《原子结构》高二上册化学选修三PPT课件(第4课时)

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周期 一 二 三 四 五 六 七 元素 数目 2 8 8 18 18 32 32
二、原子结构与元素周期表 1、周期与族
(1)周期 各周期均 s 轨道开始, 以填充满p 轨道告终。(除第一周期外) 周期数 = 电子层数 外围电子1—8
周期 一 二 三 四 五 六 七
ⅠA
零族
1s1
1s2
[He]2s1
1.每个原子轨道最多只能容纳几个电子? 1个原子轨道里最多只能容纳2个电子,且自旋方向相反(顺时针、逆时针)。
泡利(Pauli),奥地利科学家,对于量子力学的形成以及原子结构理论 的发展有重大的贡献,获得1945年诺贝尔物理奖。他对科学理论有 着很深刻的洞察力,语锋犀利,被称为“理论物理学的心脏” 。
二、原子结构与元素周期表
(2)族
表中有 18 个纵列, 8.9.10
三个纵列为第Ⅷ族, 一般每个族
序数和价电子数相是等
的。(除稀有气体外)
族序数与价电子排布关系
主族元素价电子 ns1~2或ns2np1~5 族序数=价电子数
零族元素价电子 ns2np6(He除外)
过渡元素价电子
主族元素的最外层电子构型 族 数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 最外层电
3、下列有关原子轨道的叙述中不正确的( CD )
A.氢原子的3s轨道能量较3p能级低 B.锂原子的2s与5s 轨道皆为球形分布 C.p能级的原子轨道呈纺锤形,随着能层序数的增加,p能级原子轨道也在增多 D.能层n=4的原子轨道最多可容纳16个电子
4、基态碳原子的最外能层的各能级中,电子排布的方式正确的是( C )
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↓ ↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
D
2、当碳原子的核外电子排布由 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 1s 2s 2p
转变为
↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ 时,下列说法正确的是 (A C )
3s 3p
3d
A.碳原子由基态变为激发态 B.碳原子由激发态变为基态 C.碳原子要从外界环境中吸收能量 D.碳原子要向外界环境释放能量
(2)[Ar]3d10 4s1
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
高中化学必修三
谢谢各位同学观看倾听
THANK YOU FOR WATCHING AND LISTENING
4d10。
ds区: 含ⅠB与ⅡB共两族两列;价电子层为(n-1)d10ns1或2 特点: ①价电子总数=所在的列序数
②均为金属元素;且d轨道电子全充满,一般不参与化学键的形成。
包括镧系与锕系;价电子层(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2
f区: 说明:由于最外层电子数基本相同,(n-1)d电子数也基本相同,一般是
[He]2s22p6
[Ne]3s1
[Ne]3s23p6
[Ar]4s1
[Ar]3d104s24p6
[Kr]5s1
[Kr]4d105s25p6
[Xe]6s1 [Xe]4f145d106s26p6
[Rn]7s1

能级组 1s
2s2p 3s3p 4s3d4p 5s4d5p 6s4f5d7p

元素数目 2 8 8 18 18 32 32
授课人:
授课时间:20XX
第二章 第一节
教学目标
了解原子结构和元素周期系的关系,明白周期系的应用价值。
知识回顾:元素周期表的结构(由周期与族构成)
短周期
第1周期(H--He):2 种元素 第2周期(Li--Ne):8 种元素
周期 (横行)
长周期
第3周期(Na--Ar):8 种元素
第4周期(K--Kr):18 种元素 第5周期(Rb--Xe):18 种元素 第6周期(Cs--Rn):32 种元素
第7周期(Fr--Og) :32种元素
镧57La – 镥71Lu 共15 种元素称镧系元素 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)
知识回顾:元素周期表的结构(由周期与族构成)
主族: ⅠA, ⅡA, ⅢA, ⅣA,ⅤA, ⅥA, ⅦA 共七个主族

副族: ⅠB, ⅡB, ⅢB, ⅣB,ⅤB, ⅥB, ⅦB
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?
泡利原理
↑↓ 4s ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
3p
3s ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
2p
2s
↑↓
1s
↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ 3d 洪特规则
能量最低原理
能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状态”,而不是说电子填充到能量最低 的轨道中去,泡利原理和洪特规则都使“整个原子处于能量最低状态”。
只表示价层电子排布情况的式子,主族元素的价层电子为最外层电子,过渡元素含次外层部 分能级。 Al:3s23p1
授课人:
授课时间:20XX
一、元素周期系 1、碱金属基态原子
完成以下填空
原子序数 周期
基态原子的电子排布式

3

11

19

37

55
二 1s22s1 或 三 1[sH2e2]s222s1p63s或1 四 [1Ns2e2]s32s21p63s23p64或s1 五 1[As2r2]s42s21p63s23p63d104s24p65s1 或 [Kr]5s1 六 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1或[Xe]6s1
核电 荷数
4 13 22
29 32
元素 符号
Be
Al
电子排布式 1s22s2 1s22s22p63s23p1
周期表中位置
第2周期第ⅡA族 第3周期第ⅢA族
Ti
1s22s22p63s23p63d24s2
第4周期第ⅣB族
Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
第4周期第ⅠB族
Ge 1s22s22p63s23p63d104s24p2 第4周期第ⅣA族
②以非金属元素为主 注意: He在p区,但它无p电子
d区:含ⅢB至ⅦB和Ⅷ族共六族八列 (镧系和锕系属f区); 价电子层为(n-1)d1-9ns1-2
特点: ①均为金属元素; ②价电子总数=副族序数; 若价电子总数为8、9、10,则为Ⅷ族。
注意: 有元素在d区但并不符合(n-1)d1-9ns1-2规则,如:46Pd
A
B
C
D
结构示意图 铁原子
电子排布式
电子排布图(轨道表 示式)
1s22s22p63s23p63d64s2
请你通过比较、归纳,分别说出3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。
结构示意图:能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数。 电子排布式:能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。 电子排布图:能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况,自旋方向。
泡利原理 一个原子轨道中最多只能容纳两个电子,且这两个电子的自旋方向必须相反, 此时体系最稳定,原子的总能量最低。
电子排布式 Li: 1s22s1
电子排布图
↑↓ ↑ 1s 2s
用一个□表示一个原子轨道,在□中用“↑”或“↓”表示
该轨道上排入的电子。
观察下图,这些图称为原子的电子排布图。
2.当电子排在同一个能级内时,有什么规律? 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。
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 P区,主族,第三周期,第VIIA族
一、原子核外电子排 布遵循的原理和规则
二、原子核外电子排 布的表示式
能量最低原则 泡利不相容原理 洪特规则 电子排布式 电子排布图
第一章 第4节
授课人:XXX
授课时间:20XX
高中化学必修三
原子结构与元素的性质
ATOMIC STRUCTURE AND PROPERTIES OF ELEMENTS
(n-2)f的电子数不同,因此镧系元素化学性质相似;锕系元素化 学性质也相似。
(2)依据元素金属性与非金属性 非金属 22 种,位于右上角。
注意 金属与非金属交界线(梯形线)附近的非金属元素
具有一定金属性,又称半金属或准金属,但不 能叫两性非金属。
s、d、ds区最外层电子数为1-2,反应易失, 所以都是金属。
ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 子构型
ⅠB~ⅡB族 (n-1)d10ns1~2 族序数=最外层电子数 ⅢB~ⅦB族 (n-1)d1~5ns1~2 族序数=价电子数
副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的区域,因此,又把副族元素称为过渡元素。
课堂练习
——洪特规则
写出 24Cr 29Cu 电子排布式
24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
洪特规则特例:
全充满(d10,f14) 29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
相对稳定的状态
全空时(d0,f0)
半充满(d5,f7) 24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 洪特规则特例:全空、半充满、全充满时相对稳定
共七个副族
(纵行) 第VIII 族: 三个纵行(第8、9、10),位于Ⅶ B 与ⅠB中间
零族: 稀有气体元素
主族序数=最外层电子数=价电子数=最高正价数
元素周期表从左到右族顺序依次为:
Ⅰ__A_,_Ⅱ_A__,Ⅲ__B_,_Ⅳ_B__,Ⅴ__B_,Ⅵ__B_,_Ⅶ_B__第_V__II_I族_ ;Ⅰ__B_,Ⅱ__B_,_Ⅲ_A__,Ⅳ__A_,_Ⅴ__A_,Ⅵ__A_,_Ⅶ__A_,__零_族
对于基态原子,电子在能量相同的轨道上排布时,将尽可能分占不同的轨 道并且自旋方向相同。
↑↓ ↑↓ ↑↓
C :1s2 2s22p2 ↑↓ ↑↓
↑↑

↑↓ ↑↓ ↑ ↓
C
N
O
1.每个原子轨道上最多能容纳_2___个电子,且自旋方向不_同______
2.当电子排在同一能级时有什么规律?
——泡利原理
当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是 _首__先___单__独__占__一__个___轨__道____________,而且相自同旋方向______
1.能量最低原理 2.泡利不相容原理 3.洪特规则
1、其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是( C )
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
A
↑↑
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑↑ ↑↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↑
B
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ C
第一章 第4节
授课人:XXX
授课时间:20XX
1.掌握泡利原理和洪特规则 2.了解满足基态原子的条件 3.懂得用电子排布图来表示核外电子排布规律
1、什么是能层?什么是能级?分别采用什么样的字母表示? 2、讲明构造原理。 3、各能级有几条原子的轨道?最多能够容纳多少电子?
观察下图,这些图称为原子的电子排布图。
思考交流 碱金属元素所在周期与电子层数关系?相等 最外层电子数关系?均为1
2、周期系
(1)周期系形成
核电荷数递增
最外层电子数1—8,
碱Hale Waihona Puke 一个周期,循环往复。金

稀 有 气 体
(2)形成原因 核外电子排布的周期性变化
随着核电荷数的递增,电子填充遵循构造原理,每一周期里元素数目随着周期序 号的递增渐渐增多。元素周期系周期发展如同螺壳上的螺旋。
区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符号
p区: 2、区的划分
(1)依据电子排布 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
含ⅢA至ⅦA及零族共六族六列;价电子层为ns2 np1-6(n≥2) , 特点: ①价电子总数=主族序数(零族除外)
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