高中化学 1.1.1原子的诞生 能层与能级课件 新人教版选修3

之间存在什么关系?
3.不同的能层分别有多少个能级,与能层的序数(n)之间存在什
么关系?
4.不同能层中的相同能级最多所容纳的电子数是否相等?
5.第五能层所能容纳的最多电子数是多少?说出你推导的两种
方法?
答案:1.1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 8 18 32 2.每一个能层最多可容纳的电子数为 2n2 个。
B.瑞典的舍勒 C.英国的道尔顿 D.英国的汤姆生
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(2)道尔顿的原子学说曾经起了很大作用。他的学说中包含下述
三个论点:①原子是不能再分的粒子;②同种元素的原子的各种性质
和质量都相同;③原子是微小的实心球体。从现代的观点看,你认为
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预习交流 2
回忆必修 2 的知识,想一想原子核外电子的排布遵循哪些规律? 答案:核外电子排布的一般规律:(1)核外电子总是尽量先排布在 能量较低的能层,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的能层(能 量最低原理)。(2)原子核外各能层最多容纳 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。说明:以上规律是互相联系的,不能 孤立地理解。
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二、能层与能级 1.能层:多电子原子的核外电子的能量是不同的,按电子能量的 差异,将核外电子分成不同的能层,并用符号 K、L、M、N、O、P、 Q……表示相应的第一、二、三、四、五、六、七……能层。 2.能级:在含有多个电子的原子中,同一能层(即 n 相同)的电子, 能量也可能不相同,可以把它们分为不同的能级,不同的能层所分的 能级数目不同,二者之间的关系是能级数等于能层序数。例如:第三 能层具有 3 个能级,分别记为 3s、3p、3d。以 s、p、d、f……排序 的各能级可容纳的最多电子数依次为 1、3、5、7……的二倍。
解析:(1)最早发现电子的科学家是英国的汤姆生。 (2)同种元素的不同原子的质量不同,故其物理性质不同,但化学 性质是相同的。 (3)“原子—分子论”是国际化学界于 1860 年承认的使化学成为 一门科学的标志。 答案:(1)D (2)D (3)C
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例 2 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 的顺序依次为 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
量子力学
年 代 1803
1904
1911
1913
1926
依 据
元素化合时的 质量比例关系
发现电子
α 粒子散 射
氢原子光谱
近代科学 实验
主
要 原子是不可再 葡萄干布 有核原子 轨道式原子模 电子云模
内 分的实心小球 容
丁式
模型
型(行星模型) 型
模 型
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二、能层与能级
活动与探究
阅读教材 4~5 页能层与能级部分内容,完成下列问题。 1.请你与同组同学将各能层所包含的能级类型及各能层、能级 最多容纳的电子数填入下表:
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解析:卢瑟福提出了原子的核式模型,道尔顿认为原子是一个实 心的球体,汤姆生发现了电子,并提出了原子的“葡萄干布丁”模型。
答案:B
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原子模型的发展:
模 型
道尔顿
汤姆生 卢瑟福 玻尔
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温馨提示:本题中的 D 选项是一个易错点,在电子排布时,从低能 级开始填充,填满了低能级再填充较高能级,所以在填充时每个能层 最多能填充 2n2 个电子,而不是一定填充 2n2 个电子,如当某个能层是 最外层时最多只能填充 2 或 8 个电子。
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5.方法一:依据每一个能层中最多可容纳的电子数为 2n2,当 n=5 时,2n2=50;
方法二:第五能层中有 5 个能级,即 5s、5p、5d、5f、5g,各能级 可容纳的最多电子数分别是 2、6、10、14、18,所以第五能层所容 纳的最多电子数为 50。
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迁移与应用
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大爆炸
大量的氢、少量的氦、极少量的锂
其他元素
2.宇宙的组成及各元素的含量 地球上的元素绝大多数是金属,非金属(包括稀有气体)仅 22 种, 其中氢是宇宙中含量最丰富的元素,它和氦约占宇宙原子总数的 99.7%以上。
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预习交流 1
(1)原子是由哪些基本微粒构成的?构成原子的各种微粒是否带 有电荷?为什么原子是电中性的?
答案:原子是由原子核和核外电子构成的,原子核由质子和中子 构成;核外电子带负电,质子带正电,中子不带电。由于原子中质子和 电子带的电荷相等,电性相反,故整个原子是电中性的。
解析:各能层含有的能级数等于其所处的能层数,即当 n=1 时,它
只有一个 s 能级,当 n=2 时,含有两个能级(s、p 能级),所以 B、C 都
不正确;D 选项中每个能层最多能填充 2n2 个电子,但不是一定含有
2n2 个电子。
答案:A
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预习交流 3
1s、2s、3d 分别表示什么意义? 答案:1s:第一能层中的 s 能级;2s:第二能层中的 s 能级;3d:第三能 层中的 d 能级。
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(2)构成原子的各种微粒在数量上有什么关系?这些微粒的体积 和质量有什么特点?
答案:①对原子而言:质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数, 质子数不一定等于中子数;②质子、中子、电子的体积都很小,一个 质子的质量与一个中子的质量近似相等,一个质子的质量约为一个 电子的质量的 1 836 倍,因此原子的质量主要集中在原子核上。
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迁移与应用
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例 1 随着人们对物质结构研究的不断深入,使化学逐渐
成为一门科学。根据你所掌握的知识回答下列问题:
(1)19 世纪末,人们开始揭示原子内部的秘密,最早发现电子的科 学家是( ) A.法国的拉瓦锡
(1)德谟克利特的古代原子学说:物质由原子构成,且原子是不可 再分的微粒;原子的结合和分离是万物变化的根本。(2)道尔顿原子 模型:物质由原子组成,且原子为实心球体,不能用物理方法分割;同 种原子的质量和性质相同。(3)汤姆生原子模型:原子是一个均匀分 布着正电荷的粒子,电子镶嵌其中并中和正电荷,使原子呈电中性;原 子是可以再分的。(4)卢瑟福原子模型:原子由原子核和核外电子组 成。原子核带正电荷,位于原子的中心并几乎集中了原子的全部质量; 电子带负电荷,在原子核周围空间作高速运动。(5)玻尔原子模型:原 子核外电子分层排布;电子在原子核外一定轨道上绕核作高速运动。 (6)电子云模型(现代原子结构学说)。
这三个论点中不确切的是( )
A.只有③
B.只有①③
C.只有②③
D.①②③
(3)化学开始成为一门科学的标志是( )
A.火药的发现
B.质量守恒定律的提出
C.“原子—分子论”的提出 D.氧化还原理论的建立
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迁移训练 1 下列图①②③原子结构模型中依次符
合卢瑟福、道尔顿、汤姆生的观点的是( )
A.①②③ C.③②①
B.③①② D.②①③
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3.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。能级数等于该能层序数。
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4.相等。不同能层相同能级中所包含的轨道数是一样的,每个轨 道中最多容纳的电子数一样,所以不同能层中的相同能级所容纳的 电子数是相等的。
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一、原子的诞生及原子理论的发展 活动与探究
1.你知道宇宙中最丰富的元素是哪一种?宇宙的年龄有多大?地 球的年龄有多大?
答案:氢元素是宇宙中最丰富的元素,占宇宙原子总数的 88.6%。 宇宙的年龄距今约 140 亿年,地球的年龄已有 46 亿年。
1.认识原子结构理论的发展。 2.认识原子核外电子的分层排布,能准确把握能层、能级分布及其能量关 系。 3.能用符号表示原子核外的不同能级。
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一、开天辟地——原子的诞生 1.原子的诞生
2.阅读第一章序言部分,谈一谈人类对原子结构的认识过程。 答案:原子结构模型的演变过程:古代原子学说→道尔顿原子模 型→汤姆生原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→电子云 模型。
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预习交流 1
(1)原子是由哪些基本微粒构成的?构成原子的各种微粒是否 带有电荷?为什么原子是电中性的?
答案:原子是由原子核和核外电子构成的,原子核由质子和中 子构成;核外电子带负电,质子带正电,中子不带电。由于原子中质 子和电子带的电荷相等,电性相反,故整个原子是电中性的。
第一章 原子结构与性质
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1
第一节 原子结构
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2
第 1课时 原子的诞生 能层与能级
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3
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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。
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能层
一二 三
四
(n)
符号 K L M
N
能级
(l)
最多
容纳
的电
子数
五六七 OP Q …… …… 2n2
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2.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)