4s 才排3d .由于能级交错,在次 外层未达最大容量之前,已出现了最外层,而且最外层未达最大容量时,又进行次外层电子的填充,所以原子最外层和次外层电子数一般达不到最大容量.〔3〕洪特规那么特例有少数元素基态原子的电子排布对于排布原那么有1个电子的偏差.由于能量相同的原子轨道在全充满〔如p 6和d 10〕、半充满〔p 3和d 5〕和全空〔p 0和d 0〕状态时,体系能量较低,原子 较稳定.如 Cr : 1s 22s 22p 63s 23p 63d 44s 2〔错误〕 应为 1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1Cu : 1s 22s 22p 63s 23p 63d 94s 2〔错误〕 应为 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1 5 .原子核外电子排布的表示方法C:Is 2s 卬 回w LnN:Is Zs匕w叵回rrin结构力、Jg、图意义将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子实例Al — . "S2N? 8 S电子排布式意义用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数实例K: 1s22s22p63s23p64s1简化电子排布式意义为了防止电子排布式书写过于繁琐,把内层电子到达稀有气体结构的局部以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示实例1K: [Ar]4s价电子排布式意义主族兀素的价层电子指最外层电子,价层电子排布式即外围电子排布式实例Al : 3s23p1电子排布图意义每个方框代』个原子轨道,每个箭头代柠-个电子实例Is 2s 2pAl臼臼包〞All3s11 |〞K3P[对点?M练]6 .以下原子或离子的电子排布式正确的选项是 ,违反能量最低原理的是违反洪特规那么的是 ,违反泡利原理的是.① CaT: 1s22s22p63s23p6②F : 1s22s23p615 2s 2p 3pAl Al A. I Jk I A I L* I h I AI 〞I “ I T 〞* | J |T I 〞I③P:④ Cr: 1s22s 22p63s 23p63d44s2⑤ Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2⑥ M& : 1s22s22p6解析:根据核外电子排布规律,②中错误在于电子排完3p轨道,正确的应为1s22s22p6.③中没有遵循洪特规那么2s轨道后应排2P轨道而不是电子在能量相同的轨道上排布3s 3pp I I A A *时,应尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同,正确的应为 ।——————I .④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时,体系的能量较低,原子较稳定,正确的应为1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1.⑤和⑥正确.⑦违反泡利原理和洪特规那么,所以应为Is 2s 2P臼巴IN AI I答案:①⑤⑥②④③⑦⑦4. 〔2021郑州高二检测〕以下对核外电子运动状况的描述正确的选项是B.当碳原子的核外电子排布由C. 3p 2表示3p 能级有两个轨道D.在同一能级上运动的电子,其运动状态可能相同这一过程释放能量, 正确;C 项3p 2表示3p 能级有两个电子,错误;D 项在同一能级上运动的电子,其运动状态不可能相同,错误.、学业水平达标A.同一原子中,2P,3p,4P 能级的轨道依次增多转变为这一过程释放能量解析:选B A 项同一原子中,2p,3p,4p 能级的轨道数相同,错误;B 项当碳原子的核外电子排布由回□ IM"能量较低,由转变为I学业水平小削.让学 生跄热打率浦北所学. 就蚱速度工琉淮度水平练I强下水平堤小,至灌 提能,每那一档洌,步量较高1.以下说法中,不符合现代大爆炸宇宙学理论的是()A.我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸B.恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素C.氢、氨等轻核元素是自然界中天然元素之母D.宇宙的所有原子中最多的是氢元素的原子解析:选B宇宙诞生于一次大爆炸,爆炸后产生了大量的氢、氨及少量的锂,然后氢、氨等发生原子融合反响合成其他元素,该过程在宇宙中仍在进行,但合成的都是元素, 且氢元素仍是宇宙中最丰富的元素.2. (2021烟台高二检测)电子排布有能级顺序,假设以E(n l)表示某能级的能量,以下各式中正确的选项是()A. E(4s)> E(3d)> E(3p x)> R3P y)B. E(3d)> 曰4s)> E(3p)> R3s)C. E(5s)> E(4f)> E(3p x) = E(3p y)D. E(5s)> E(4s)> E(4f)> R3d)解析:选B A项应为日3d)> E(4s),那么为曰3d)> E(4s)>曰3p x) = E^3p y),错误;B项符合构造原理,正确;C项应为E(4f)> E(5s)> E(3p x) = E(3p y),错误;D项E(4f)> E(5s)> E(3d)> E(4s),错误.3. (2021银川高二检测)以下各组表述中,两种微粒一定不属于同种元素原子的是( )A. 3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子B. M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子C.最外层的电子数是核外电子总数的1的原子和价电子排布式为4s24p5的原子5D. 2p能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布式为2s22p5的原子解析:选B A项中3P能级有一个空轨道,说明3p上填2个电子,因填1个电子有2个空轨道,填3个电子或3个以上电子无空轨道,那么3P上有2个电子,3s上肯定已填满,价电子排布式为3s23p2, A中两微粒相同.B项中M层全充满而N层为4s; M层上有d轨道, 即3s23p63d10,应该是锌元素,3d64s2是铁元素,B选项符合题意.C项中价电子排布式为4s24p5, 那么3d上已排满10个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,最外层电子数是核.............. 1 ,, 一 ........ 一外电子总数工的原子,可按下述方法讨论:假设最外层电子数为1,核外电子总数为5不可5能,最外层电子数为2,核外电子总数为10不可能,同理,可讨论,只有最外层电子数为7, 核外电子总数为35时合理,其电子排布式也是1s22s22p63s23p63d104s24p5,二者是同种元素的原子.D项中2P能级有一个未成对电子,可以是2p\也可以是2p5,因此二者不一定属于同种元素的原子.4. 〔2021松原高二检测〕以下有关电子云的表达中,正确的选项是 〔〕A.电子云形象地表示了电子在核外某处单位的体积内出现的概率B.电子云直观地表示了核外电子的数目C. 1s 电子云界面图是一个球面,表示在这个球面以外,电子出现的概率为零D.电子云是电子绕核运动形成了一团带负电荷的云雾解析:选A 为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况,人们常用小黑点的疏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,表示电子出现的概率大; 点稀疏的地方,表示电子出现的概率小,这就是电子云.1s 电子云界面以外,电子出现的概率 不为零,只是出现的概率很小.5.〔2021襄阳高二检测〕以下核外电子的表示方法中, 能表示该原子处于能量最低状态 的是〔C. Fe : [Ar]3d 54s 2D. Cu : 3d 104s 1解析:选D A 选项不符合1期侍规那么,2P 轨道上的3个电子应分占三个轨道时能量最低;B 选项为 L 的电子排布图,不是 F 原子的电子排布图;C 选项中Fe 是26号元素,而非25 号;D 选项符合洪特规那么,原子处于能量最低状态.6. A 、B 、C 口 E 代表5种元素.请填空:〔1〕A 元素基态原子的最外层有 3个未成对电子,次外层有 2个电子,该原子的电子排 布图为. 〔2〕B 元素的负一价离子与 C 元素的正一价离子的电子排布式都与僦原子相同,B 元素的符号为, C 的离子结构示意图为 .〔3〕D 元素的正三价离子的 3d 能级为半充满,D 的元素符号为 ,其基态原子的 电子排布式为. 〔4〕E 元素基态原子的 M 层全充满,N 层没有成对电子,只有一个未成对电子,E 的元素 符号为 , 其基态原子的 电子排布图为 解析:〔1〕根据A 元素基态原子的最外层有 3个未成对电子,次外层有 2个电子,可知该元素的基 态原子有 2个电子层,共有7个电子,是N 元素,其 电子排布 图为B.A.)、课下水平提升(一)、选择题1 .以下关于多电子原子核外电子的运动规律的表达正确的选项是A.所有的电子在同一区域里运动B.在离原子核较近的区域内运动的电子能量较高,在离原子核较远的区域内运动的电子能量较低C.处于最低能量的原子叫基态原子D.同一原子中,4s 、4p 、4d 、4f 所能容纳的电子数越来越多,各能级能量大小相等解析:选C 在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动, A 错误; 在多个电子的原子中, 电子的能量是不相同的, 在离原子核较近的区域内运动的电子能量较 低,在离原子核较远的区域内运动的电子能量较高, B 错误;处于最低能量的原子叫基态原子,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, C 正确;同一原子中,4s 、4p 、4d 、4f 所能容纳的电子数越来越多,是正确的,但第四能层中,能级2P电子排布式与僦原子相同,即都有 .(2)B 元素的负一价离子与 C 元素的正一价离子的18个电子,那么B 元素为Cl 元素,C 元素为K 元素,?的结构示意图为A \\2 8 8 .. 5 型为3d ,那么原子的价电子构型为元素的正三价离子的 3d 能级为半充满,即三价阳离子的构 3d 64s 2,即为26号Fe 元素,基态原子的电子排布式为 1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2o (4)由E 元素基态原子的 M 层全充满,N 层没有成对电子,只有2P答案: EH EH □ (2)Cl (3)Fe1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2(或[Ar]3d 64s 2) 3d⑷Cu [Ar] 基态原子的电子排布图为的能量大小不同:日4s〕< E〔4p〕< E〔4d〕<曰4f〕,所以D错误.2 . 〔2021 ・日照高二检测〕以下电子层中,包含有f能级的是〔〕A. K电子层B. L电子层1. M电子层D. N电子层2. :选D K电子层是第一能层,只有1s能级;L电子层是第二能层,有两个能级,即2s和2p; M电子层是第三能层,有三个能级,即3s、3p、3d; N电子层是第四层,有四个能级,即4s、4p、4d、4f o而根据能级数等于能层序数的关系规律,只有能层序数>4 的电子层中才有f能级.3. 以下多电子原子不同能级能量上下的比拟错误的选项是〔〕A. 1s<2s<3s B . 2P<3p<4pC. 3s<3p<3d D . 4s>3d>3p解析:选D在多电子原子中,由构造原理知日nd〕>E[〔 n+ 1〕s],即4s能级能量小于3d.所以D错误.4. 〔2021汕头高二检测〕以下说法正确的选项是〔〕A.基态原子的能量一定比激发态原子的能量低B. 1s22shp1表示的是基态原子的电子排布C.日常生活中我们看到的许多可见光,如霓虹灯光、节日焰火,都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱解析:选C同类原子基态比激发态的能量低, A选项错误;1s22sZp1不符合构造原理,处于激发态,B选项错误;原子光谱有发射光谱和吸收光谱两种,电子从激发态跃迁到基态时产生发射光谱,从基态到激发态跃迁时产生吸收光谱, D选项错误.5. 〔2021宜昌高二检测〕以下关于价电子构型为3s23p4的粒子描述正确的选项是〔〕A.它的元素符号为OB.它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4C.可以与Hk化合生成液态化合物D.其电子排布图为:'解析:选B价电子构型为3s23p4的元素是16号元素S, O元素的价电子构型为2s22p4, A错误;S元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4, B正确;硫和氢气化合生成的硫化氢是气体而不是液体,C错误;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,且自旋方向相同,所以3P能级上电子排布图违反洪特规那么, D错误.6. 〔2021潍坊高二检测〕以下原子轨道表示式中,表示氧原子的基态电子轨道排布式正确的是〔〕解析:选B轨道〔能级相同的轨道〕中电子优先单独占据1个轨道,且自旋方向相同,回回।J廿|十|原子的能量最低,O原子能量最低排布是15’P , B项正确.7. 〔2021泰安高二检测〕当镁原子由1s22s22p63s2变为1s22s22p63p2时,以下熟悉正确的是〔〕A.镁原子由基态转化成激发态,这一过程中吸收能量8. 镁原子由激发态转化成基态,这一过程中释放能量C.转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道,且自旋状态相同D.转化后镁原子与硅原子电子层结构相同,化学性质相似解析:选A镁原子要从外界吸收能量才能由1s22s22p63s2〔基态〕变为1s22s22p63p2〔激: 态〕,A正确;B错误;转化后位于p能级上的两个电子处于不同轨道,且自旋状态相同,错误;硅原子有14个电子,处于激发态的镁原子的电子数为12个,D错误.8.以下是一些原子的2P能级和3d能级中电子排布的情况.其中违反了洪特规那么的是〔〕①।“ “一।②卜m③上旦引④「A * *⑤y I +1 +「HA.①B.①③C.②④⑤D.③④⑤解析:选C洪特规那么是在原子的同一电子亚层排布的电子, 总是尽先占据不同的轨道,而且自旋方向相同, 这样可以使原子的能量最低, 原子处于稳定状态. ①同一轨道电子的自旋方向相反,违背泡利不相容原理, 错误;②不同轨道的单电子自旋方向相反,违背洪特规那么,正确;③符合洪特规那么,错误;④电子应该尽先占据不同的轨道,每一个轨道有一个电子,自旋方向相同,违反洪特规那么,正确;⑤不同轨道的单电子自旋方向相反,违背洪特规那么,正确;⑥符合洪特规那么,错误.因此违反了洪特规那么的是②④⑤,选项是Co9. 〔2021漳州高二检测〕以下各组中的X和Y两种原子,在周期表中一定位于同一族的是〔〕A. X原子和Y原子最外层都只是一个电子B. X原子的核外电子排布式为Is?, Y原子的核外电子排布式为1s22s之C. X原子的2P能级上有三个电子, Y原子的3P能级上有三个电子D. X原子核外M层上仅有两个电子, Y原子核外N层上也仅有两个电子解析:选C最外层只有一个电子的不一定在同一族,如金属钠和金属铜的最外层都是一个电子,但是钠属于第I A族,而铜属于第I B族,A错误;X原子是He,属于0族元素, Y原子是Be,属于第n A族,B错误;X原子核外M层上仅有两个电子,X是镁原子,属于第HA族,N层上也仅有两个电子的原子除了钙原子,还有锌、铁等原子, D错误.10. 〔2021天水高二检测〕假设某原子在处于能量最低状态时,外围电子排布为4d15s2,那么以下说法正确的选项是〔〕A.该元素原子处于能量最低状态时,原子中共有3个未成对电子B.该元素核外共有5个电子层C.该元素原子的M能层共有8个电子D.该元素原子最外层共有3个电子解析:选B该元素原子处于能量最低^态时,原子中共有1个未成对电子,A错误;该元素原子核外共有5个电子层,B正确;该元素原子的M能层共有18个电子,C错误;该元素原子最外层共有2个电子,D错误.二、非选择题11. 〔2021玉溪高二检测〕如图是s能级和p能级的电子云轮廓图,试答复以下问题.〔1〕s电子云轮廓图呈形,每个s能级有个原子轨道;p电子云轮廓图呈形,每个p能级有个原子轨道,其能量关系为.〔2〕元素X的原子最外层电子排布式为n s n n p n+1,原子中能量最高的是电子, 其电子云在空间有方向;元素X的名称是 ,它的氢化物的电子式是.假设元素Y的原子最外层电子排布式为n s n—np"1,那么Y的元素符号应为原子的电子排布图为 .解析:〔1〕 n s 能级各有1个轨道,n p 能级各有3个轨道,s 电子的原子轨道都是球形的,p 电子的原子轨道都是哑铃形的,每个 p 能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以 p 、 p y 、p z 表示,能量p x=p y=p z .〔2〕由于元素X 的原子最外层电子排布式为 n s n n p n \ n p 轨道 已排上电子,说明n s 轨道已排满电子,即n= 2,那么元素X 的原子核外电子排布式为 1s 22s 22p 3, 是氮元素;当元素 Y 的原子最外层电子排布式为 n s n —n p-1时,有n —1=2,那么n = 3,那么 Y 元素的原子核外电子排布式为 1s22s 22P 63s 23p 4,是硫元素.HH : N ;答案:〔1〕球 1 哑铃 3 相等 〔2〕2p 三个互相垂直的伸展12. 〔2021襄阳高二检测〕〔1〕写出碑的元素符号 ,原子中所有电子占有 个轨道,核外共有 个不同运动状态的电子. 〔2〕写出Ni 的元素名称 ,该元素在周期表的位置为第 周期,第 族.13. 第四周期基态原子中未成对电子数最多的元素是 ,该元素基态原子的价电 子轨道表示为 .14. 第三电子层上有 个能级,作为内层最多可容纳 个电子,作为最外 层时,最多可含有 个未成对电子.解析:〔1〕神的元素符号为 As,是第33号元素,核外有33个不同运动状态的电子,其 核外电子排布为:1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 3,即有18个轨道.〔2〕馍的元素符号为Ni ,在周 期表中的第四周期,第皿族. 〔3〕第四周期元素中,外围电子排布为 n d x n s y,且能级处于半 满稳定状态时,含有的未成对电子数最多,即外围电子排布为 3d 54s 1,此元素为铭,其基态4s H常由〃.. 1 --- 1. 〔4〕第三电子层上有 s 、p 、d 三2个不同的能级,由于每个电子层最多谷纳 2n 个电子,故当第三层作为内层时,最多可谷纳18个电子,作为最外层时,当3P 轨道仅填充3电子时未成对电子最多,有3个未成对电子. 答案:〔1〕As 18 33 〔2〕馍 四 W 〔3〕铭〔或 Cr 〕(4)318 30 00 Is 汰 2P 3s3p 3d13.根据以下元素基态(能量最低)原子的电子排布特征判断元素,并答复以下问题.(1)写出由 C、D中的三种元素组成的化合物的化学式(至少写出5种):(2)写出用上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式(至少写出2个):_________ ;(3)检验某溶液中是否有D+,可通过反响来实现;检验某溶液中是否含有 B ,通常所用的试剂是和.(4)写出E的元素符号: ,要证实太阳上是否含有E元素,可采用的方法是解析:由A只有1个能层且只含1个电子,判断A为氢元素;B原子3p轨道得1个电子饱和,那么原有5个电子,即B的电子排布式为1s22s22p63s23p5,为氯元素;C原子电子排1s 2s 2p5lul * t上一主“主 q一主布图为I——I I——J l——————1,为氧兀素;D为钾兀素;E为僦兀素.答案:(1)KOH、KClO、KClQHCl.HClQ等(合理即可)电解人人(2)2H 2O====2H4 + QT2K+ 2H2O===2KOH H2 T (合理即可)(3)焰色AgNO稀硝酸(4)Ar 对太阳光进行光谱分析[水平提升]14. (2021唐山高二检测)X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42.X元素原子的4P轨道上有3个未成对电子,丫元素原子的最外层2P轨道上有2个未成对电子.X跟Y 可形成化合物X2Y3, Z元素可以形成负一价离子.请答复以下问题:(1)X元素原子基态时的电子排布式为 ,该元素的元素符号是.(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为 ,该元素的名称是.⑶化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌复原为XZ3,产物还有ZnSO和H2Q该反响的化学方程式是.解析:(1)X元素原子的4P轨道上有3个未成对电子,那么X是第四周期第V A族元素, 即X为As,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3.(2)Y元素原子的最外层2P轨道上有2个未成对电子,。
学新教材高中化学原子结构与性质第1节原子结构(第课时)课件新人教版选择性必修
(3)价层电子排布式 为突出化合价与电子排布的关系,将在化学反响中可能发生电子变 动的能级称为价电子层(简称价层),其上的电子称为价层电子。 Cl的价层电子排布式:_____3_s_2_3_p_5____ K的价层电子排布式:_____4_s_1____
规律方法指导:①构造原理是绝大多数基态原子的核外电子排布顺 序。
②电子按照构造原理排布,会使整个原子的能量处于最低状态,原 子相对较稳定。
③从构造原理图可以看出,从第三能层开始,不同能层的能级出现 “能级交错〞现象。
能级交错指电子层数较大的某些能级的能量反而低于电子层数较小 的某些能级的能量的现象,如4s<3d、6s<4f<5d,一般规律为ns<(n -2)f<(n-1)d<np。
课堂素能探究
知识点
构造原理
问题探究: 小明同学认为:“能层越高,能级的能量越高。〞你同意他的观点 吗?为什么? 探究提示:不同意。根据构造原理不难看出,不同能层的能级有交 错现象,如E(3d)>E(4s),E(4d)>E(5s),E(4f)>E(5p),E(4f)>E(6s) 等,所以小明同学的观点不合理。
解析:根据原子核外电子排布所遵循的原理书写原子的电子排布 式,同时应注意从3d能级开始出现“能级交错〞现象。
规律方法指导:电子排布式的书写顺序与电子排布顺序有所不同, 电子进入能级的顺序是按构造原理中能级能量递增的顺序,而电子排布 式的书写那么按能层的顺序,能层中的能级按s、p、d、f能量递增的顺 序排列。
知识点 问题探究:
电子排布式
已知氮原子的电子排布式为 什么?
,①②③分别表示的含义是
探究提示:①—能层 ②—能级 ③—能级上的电子数
人教版选修3 化学:1.1 原子结构 教学设计
原子结构教学设计课程实施类型√偏教师课堂讲授类偏自主、合作、探究学习类备注教学活动步骤序号1 课堂引入:复习元素原子结构示意图以及各层包含数据2 引入新内容:能层(K、L、O、P、Q),能级(s、p、d、f)以及电子排布式3 详细讲解重点:构造原理与电子排布式书写规律4 拓展内容:失电子的顺序和离子的电子排布式书写,简化电子排布式,外围电子排布式。
5 练习书写…………教学活动详情教学活动1:引入新课活动目标课堂引入:复习元素原子结构示意图以及各层包含数据解决问题复习和巩固旧知识,以便学好新知识技术资源多媒体平台、PPT课件、增强学生视觉效果常规资源分组讨论活动概述体验一:书写O、Na、K、Fe原子结构示意图〖复习〗必修中学习的原子核外电子排布规律:学生回答:核外电子排布的一般规律(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。
说明:以上规律是互相联系的,不能孤立地理解。
例如;当M 层是最外层时,最多可排8个电子;当M层不是最外层时,最多可排18个电子〖思考〗这些规律是如何归纳出来的呢?是不是每层上面的电子所具有的能量都是相同的。
教与学的策略通过总结核外电子排布的一般规律来推出新知识反馈评价学生上黑板练习,效果良好,口头表扬教学活动2:以旧带新活动目标引入新内容:能层(K、L、O、P、Q),能级(s、p、d、f)以及电子排布式解决问题能层、能级关系以及电子排布式定义技术资源多媒体平台、PPT课件、增强学生视觉效果常规资源分组讨论活动概述1、什么叫能层?在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动,这种不同的区域称为电子层(n)即能层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)能量由低到高2、能级:(电子亚层)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、p、d、f)1s 2s2p 3s3p3d 4s4p4d4f质疑: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)之间存在什么关系?2.不同的能层分别有多少个能级,与能层的序数(n)之间K L M N O存在什么关系?3.英文字母相同的不同能级中,所容纳的最多电子数是否相同?生成:①任一能层的能级数等于该能层的序数,依次用ns、np、nd、nf等表示②以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的的最多电子数依次为2、6、10、14③不同能层中,符号相同的能级中容纳的最多电子数相同④不同能层中,能级的能量高低是 1s<2s<3s<4s….2p<3p<4p…⑤在同一能层中,能级的能量高低是 ns<np<nd<nf……体验:【课堂达标测试】1、以下能级符号正确的是()A 6sB 2dC 3fD 7p2、下列各能层中不包含p能级的是()A. NB. MC. LD. K教与学的策略通过提问,引导学生讨论问题,得出结论,并加以练习巩固反馈评价学生分组讨论。
新教材 人教版高中化学选择性必修2 第一章 原子结构与性质 学案(知识点考点精讲及配套习题)
第一章原子结构与性质第一节原子结构 .................................................................................................................. - 1 - 第1课时能层与能级构造原理 .............................................................................. - 1 - 第2课时基态原子核外电子排布原子轨道 ........................................................ - 13 - 第二节原子结构与元素的性质 ........................................................................................ - 27 - 第1课时原子结构与元素周期表 ............................................................................ - 27 - 第2课时元素周期律 ................................................................................................ - 41 -第一节原子结构第1课时能层与能级构造原理一、能层与能级1.能层(1)意义:根据多电子原子的核外电子的________差异,将核外电子分成不同的能层。
(2)符号:能层序数一、二、三、四、五、六、七分别用________________表示。
2.能级(1)意义:根据多电子原子中同一能层电子________不同,将它们分成不同的能级。
(2)符号:在每一能层中,能级符号分别为n s、n p、n d、n f……,其中n代表________。
高中化学新课标选修3导学案全集
第一章原子结构与性质第一节原子结构第1课时原子的诞生、能层与能级构造原理学习目标1.进一步认识原子核外电子的分层排布。
了解能层、能级与电子的能量关系。
2.了解原子结构的构造原理,知道原子核外电子的能级分布。
2.能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。
新课探究知识点一原子的诞生能层与能级1.原子的诞生图1-1-1(2)宇宙的组成元素及含量宇宙⎩⎨⎧⎭⎬⎫氢约为宇宙原子总数的氦约为氢原子数的二者约占宇宙原子总数的99.7%以上其他90多种天然元素的原子总数加起来不足1%(3)地球的组成元素地球上的元素⎩⎪⎨⎪⎧绝大多数是元素非金属元素(包括稀有气体)仅种2.能层与能级(1)能层:多电子原子中,按电子的________差异,可以将核外电子分成不同的能层,并用符号__________________表示相应的第一、二、三、四、五、六、七……能层。
(2)能级:多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能________,还可以把它们分成________,每一个能层中,能级符号的顺序是n s、n p、n d、n f……(n为能层序数),任一能层的能级总是从________能级开始,而且各能层中的能级数等于该________。
【思维拓展】1.每一能层中有多少个能级?各能级序号如何排列?2.每一能层最多可容纳的电子数是多少?不同能层中的相同类型的能级中所容纳的电子数有什么规律?例1下列关于多电子原子核外电子排布的说法正确的是()A.各能层含有的能级数等于能层序数减1B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C.各能层含有的电子数一定是该能层序数平方的2倍D.各能级可容纳的最多电子数按s、p、d、f顺序依次为1、3、5、7的2倍例2比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。
(1)2s________3s(2)2s________3d(3)3p________3s(4)4f________6f【归纳总结】能层(n)即为电子层,每个能层的能级数等于该能层序数,同一能层里,各能级的能量按照s、p、d、f……顺序依次递增。
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第一节原子结构
第一课时
【学习目标】
1. 进一步认识原子核外电子的分层排布
2. 知道原子核外电子的能层分布及其能量关系
3. 知道原子核外电子的能级分布及其能量关系,能用符号表示原子核外的不同能级
【学习过程】
【课前预习】
1. 对多电子原子的核外电子,按能量的差异将其分成不同的;各能层最多容纳的电子数为。
对于同一能层里能量不同的电子,将其分成不同的;能级类型的种类数与能层数相对应;同一能层里,能级的能量按的顺序升高,即E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。
2. 在同一个原子中,离核越近,n越小的电子层能量。
同一电子层中,各能级的能量按s、p、d、f、……的次序
【课内探究】
1. 原子结构理论发展
【复习】原子核外电子排布规律:
说明:以上规律是互相联系的,不能孤立地理解。
例如;当M层是最外层时,最多可排8
个电子;当M层不是最外层时,最多可排18个电子
【思考】这些规律是如何归纳出来的呢?
2. 能层与能级
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……
能级的符号和所能容纳的最多电子数如下:
能层
能级
最多电子数
各能层电子数
(1)每个能层中,能级符号的顺序是
(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
【典题解悟】
例1.下列电子层中,包含有f能级的是()
A. K电子层
B. L电子层
C. M电子层
D. N电子层
例2.若某基态原子的外围电子排布为4d15s2,则下列说法正确的是()A.该元素基态原子中共有3个电子 B.该元素原子核外有5个电子层
C.该元素原子最外层共有3个电子 D.该元素原子M能层共有8个电子
分析根据核外电子排布规律,该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。
由此可见:该元素原子中共有39个电子,分5个电子层,其中M能层上有18个电子,最外层上有2个电子。
答案 B
【当堂检测】
1. 以下能级符号正确的是()
A. 6s
B.2d
C.3f
D.7p
2. 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.下列说法中,不符合现代大爆炸宇宙学理论的是()
A.我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸
B.恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素
C.氢、氦等轻核元素是宇宙中天然元素之母
D.宇宙的所有原子中,最多的是氢元素的原子
4.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、7
B.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
D.各能层含有的电子数为2n2
5.以下对核外电子运动状况的描述正确的是()
A.电子的运动与行星相似,围绕原子核在固定的轨道上高速旋转
B.能量低的电子只能在s轨道上运动,能量高的电子总是在f轨道上运动C.能层序数越大,s原子轨道的半径越大
D.在同一能级上运动的电子,其运动状态肯定不同
6. 下列说法正确的是
A.原子的种类由原子核内质子数、中子数决定
B.分子的种类由分子组成决定
C.3
2He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子D.
17
8O和
18
8O原子的核外电子数是前者大
7. 比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低
(1)1s,3d (2) 3s,3p,3d (3)2p,3p,4p
8. 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。