人教版高中化学选修三课件第一章第一节.pptx

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,而且自旋方
向相同。如2p3的电子排布图为
,不能表
示为。
4.洪特规则的特例:有少数元素的基态原子的电
子排布相对于构造原理有1个电子的偏差。因
为能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、
半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时,体系
3.电子排布图 每个方框代表一个_原__子__轨__道__，每个箭头代 表一个电子。如：氧原子电子排布图：
自主体验
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
解析：选D。能层数=能层中所包含的能级
数。若含有f能级则能层数必须大于等于4,
即从N层开始往后才会出现f能级。
否正确？若不正确，各违背了哪一规律？ (1)6C 1s22s22p2x2p0y2p0z _________________； (2)21Sc 1s22s22p63s23p63d3______________； (3)22Ti [Ne]3s23p10____________________； (4)20Ca2＋ 1s22s22p63s23p6_______________。
激发态原子。
3.光谱与光谱分析 (1)光谱形成原因 不同元素的原子发生_跃__迁___时会吸收或释放 不同的光。 (2) 原子光谱 各种元素的电子的_吸__收__光谱或_发__射__光谱， 总称原子光谱。
(3)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。 五、电子云与原子轨道 1.电子云 电子云是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。
要点归纳 1.能量最低原理：原子的电子排布遵循构造原 理。原子核外电子总是优先占据能量低的轨 道，然后依次进入能量高的轨道，这样使整 个原子处于能量最低的状态。 2.泡利原理：一个原子轨道上最多只能容纳2 个电子，而且自旋方向相反。如2s2上的电子 排布图为 ，不能表示为 。
(1)电子自旋可以比喻成地球的自转,自旋只有 两种方向：顺时针方向和逆时针方向； (2)将在同一原子轨道上运动的、自旋方向相 反的两个电子称为电子对,用方向相反的箭头 “↑↓”来表示；将在原子轨道上运动的单 个电子称为单电子或未成对电子。
想一想 2．电子云图中的小黑点密度的大小是否表示 电子的多少？ 提示：不是。电子云图中的一个小黑点并不 代表一个电子，而是表示电子在此位置曾经 出现过；小黑点密度的大小，表示在一定时 间内电子出现的概率的大小。
2.原子轨道 (1)定义 量子力学把电子在原子核外的一个空间运动 状态称为一个原子轨道。形象地认为_电__子__云__ 轮廓图称为原子轨道。 (2)形状 s电子的原子轨道都是_球__形，p电子的原子轨 道都是_哑__铃__形。
要点突破讲练互动
要点1 能层与能级的组成及能量关系 探究导引1 对于多电子原子，为什么将核外 电子分为不同的能层和能级？ 提示：电子的能量存在差异。
探究导引2 对于多电子原子，为什么各能 层最多可容纳的电子数不同？ 提示：各能层所含能级不同，各能级所含电 子数不同。
要点归纳 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，能级符号 的顺序是ns、np、nd、nf……(n代表能层)。 能层的能级数等于该能层的序数。 2.不同能层中各能级之间的能量大小关系 (1)不同能层中，英文字母相同的不同能级， 能层序数越大，原子轨道的半径越大，其能 量就越高。 例如：1s＜2s＜3s……，2p＜3p＜4p……。
5s 5p…
2 6…
近―→远
_低__―→_高__
六 七… __P_ Q… …… ……
…… ……
…… ……
Байду номын сангаас、构造原理 1.构造原理示意图
想一想 1．构造原理表示什么含义？ 提示：在多电子原子中，电子在能级上的排 布顺序是：电子先排在能量低的能级上，然 后依次排在能量较高的能级上。
2.电子排布式：能级符号右上角的数字是该 能级上排布的电子数。如钠元素基态原子的 电子排布式为_1_s_22_s_2_2_p_6_3_s1_，简化电子排布式 为[Ne]3s1，其中方括号里的符号的意义是Na 的内层电子排布与稀有气体Ne的核外电子排 布相同。
六、泡利原理和洪特规则 1.泡利原理：1个原子轨道最多只能容纳2个电 子，而且这2个电子的自旋方向必须__相__反_(用 “↑↓”表示)。如，ns2的原子轨道上的电子 排布为 ,不能表示为 。 2.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，而且自 旋方向__相__同__。
同理，可解释次外层电子数为什么不超过18 个。若第n层为最外层，由于E(n－1)f>E(n－ 1)s>Enp，在(n＋1)层出现前，次外层只有(n －1)s、(n－1)p、(n－1)d上有电子，这三个 能级共有9个轨道，最多可容纳18个电子， 因此次外层电子数不超过18个。
2.表示方法
序号 一 二
能 符号 _K__ _L__
层
最多电 子数
__2_
_8__
能 符号 1s 2s 2p 级 最多电
子数 2 2 6 电子离核
远近 电子能量
高低
三
四
五
_M__ _N__ __O_
_1_8__ __3_2__ _5_0_
3s 3p 3d 26 10
4s 4p 4d 4f 26 10 14
【思路点拨】 解答此题注意以下两点： (1) 各能层所含能级的种类。 (2) 描述电子的运动状态要从能层、能级、原 子轨道、电子的自旋方向四个方面。 【解析】 n＝2有2个电子层，最高能级为2p ，不会出现d能级。 【答案】 B
题型 2 核外电子的排布规律 例2 下列元素原子或离子的电子排布式是
(3)数目 ns能级各有_1个轨道，np能级各有_3个轨道， nd能级各有_5个轨道，nf能级各有_7_个轨道。 (4)原子轨道的半径大小 能层序数n越大,ns电子的原子轨道半径_越__大_； p能级有_p_x_、__p_y、__p_z_三个相互垂直的原子轨道, 能层序数n_越__大___，np电子原子轨道的平均半 径越大。
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第一章 原子结构与性质
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
课程标准导航 1.了解原子结构的构造原理。 2．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。 3．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。 4．了解原子核外电子的运动状态，知道电 子云和原子轨道。
(2)同一能层中，各能级之间的能量大小关系 是s＜p＜d＜f……。 例如：第四能层中4s＜4p＜4d＜4f。 (3)能层和能级都相同的各原子轨道的能量相 等。 例如：2px＝2py＝2pz。
3.各能层、能级所容纳电子数 (1)以s、p、d、f……排序的各能级含有的原 子轨道数目分别为1、3、5、7……，每一个 原子轨道最多只能容纳2个电子，因此，以s、 p、d、f……排序的各能级最多可容纳的电子 数依次为2、6、10、14……。
新知初探自学导引
自主学习 一、开天辟地——原子的诞生 现代大爆炸宇宙学理论认为，宇宙中含量最 丰富的元素是_氢__，其次是_氦__元素。
二、能层与能级 1.分类依据 根据多电子原子的核外电子的_能__量__差__异___， 将核外电子分成不同的能层；又同一能层电 子_能__量___的不同，将它们分成不同的能级。
所容纳的最多电子数是14。
要点2 核外电子排布的原则
探究导引3 为什么K原子的原子结构示
意图不是
，而是
？
提示：由于出现能级交错现象，K原子排满
第一层和第二层后，在排第三层时，先排满
3s能级、3p能级，最后一个电子进入4s能级
而不是3d能级。
探究导引4 如何准确描述原子核外电子的运 动状态？ 提示：准确描述电子的运动状态要从能层、能 级、原子轨道、电子的自旋方向四个方面。即 在任何一个原子中找不到两个运动状态完全相 同的电子。
(2)每一个能层(序数n)有n2个原子轨道，故每 一个能层最多可容纳的电子数为2n2。 (3)不同能层中，英文字母相同的不同能级最 多可容纳的电子数相同。
即时应用
1.某一能层上nf 能级所容纳的最多电子数是
()
A．6
B．10
C．14
D．15
解析：选C。f 能级有7个原子轨道，每一个
原子轨道最多只能容纳2个电子，故nf 能级
【思路点拨】 解答此题注意以下三点：(1) 要明确能量最低原理、泡利原理、洪特规则 的内容和应用；(2)区分电子排布式、简化的 电子排布式和电子排布图；(3)区分原子的电 子排布式和离子的电子排布式。
【解析】 从电子排布遵循的原则入手，看 是否符合能量最低原理、泡利原理、洪特规 则及其特例。 6C 的电子排布式应为 1s22s22p1x2p1y2p0z ； 21Sc 的 电 子 排 布 式 应 为 1s22s22p63s23p63d14s2； 22Ti 的电子排布式应为[Ne]3s23p63d24s2。
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.基态原子与激发态原子
(1)处于_最__低__能__量___的原子叫做基态原子。
(2)基态原子
吸收能量后电子跃迁 释放能量后电子跃迁
(3)当出现d轨道时，虽然电子按ns→(n－1)d 顺序填充，但在书写电子排布式时，仍按(n －1)d、ns；反应失去电子时，却先失去ns 电子，后失去(n－1)d电子。
课堂达标即时巩固
热点示例思维拓展
[经典案例] 原子的最外层电子数为什么不超 过8个，次外层电子数为什么不超过18个？ 【答案】 根据构造原理，由于能级交错的 原因，End>E(n＋1)s。当ns和np充满时(共4个轨 道，最多容纳8个电子)，多余的电子不是填入 nd，而是填入(n＋1)层，因此最外层电子数不 超过8个。
【答案】 (1)错误，违背了洪特规则 (2) 错 误，违背了能量最低原理 (3) 错误，违背了 泡利原理 (4)正确
【名师点睛】 (1)进行核外电子排布时，要 注意能量最低原理、泡利原理、洪特规则三 者兼顾，综合分析。 (2)对于处在不同能层的不同的能级存在能级 交错现象，电子排布的先后次序为：ns、(n －2)f、(n－1)d、np；对于1～36号元素，应 重点记忆的是 “1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”这一 顺序。
的能量较低,原子较稳定。
即时应用
2.在d轨道中电子排布成
,而不排
布成
,其最直接的根据是( )
A.能量最低原理
B.泡利原理
C.原子轨道构造原理
D.洪特规则
解析：选D。洪特规则的内容是当电子排布在
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。
题型探究技法归纳
题型1 能层、能级与原子轨道 (2例0112·天津高二检测)某同学查阅资料时获得 对一原子中某电子运动状态的描述，判断其 中描述一定错误的是( ) A．n＝3 能级种类d 自旋状态↑ B．n＝2 能级种类d 自旋状态↓ C．n＝4 能级种类p 自旋状态↓ D．n＝3 能级种类p 自旋状态↑
2.（2012·武汉高二质检）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( )
解析：选B。A项违背了能量最低原理；C 项违背了洪特规则;D项违背了泡利原理。
3.比较下列多电子原子的能级能量高低。 (1)1s ,3d (2)3s,3p,3d (3)2p,3p,4p 解析：不同能层中,英文字母相同的不同能级, 能层序数越大,其能量就越高；同一能层中,各 能级之间的能量大小关系是s＜p＜d＜f……。 答案：(1)1s<3d (2)3s<3p<3d (3)2p<3p<4p