物质结构与性质全套课件(第一章原子结构与性质)
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人教版高中化学选修三课件：物质结构与性质 (共46张PPT)
例题5
（4）请用原子结构的知识解释C燃烧时发出
黄色的原因：
。
燃烧时，电子获得能量从能量低的轨道
跃迁到能量高的轨道上，跃迁到能量高的轨
道的电子处于不稳定状态，随即跃迁回原来
轨道，并向外界释放能量（光能）
2
微
粒 间
化学 键
作
用
与
物
质
的
分子
性
性质
质
共价键
配位键和配位 化合物 金属键
σ键和π键 键参数 杂化轨道理论
例题4
已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高
化合价氧化物的水
化物是强酸。回答下列问题：
(1)W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分
子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型
是
；
(2)Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物
是
；
(3)R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物
（子Cu4。2）＋已形往知成硫N配酸F3离铜与子溶N，H液3其的中原空加因间入是构过_型量__都氨_是水__三，__角可__锥生__形成_，_[C_单u。(NNFH32不)2]易2＋与配离 解析：NF3分子中氟原子非金属性强是吸电子的，使得 氮原子上的孤对电子难于与Cu2＋形成配位键。
(5)Cu2O的熔点比Cu2S的_________(填“高”或“低”)，请 解释原因__________。 解析： Cu2O和Cu2S均为离子化合物，离子化合物的熔点 与离子键的强弱有关。 由于氧离子的例子半径小于硫离子的离子半径，所以亚铜 离子与氧离子形成的离 子点键比C强u于2S亚的铜高离。子与硫离子形成的离子键，所以Cu2O的熔
A．共价键的方向性 B．共价键的饱和性 C．共价键原子的大小 D．共价键的稳定性
高中化学选修3《物质结构和性质》第一单元第二节《原子结构与元素的性质》课件
二、元素周期律
元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性 变化——元素周期律
1、原子半径（r）
（1）共价半径rc：单质分子中，共价 单键结合的两原子核间距离的一半 （2）van der Waals半径rv：单质分子 晶体中相邻分子间两个非键合原子核 间距离的一半 （3）金属半径是指金属单质的晶体 中相邻两个原子核间距离的一半
同理
例如：
E+ (g) - e- E 2+ (g)
I2
Li(g) e Li (g)
2 3
I1 520.2kJ mol
1
Li (g) e Li2 (g)
I 2 7298 .1kJ mol1
1
Li (g) e Li (g) I3 11815 kJ mol
S区
p区 d区
ⅠA、ⅡA
ns1-2 ns2np1-6
ⅢA～ⅦA和零族
ⅢB～ⅦB和Ⅷ族 （n-1）d1-9ns1-2
ds区 ⅠB、ⅡB
（n-1）d10ns1-2
f区 镧系和锕系（n-2）f0-14（n-1）d0-2ns2
4、过渡元素
①全部副族元素都称为过渡元素。包括d区、ds 区和f区的元素。其中镧系和锕系元素称为内过 渡元素 ②过渡元素原子的最外层电子数较少，除钯外都 只有1~2个电子，所以它们都是金属元素。 ③它们的(n-1)d轨道未充满或刚充满，或f轨道也未充 满，所以在化合物中常有多种氧化值，性质与主族元 素 有较大的差别。
IA 1 IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
VIIIA
2
3 4 5 6 7 IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB
高中化学选修三-物质结构与性质-全套课件
nd能级的电子云轮廓图：多纺锤形
b.电子云扩展程度
同类电子云能层序数n越大，电子能量越 大，活动范围越大电子云越向外扩张
2、原子轨道
①定义
电子在原子核外的一个空间运动状态
②原子轨道与能级
ns能级 ns轨道
npx轨道 简
np能级 npy轨道 npz轨道
并 轨 道
nd能级
ndz2轨道
ndx2—y2轨道
从K至Q ，能层离核越远，能层能量越大 每层最多容纳电子的数量：2n2
2、能级
同一个能层中电子的能量相同的电子亚层
能级名称：s、p、d、f、g、h…… 能级符号：ns、np、nd、nf…… n代表能层 最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14
能层: 一 二
三
KL
M
四…… N ……
能级： 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
全满规则 半满规则
四、电子云与原子轨道
1、电子云 以量子力学为基础
①电子云 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
小黑点：概率密度 单位体积内出现的概率 小黑点越密概率密度越大
小黑点不是电子！
②电子云轮廓图 电子出现的概率约为90%的空间 即精简版电子云
③电子云轮廓图特点 a.形状 ns能级的电子云轮廓图：球形 np能级的电子云轮廓图：双纺锤形
2s
2p
F ↑↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
原子结构的表示方法 原子结构示意图
电子排布式 O原子：1s2 2s2 2p4
电子排布图
1s2 2s2
2p4
O原子
六、能量最低原理、基态与激发态、光谱
1、能量最低原理
b.电子云扩展程度
同类电子云能层序数n越大，电子能量越 大，活动范围越大电子云越向外扩张
2、原子轨道
①定义
电子在原子核外的一个空间运动状态
②原子轨道与能级
ns能级 ns轨道
npx轨道 简
np能级 npy轨道 npz轨道
并 轨 道
nd能级
ndz2轨道
ndx2—y2轨道
从K至Q ，能层离核越远，能层能量越大 每层最多容纳电子的数量：2n2
2、能级
同一个能层中电子的能量相同的电子亚层
能级名称：s、p、d、f、g、h…… 能级符号：ns、np、nd、nf…… n代表能层 最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14
能层: 一 二
三
KL
M
四…… N ……
能级： 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
全满规则 半满规则
四、电子云与原子轨道
1、电子云 以量子力学为基础
①电子云 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
小黑点：概率密度 单位体积内出现的概率 小黑点越密概率密度越大
小黑点不是电子！
②电子云轮廓图 电子出现的概率约为90%的空间 即精简版电子云
③电子云轮廓图特点 a.形状 ns能级的电子云轮廓图：球形 np能级的电子云轮廓图：双纺锤形
2s
2p
F ↑↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
原子结构的表示方法 原子结构示意图
电子排布式 O原子：1s2 2s2 2p4
电子排布图
1s2 2s2
2p4
O原子
六、能量最低原理、基态与激发态、光谱
1、能量最低原理
2023届高三化学高考备考一轮复习第一章《原子结构与性质》课件
baXn－，下列说法正确的是 A．baXn－含有的中子数为 a＋b B．baXn－含有的电子数为 a－n C．X 原子的质量数为 a＋b＋n
( D)
D．1 个 X 原子的质量约为6.02×b 1023 g
〔对点集训 1〕 (1)(2022·黑龙江哈尔滨模拟)重水(D2O)是重要的核
工业原料，下列说法错误的是
原 AZX子 原子核质 中子 子围绕____原AZ____－子___个Z核__做个每 相高个 对中 相速质 质对子运子 量质_动_带 约不量__一 为带_约_个__为_1_单_电____位_1_____正___电荷
核 __外_Z_电_个子每 相个 对电 质子 量带 约一 为个 一单 个位 质子__负_中__子_电的荷1
确的是
(D)
A．N＋ 5 中含有 36 个电子
B．O2 与 O4 属于同分异构体
C．C60 和 12C、14C 互为同位素
D．H2 与 H3 属于同素异形体
微考点 2 原子中各种微粒数目之间的关系与计算
典例 2 (1)(2022·山东淄博高三检测)质子数和中子数之和为 A，核 内中子数为 N 的 R2＋与 16O 所形成的 W g 氧化物中所含质子的物质的量
(√) (×) (×)
(4)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素
就有多少种原子。
( √)
(5)核聚变如21H＋31H―→42He＋10n，因为有新微粒生成，所以该变化是
化学变化。
(× )
(6)235 g 核素23952U 发生裂变反应：23952U＋10n—裂—变→9308Sr＋13564Xe＋1010n，
±c
3．一个信息丰富的微粒符号——AZXmn ±中各字母的含义
物质结构与性质PPT课件
4。分子结构怎样影响物质的性质？
实验区高考物质结构考试要求（试题举例）
物质结构和元素周期律必考要求 （1）了解元素、核素和同位素的含义。 （2）了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、 中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。 （3）了解原子核外电子排布。 （4）掌握元素周期律的实质。了解元素周期表（长式） 的结构（周期、族）及其应用。 （5）以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变 规律与原子结构的关系。 （6）以IA和VIIA族为例，掌握同一主族内元素性质递变 规律与原子结构的关系。 （7）了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质 递变的规律。 （8）了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。
苏教版 高中课程 标准实验教科书
学科性选修模块《物 质结构与性质》模块的 学习目标与教学内容分析
《物质结构与性质》学习内容
物质结构 原子 核外电子运动 状态和排布
共价分子
共价键 几何构型 离 子 晶 体 晶 格 能
晶体 分 子 晶 体 分 子 间 作 用 力 原 子 晶 体 金 属 晶 体 原 子 化 热 堆 积 方 式
例3 短周期元素E的氯化物ECln的熔点为 －78℃，沸 点为59℃；若0.2 mol ECln与足量的AgNO3溶液完全反应后 可以得到57.4 g的AgCl沉淀。下列判断错误的是 A. E是一种非金属元 B. 在ECln中E与Cl之间形成共价键 C. E的一种氧化物为EO2 D. E位于元素周期表的IVA族
σ、π
原子半 周期律 配位键 的本质， 径 分子空间 键极性 元素性 构型的推 化合价 质递变 测 电离能 规律及 其原因 分子构型、极性对 电负性 物质性质的影响
分子的极 性
教材内容要目
《物质结构与性质》1-2原子结构与元素的性质(新人教版精品)
第二节原子结构与元素的性质第1课时〖复习〗必修中什么是元素周期律？元素的性质包括哪些方面？元素性质周期性变化的根本原因是什么？〖课前练习〗写出锂、钠、钾、铷、銫基态原子的简化电子排布式和氦、氖、氩、氪、氙的简化电子排布式。
一、原子结构与周期表1、周期系：随着元素原子的核电—荷数递增，每到出现碱金属，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现稀有气体。
然后又开始由碱金属到稀有气体，如此循环往复——这就是元素周期系中的一个个周期。
例如，第11号元素钠到第18号元素氩的最外层电子排布重复了第3号元素锂到第10号元素氖的最外层电子排布——从1个电子到8个电子；再往后，尽管情形变得复杂一些，但每个周期的第1个元素的原子最外电子层总是1个电子，最后一个元素的原子最外电子层总是8个电子。
可见，元素周期系的形成是由于元素的原子核外屯子的排布发生周期性的重复。
2、周期表我们今天就继续来讨论一下原子结构与元素性质是什么关系？所有元素都被编排在元素周期表里，那么元素原子的核外电子排布与元素周期表的关系又是怎样呢？说到元素周期表，同学们应该还是比较熟悉的。
第一张元素周期表是由门捷列夫制作的，至今元素周期表的种类是多种多样的：电子层状、金字塔式、建筑群式、螺旋型(教材p15页)到现在的长式元素周期表，还待进一步的完善。
首先我们就一起来回忆一下长式元素周期表的结构是怎样的？在周期表中，把能层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，称之为周期，有7个；在把不同横行中最外层电子数相同的元素，按能层数递增的顺序由上而下排成纵行，称之为族，共有18个纵行，16个族。
16个族又可分为主族、副族、0族。
〖思考〗元素在周期表中排布在哪个横行，由什么决定？什么叫外围电子排布？什么叫价电子层？什么叫价电子？要求学生记住这些术语。
元素在周期表中排在哪个列由什么决定？阅读分析周期表着重看元素原子的外围电子排布及价电子总数与族序数的联系。
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
17
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。
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。
《物质结构与性质》课件
11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德 12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰
15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东
18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰
20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。
学习目标
• 进一步认识原子核外电子的分层排布 • 知道原子核外电子能层分布及其能量
关系
• 知道原子核外电子能级分布及其能量 关系
• 能用符号表示原子核外的不同能级， 了解原子结构的构造原理，能用构造 原理认识原子的核外电子排布 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
15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东
18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰
20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。
学习目标
• 进一步认识原子核外电子的分层排布 • 知道原子核外电子能层分布及其能量
关系
• 知道原子核外电子能级分布及其能量 关系
• 能用符号表示原子核外的不同能级， 了解原子结构的构造原理，能用构造 原理认识原子的核外电子排布 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
化学选修三《原子结构与元素的性质》PPT课件(原文)
❖ 5、掌握原子半径的变化规律 ❖ 6、能说出元素电离能的涵义，能应用元素的电离
能说明元素的某些性质
❖ 7、进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认 识物质的结构与性质之间的关系
❖ 8、认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的 关系
❖ 9、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
（G）碱 酸 s区、d区、ds区的元素最外层电子数为1-2个电子，在反应中易失去，所以都是金属。
最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐
；
（横行） 第6周期：32 种元素 查阅资料，比较锂和镁在空气中燃烧的产物，铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱，说明对角线规则，并用这
些元素的电负性解释对角线规则。
元素(除第一周期外)是 __碱_金__属___, 1、进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系
试确定32号元素在周期表中的位置。 d区元素:包含第IIIB族到VIII族元素。
最外层电
子排布为_n_s____,每一周期的最后一种元素都 1 每个纵行的价电子层的电子总数是否相等？主族元素的价电子数和族序数有何关系？
样多，而是随着周期序号的递增渐渐增多。
元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋
一、原子结构与元素周期表
1. 为什么副族元素又称为过渡元素？
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。
2.为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角 三角区内（如图）？处于非金属三角区边缘的元素常被 称为半金属或准金属。为什么？
镧 La – 镥 Lu 共15 种元素称镧系元素 已知一元素的价层电子结构为3d54s2，试确定其在周期表中的位置。
电负性相差不大的两种非金属元素化合，通常形成共价键；
能说明元素的某些性质
❖ 7、进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认 识物质的结构与性质之间的关系
❖ 8、认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的 关系
❖ 9、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
（G）碱 酸 s区、d区、ds区的元素最外层电子数为1-2个电子，在反应中易失去，所以都是金属。
最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐
；
（横行） 第6周期：32 种元素 查阅资料，比较锂和镁在空气中燃烧的产物，铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱，说明对角线规则，并用这
些元素的电负性解释对角线规则。
元素(除第一周期外)是 __碱_金__属___, 1、进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系
试确定32号元素在周期表中的位置。 d区元素:包含第IIIB族到VIII族元素。
最外层电
子排布为_n_s____,每一周期的最后一种元素都 1 每个纵行的价电子层的电子总数是否相等？主族元素的价电子数和族序数有何关系？
样多，而是随着周期序号的递增渐渐增多。
元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋
一、原子结构与元素周期表
1. 为什么副族元素又称为过渡元素？
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。
2.为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角 三角区内（如图）？处于非金属三角区边缘的元素常被 称为半金属或准金属。为什么？
镧 La – 镥 Lu 共15 种元素称镧系元素 已知一元素的价层电子结构为3d54s2，试确定其在周期表中的位置。
电负性相差不大的两种非金属元素化合，通常形成共价键；
物质结构与性质-PPT课件
I1表示，单位为kJ/mol。
①同周期从左到右，第一电离能呈逐渐增大的趋势， 稀有气体的第一电离能最大，碱金属的第一电离能最小； ②同主族从上到下，第一电离能呈逐渐减小的趋势.
说明：
①同周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势。 电子亚层结构为全满、半满时较相邻元素要大 即第 ⅡA 族、第 ⅤA 族元素的第一电离能分别大于同周期 相邻元素。 Be、N、Mg、P ②.元素第一电离能的运用： a. 电离能是原子核外电子分层排布的实验验证.
每个原子轨道最多容纳 如：2He的电子排布图为
2 个自旋状态不同的电子.
2He
↑↓ 1s
不能为 2He
↑↑ 1s
（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 单独占据一个轨道
且自旋状态 相同.
如 ： 7 N的外围电子排布图为: 也不能为
2p 2p
不能为
2p
试书写N、Cl、K、26Fe原子的电子排布式
（4）电子排布图： 如：7N
1s 2s 2p
洪特规则的特例: 在能量相同的原子轨道在全充满（p6、d10、f14）、半充 满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态时，具有较
低的能量和较大的稳定性.
如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1.
注意
课堂练习
可利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称 为光谱分析
课堂练习
1、判断下列表达是正确还是错误 1）1s22p1属于基态； 2）1s22s2 2p63s2 3p63d54s1属于激发态；
3）1s22s2 2p63d1属于激发态；
4）1s22s2 2p63p1属于基态；
答案： (1) x(2) x(3)√(4) x
物质结构与性质优质课公开课课件(全套)
能层 K L 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
能级 电子 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14
数
能层 2 8 电子
18
32
数 2n2 2n2
2n2
2n2
三、构造原理与电子排布式
1、构造原理
多电子基态原子的电子按能级交错的形式排布
电子排布顺序 1s
→ 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → → 5s → 4d → 5p → → 6s → 4f → 5d → 6p……
原子的核外电子排布
• 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
• 3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理、 泡利原理和洪特规则
• 4、知道原子的基态和激发态的涵义 • 5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光
谱，了解其简单应用
四、电子云与原子轨道
1、电子云 薛定谔等 以量子力学为基础
自旋量子数
能层 能级 轨道 自旋
大范围 小范围
公转 自转
1、泡利原理
填多少
每个轨道最多只能容纳2个电子
且它们的自旋方向相反
2、洪特规则
怎么填
电子总是优先单独地占据简并轨道
且它们的自旋方向相同
3、电子排布图
例：写出O原子的电子排布图 O原子的电子排布式： 1s2 2s2 2p4
1s2 2s2
2p4
原子结构的表示方法 原子结构示意图
电子排布式 O原子：1s2 2s2 2p4
电子排布图
1s2 2s2
2p4
O原子
六、能量最低原理、基态与激发态、光谱
1、能量最低原理
能量最低原理：原子电子排布遵循构造原理 能使整个原子的能量处于最低
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2h后
宇宙大爆炸
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
2、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。
短周期
周期
（横行）
长周期
第5周期：18 种元素 第6周期：32 种元素
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）
由短周期和长周期共同构成的族（0族除 主族：
外），ⅠA~ⅦA共七个主族
表示方法及各能级所容纳的最多电子数：
三、构造原理与电子排布式
1.构造原理： 随原子核电荷 数递增，绝大 多数原子核外 电子的排布遵 循如右图的排 布顺序，这个 排布顺序被称 为构造原理。
构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 核 外 电 子 填 充 顺 序 图
第一章 原子结构与性质
化学研究的是构成宏观物体的物质
一、研究物质的组成与结构 二、研究物质的性质、变化、合成 二者的关系如何？ 结构决定性质、性质反映结构
原子结构 分子结构 晶体结构
结 构 决定
性质
第一节 原子结构
一、开天辟地—原子的诞生
1、原子的诞生
1932年勒梅特首次 提出了现代宇宙大 爆炸理论
【思考与交流】
1.写出溴和氪的电子排布式，它们的最外 层有几个电子？ 2.电子排布式的书写可以简化，如可以把 钠的电子排布式写成 [Ne]3s1 试问：你能 仿照钠原子的简化电子排布式写出第8号元 素氧、第14号元素硅和第26号元素铁的简 化电子排布式吗？
思考：原子核外电子在排布时，最外层为什么不 超过8个电子？
二、能层与能级 二、能层与能级
1、原子的构成
原子
{ 核外电子
原子核
{ 中子
质子
2、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。
核外电子分层排布
依据核外电子的能量不同： 离核远近：近 能量高低：低
1 K 2 L 3 M 4 N 5 O 6 P 7 Q
四.能量最低原理、基态与激发态、光谱
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。 2.基态原子: 处于最低能量的原子 (稳定 ) 电子吸 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)
↓
↓
收能量
基态与激发态的关系
2．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（ ）
A
B
C
D
3、下面是s能级p能级的原 子轨道图，试回答问题：
⑴s电子的原子轨道呈 形，每个s能级有 个原子轨道；p电子的原子轨道呈 形， 每个p能级有 个原子轨道。 ⑵s电子原子轨道、p电子原子轨道的半径 与什么因素有关？是什么关系？
小结：核外电子排布规则 1.能量最低原理
2.泡利不相容原理 3.洪特规则
小结：
方法导引
解答基态原子电子排布问题的一般思路：
能量最低原则
确定原子序数 泡利不相容原理 洪特规则
能级排布
电子排布
【案例练习】 1、有关核外电子运动规律的描述错误的是（ ） A．核外电子质量很小，在原子核外作高速运动 B．核外电子的运动规律与普通物体不同，不能 用牛顿运动定律来解释 C．在电子云示意图中，通常用小黑点来表示电 子绕核作高速圆周运动 D．在电子云示意图中，小黑点密表示电子在核 外空间单位体积内电子出现的机会多
碱金属 原子 序数
锂
周期
基态原子的电子排布
3 11 19
二 三 四 五 六
1s22s1或[He]2s1 1s22s22p63s1或[Ne]3s1 1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1或[Kr]5s1 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1 或[Xe]6s1
族
副族： 完全有长周期元素构成的族（第Ⅷ族
除外），ⅠB~ⅦB共七个副族
（纵行）
第VIII 族：三个纵行(8、9、10），位于Ⅶ B 与
ⅠB中间 稀有气体元素
0族： 主族序数=最外层电子数=价电子数=最高正价数
相应元素的族序数排列从左到右依次为：ⅠA、ⅡA、 ⅢB～ⅦB、Ⅷ、ⅠB～ⅡB、ⅢA～ⅦA、0族
远 高
（2）能级
在多电子原子中，同一能层的 电子能量可以不同，还可以把 它们分成能级。
表示方法及各能级所容纳的最多电子数：
【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？ 2.不同的能层分别有多少能级，与能层的序数（n）间存 在什么关系？ 3.英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数是否 相同？
（3）可见各周期所含元素的种数等于相应能 级组中各轨道中最多容纳的电子数之和
周期 元素种数 相应能级组中所含能级 电子最大容量数
1 2 3 4 5 6
7
2 8 8 18 18 32 未完
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p
7s 5f 6d 未完
2 8 8 18 18 32 未满
C：1s22s22p2
泡利原理： 一个原子轨道最多容纳2个电子， 而且自旋方向相反。 洪特规则： 当电子排布在同一能级的不同轨道 时，总是优先单独占一个轨道（即分占 不同的轨：全空、半充满、全 充满时相对稳定
洪特规则特例：
6 10 14 全充满（p ，d ，f ）
常把电子出现的概率约为90%的空间 圈出来，人们把这种电子云轮廓图称为 原子轨道。
各能级包含的原子轨道数：
（1）ns能级各有1个原子轨道；
（2）np能级各有3个原子轨道；
（3）nd能级各有5个原子轨道；
（4）nf能级各有7个原子轨道；
3.原子轨道----电子云轮廓图
电子云形状
①s电子云呈球形，在半径相同的球面上，电 子出现的机会相同； ②p电子云呈哑铃形 (或纺锤形)； ③d电子云是花瓣形；
④f电子云更为复杂。
S能级的原子轨道图
* S能级的原子轨道是球形对称的
* n越大,原子轨道半径越大
P能级的原子轨道图
z
z
z
y x
x
y
x
y
* P能级的原子轨道是哑铃形的,每个P 能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分 别以Px,Py,PZ表示。
六、泡利原理和洪特规则 泡利原理
一个原子轨道中最多只能容
由于随着核电荷数的递增， 电子在能级里的填充顺序 遵循构造原理，元素周期 系的周期不是单调的，每 一周期里元素的数目不总 是一样多，而是随着周期 序号的递增渐渐增多，同 时，金属元素的数目也逐 渐增多。因而，我们可以 把元素周期系的周期发展 形象的比喻成螺壳上的螺 旋。
3.原子的电子排布与族的划分
[案例练习] 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、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
2.电子排布式
用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布 的电子数。
吸收光谱
能 量 最 低
基态 原子
吸收能量
释放能量
激发态 原子
能 量 较 高
发射光谱
光谱：按一定次序排列的彩色光带
3.原子光谱
不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的 光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱 或发射光谱，总称原子光谱。
锂、氦、汞的发射光谱
锂、氦、汞的吸收光谱
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。
课后作业： 1、根据构造原理，写出1~28号元素基态 原子的电子排布式。 2、29号元素Cu的电子排布式为 [Ar]3d104s1 ，为什么不是[Ar]3d94s2
第二节 原子结构与元素性质
一、元素周期表的结构
1. 知识回顾
第1周期：2 种元素 第2周期：8 种元素 第3周期：8 种元素 第4周期：18 种元素
位置及运行的速度； 可以描画它们的运动轨迹。
1.核外电子运动的特征
⑴ 核外电子质量小(只有9.11×10-31 kg),运动空 间小（相对于宏观物体而言）,运动速率大(近光 速)。 ⑵无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。 ⑶无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出 其在核外空间某处出现的机会的多少(概率)。
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。
泡利不相容原理 电子排布式
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。
Li: 1s22s1
洪特规则
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。
光谱分析的应用
①通过原子光谱发现许多元素。 如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中 有特征的篮光和红光。 又如：1868年科学家们通过太阳光谱的分析发 现了稀有气体氦。
宇宙大爆炸
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
2、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。
短周期
周期
（横行）
长周期
第5周期：18 种元素 第6周期：32 种元素
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）
由短周期和长周期共同构成的族（0族除 主族：
外），ⅠA~ⅦA共七个主族
表示方法及各能级所容纳的最多电子数：
三、构造原理与电子排布式
1.构造原理： 随原子核电荷 数递增，绝大 多数原子核外 电子的排布遵 循如右图的排 布顺序，这个 排布顺序被称 为构造原理。
构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 核 外 电 子 填 充 顺 序 图
第一章 原子结构与性质
化学研究的是构成宏观物体的物质
一、研究物质的组成与结构 二、研究物质的性质、变化、合成 二者的关系如何？ 结构决定性质、性质反映结构
原子结构 分子结构 晶体结构
结 构 决定
性质
第一节 原子结构
一、开天辟地—原子的诞生
1、原子的诞生
1932年勒梅特首次 提出了现代宇宙大 爆炸理论
【思考与交流】
1.写出溴和氪的电子排布式，它们的最外 层有几个电子？ 2.电子排布式的书写可以简化，如可以把 钠的电子排布式写成 [Ne]3s1 试问：你能 仿照钠原子的简化电子排布式写出第8号元 素氧、第14号元素硅和第26号元素铁的简 化电子排布式吗？
思考：原子核外电子在排布时，最外层为什么不 超过8个电子？
二、能层与能级 二、能层与能级
1、原子的构成
原子
{ 核外电子
原子核
{ 中子
质子
2、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。
核外电子分层排布
依据核外电子的能量不同： 离核远近：近 能量高低：低
1 K 2 L 3 M 4 N 5 O 6 P 7 Q
四.能量最低原理、基态与激发态、光谱
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。 2.基态原子: 处于最低能量的原子 (稳定 ) 电子吸 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)
↓
↓
收能量
基态与激发态的关系
2．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（ ）
A
B
C
D
3、下面是s能级p能级的原 子轨道图，试回答问题：
⑴s电子的原子轨道呈 形，每个s能级有 个原子轨道；p电子的原子轨道呈 形， 每个p能级有 个原子轨道。 ⑵s电子原子轨道、p电子原子轨道的半径 与什么因素有关？是什么关系？
小结：核外电子排布规则 1.能量最低原理
2.泡利不相容原理 3.洪特规则
小结：
方法导引
解答基态原子电子排布问题的一般思路：
能量最低原则
确定原子序数 泡利不相容原理 洪特规则
能级排布
电子排布
【案例练习】 1、有关核外电子运动规律的描述错误的是（ ） A．核外电子质量很小，在原子核外作高速运动 B．核外电子的运动规律与普通物体不同，不能 用牛顿运动定律来解释 C．在电子云示意图中，通常用小黑点来表示电 子绕核作高速圆周运动 D．在电子云示意图中，小黑点密表示电子在核 外空间单位体积内电子出现的机会多
碱金属 原子 序数
锂
周期
基态原子的电子排布
3 11 19
二 三 四 五 六
1s22s1或[He]2s1 1s22s22p63s1或[Ne]3s1 1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1或[Kr]5s1 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1 或[Xe]6s1
族
副族： 完全有长周期元素构成的族（第Ⅷ族
除外），ⅠB~ⅦB共七个副族
（纵行）
第VIII 族：三个纵行(8、9、10），位于Ⅶ B 与
ⅠB中间 稀有气体元素
0族： 主族序数=最外层电子数=价电子数=最高正价数
相应元素的族序数排列从左到右依次为：ⅠA、ⅡA、 ⅢB～ⅦB、Ⅷ、ⅠB～ⅡB、ⅢA～ⅦA、0族
远 高
（2）能级
在多电子原子中，同一能层的 电子能量可以不同，还可以把 它们分成能级。
表示方法及各能级所容纳的最多电子数：
【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？ 2.不同的能层分别有多少能级，与能层的序数（n）间存 在什么关系？ 3.英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数是否 相同？
（3）可见各周期所含元素的种数等于相应能 级组中各轨道中最多容纳的电子数之和
周期 元素种数 相应能级组中所含能级 电子最大容量数
1 2 3 4 5 6
7
2 8 8 18 18 32 未完
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p
7s 5f 6d 未完
2 8 8 18 18 32 未满
C：1s22s22p2
泡利原理： 一个原子轨道最多容纳2个电子， 而且自旋方向相反。 洪特规则： 当电子排布在同一能级的不同轨道 时，总是优先单独占一个轨道（即分占 不同的轨：全空、半充满、全 充满时相对稳定
洪特规则特例：
6 10 14 全充满（p ，d ，f ）
常把电子出现的概率约为90%的空间 圈出来，人们把这种电子云轮廓图称为 原子轨道。
各能级包含的原子轨道数：
（1）ns能级各有1个原子轨道；
（2）np能级各有3个原子轨道；
（3）nd能级各有5个原子轨道；
（4）nf能级各有7个原子轨道；
3.原子轨道----电子云轮廓图
电子云形状
①s电子云呈球形，在半径相同的球面上，电 子出现的机会相同； ②p电子云呈哑铃形 (或纺锤形)； ③d电子云是花瓣形；
④f电子云更为复杂。
S能级的原子轨道图
* S能级的原子轨道是球形对称的
* n越大,原子轨道半径越大
P能级的原子轨道图
z
z
z
y x
x
y
x
y
* P能级的原子轨道是哑铃形的,每个P 能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分 别以Px,Py,PZ表示。
六、泡利原理和洪特规则 泡利原理
一个原子轨道中最多只能容
由于随着核电荷数的递增， 电子在能级里的填充顺序 遵循构造原理，元素周期 系的周期不是单调的，每 一周期里元素的数目不总 是一样多，而是随着周期 序号的递增渐渐增多，同 时，金属元素的数目也逐 渐增多。因而，我们可以 把元素周期系的周期发展 形象的比喻成螺壳上的螺 旋。
3.原子的电子排布与族的划分
[案例练习] 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、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
2.电子排布式
用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布 的电子数。
吸收光谱
能 量 最 低
基态 原子
吸收能量
释放能量
激发态 原子
能 量 较 高
发射光谱
光谱：按一定次序排列的彩色光带
3.原子光谱
不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的 光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱 或发射光谱，总称原子光谱。
锂、氦、汞的发射光谱
锂、氦、汞的吸收光谱
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。
课后作业： 1、根据构造原理，写出1~28号元素基态 原子的电子排布式。 2、29号元素Cu的电子排布式为 [Ar]3d104s1 ，为什么不是[Ar]3d94s2
第二节 原子结构与元素性质
一、元素周期表的结构
1. 知识回顾
第1周期：2 种元素 第2周期：8 种元素 第3周期：8 种元素 第4周期：18 种元素
位置及运行的速度； 可以描画它们的运动轨迹。
1.核外电子运动的特征
⑴ 核外电子质量小(只有9.11×10-31 kg),运动空 间小（相对于宏观物体而言）,运动速率大(近光 速)。 ⑵无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。 ⑶无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出 其在核外空间某处出现的机会的多少(概率)。
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。
泡利不相容原理 电子排布式
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。
Li: 1s22s1
洪特规则
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。
光谱分析的应用
①通过原子光谱发现许多元素。 如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中 有特征的篮光和红光。 又如：1868年科学家们通过太阳光谱的分析发 现了稀有气体氦。