人教版高中化学选修三课件第一章第一节.pptx
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人教版高中化学选修三第一章 第一节 原子结构(第3课时)
可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置 及运行的速度； 可以描画它们的运动轨迹。
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)。
用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光谱
特征:暗背景,
亮线, 线状不连续
锂、氦、汞的发射光谱 特征汞的吸收光谱
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
①③⑤ 下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。其中图_______是 ②④⑥ 原子由基态转化为激发态时的吸收光谱，图_______是原子由 激发态转化为基态时的发射光谱。不同元素的原子光谱上的特 征谱线不同，请在下图中用线段将同种元素的吸收光谱和发射 光谱连接。
五、电子云与原子轨道 思考： 宏观物体的运动特征：
课堂练习
1、当镁原子由1s22s22p63s2 →1s22s22p63p2时，以下说法正确的是 （ A ） A．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量 B．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量 C．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量 D．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量
2、判断下列表达是正确还是错误？ (1) 1s22s2 2p63s2 3p63d54s2 属于激发态
(2) 1s22s2 2p63d1 属于激发态
构造原理： 1s；2s ； 2p 3s ； 3p 4s ； 3d 4p 5s； 4d 5p 6s ；4f 5d 6p 7s
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
人教版高中化学选修三1.1《原子结构》课件 (共106张PPT)
电子排布式
电子排布图
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
巩固练习
1、某元素原子序数为24，试问：
(1)该元素电子排布式： 1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1
(2)它有 4 个能层； 7 个能级；占有 15 个原子轨道。 (3)此元素有 6 个未成对电子；它的价电子 数是 6 。
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。
C ：1s2 2s22p2
√
科学研究
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 ——泡利原理 2.当电子排在同一能级时有什么规律？ 当电子排布在同一能级的不同轨道时， 首先单独占一个轨道，而且自旋 总是___________________ 相同 ——洪特规则 方向______
铁Fe： 1s22s22p63s23p63d64s2 钴Co：
；
； ； ；
1s22s22p63s23p63d74s2
镍Ni： 1s22s22p63s23p63d84s2
练习：请写出第四周期21—36号元素原子 的基态电子排布式。
铜Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 锌Zn：1s22s22p63s23p63d104s2 ； ；
钠 Na
铝 Al
原子结构示意图
电子排布式
Li: 1s22s1
练一练
请写出4~10号元素原子的电子排布式。
4
铍Be
1s2 2s2
人教版高中化学选修三《物质结构与性质》优质课件【全套】
1926年，奥地利物理学家薛定谔等 以量子力学为基础提出电子云模型
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
学与问
核外电子是怎样排布的？
二、能层与能级
1、能层
电子层
能层名称 一 二 三 四 五 六 七 能层符号 K L M N O P Q
N
能级 1s 2s 2p 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……
一、开天辟地——原子的诞生
1、原子的诞生
宇宙大爆炸2小时：大量氢原子、少量氦原子 极少量锂原子
140亿年后的今天： 氢原子占88.6% 氦原子为氢原子数1/8 其他原球中的元素
绝大多数为金属元素 包括稀有气体在内的非金属仅22种 地壳中含量在前五位：O、Si、Al、Fe、Ca
22 钛 Ti 1s2 2s22p6 3s23p63d2 4s2
序数 名称 符号 K
L
M
N
1 氢 H 1s1
2 氦 He 1s2
3 锂 Li 1s2 2s1
4 铍 Be 1s2 2s2
5
硼
B 1s2 2s22p1
6
(新编)高中化学人教版选修3课件第1章第1节第1课时能层与能级构造原理与电子排布式
题组 2 电子排布式的书写 4．下列各原子或离子的电子排布式错误的是( ) A．K＋ 1s22s22p63s23p6 B．F 1s22s22p5 C．S2－ 1s22s22p63s23p4 D．Ar 1s22s22p63s23p6 【解析】 S2－的电子排布式应为 1s22s22p63s23p6。 【答案】 C
[题组·冲关]
题组 1 构造原理
1．下列各组多电子原子的能级能量高低比较中，错误的是( )
A．2s<2p
B．2p<3p
C．3s<3d
D．4s>3d
【解析】 同一能层中能级的能量 ns<np<nd<nf，符号相同的能级如
2p<3p<4p；由构造原理知能量 4s<3d，D 项错误。
【答案】 D
2．按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是( )
(2)所有元素的原子核外电子排布都符合构造原理吗？ 【提示】 1～36 号元素中，只有 Cr、Cu 两种元素基态原子的电子填充顺 序与构造原理不符合。 (3)元素周期表中钠的电子排布式写成[Ne]3s1，方括号里的符号是什么意 义？模仿写出 8 号、14 号、26 号元素简化的电子排布式。 【提示】 方括号里符号的意义是稀有气体元素原子的结构，表示该元素 前一周期的稀有气体元素原子的电子排布结构；O：[He]2s22p4；Si：[Ne]3s23p2； Fe：[Ar]3d64s2。
28
2 6 10 2 18
6
10
14
2
… …
…… ……
… …
32
…… …… …… 2n2
2.不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高。如 1s＜2s＜3s…… 2p ＜3p＜4p……
人教版高中化学选修3课件第一节晶体的常识
务
3.有规则的几何外形的固体一定是晶体吗？ 提示 有规则几何外形或美观、对称外形的固体不一定是晶体。例如，玻璃制品 可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观。
4.有固定组成的物质一定是晶体吗？ 提示 具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成， 如无定形SiO2。
完成课前学 习
探究核心任 务
(8)同一物质可能是晶体，也可能是无定形体。( ) (9)区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是确定有没有固定熔点。( ) (10)雪花是水蒸气凝华得到的晶体。( ) (11)溶质从溶液中析出可以得到晶体。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)× (11)√
第一节 晶体的常识
完成课前学 习
探究核心任 务
学业要求
素养对接
1.能说出晶体与非晶体的区别。
2.能结合实例描述晶体中微粒排列的 微观探析：晶体与非晶体的区别。
周期性规律。
模型认知：晶胞的判断与相关计算。
3.认识简单的晶胞。
完成课前学 习
探究核心任 务
一、晶体 1.晶体与非晶体的本质差异
晶体 非晶体
提示 不表示，只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比。
完成课前学 习
探究核心任 务
[自 我 检 测]
1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。 (1)有规则几何外形的固体就是晶体。( ) (2)熔融态的晶体冷却凝固，得到的固体不一定呈规则的几何外形。( ) (3)晶胞都是平行六面体。( ) (4)晶胞是晶体的最小重复单元。( ) (5)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同。( ) (6)晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞。( ) (7)已知晶胞的组成也无法推知晶体的组成。( )
3.有规则的几何外形的固体一定是晶体吗？ 提示 有规则几何外形或美观、对称外形的固体不一定是晶体。例如，玻璃制品 可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观。
4.有固定组成的物质一定是晶体吗？ 提示 具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成， 如无定形SiO2。
完成课前学 习
探究核心任 务
(8)同一物质可能是晶体，也可能是无定形体。( ) (9)区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是确定有没有固定熔点。( ) (10)雪花是水蒸气凝华得到的晶体。( ) (11)溶质从溶液中析出可以得到晶体。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)× (11)√
第一节 晶体的常识
完成课前学 习
探究核心任 务
学业要求
素养对接
1.能说出晶体与非晶体的区别。
2.能结合实例描述晶体中微粒排列的 微观探析：晶体与非晶体的区别。
周期性规律。
模型认知：晶胞的判断与相关计算。
3.认识简单的晶胞。
完成课前学 习
探究核心任 务
一、晶体 1.晶体与非晶体的本质差异
晶体 非晶体
提示 不表示，只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比。
完成课前学 习
探究核心任 务
[自 我 检 测]
1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。 (1)有规则几何外形的固体就是晶体。( ) (2)熔融态的晶体冷却凝固，得到的固体不一定呈规则的几何外形。( ) (3)晶胞都是平行六面体。( ) (4)晶胞是晶体的最小重复单元。( ) (5)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同。( ) (6)晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞。( ) (7)已知晶胞的组成也无法推知晶体的组成。( )
化学选修三第一章第一节第一课时PPT课件
难点
如何理解元素性质与原子结构的关系， 以及如何应用元素周期表解决实际问 题。
学习第一节的方法和建议
方法
通过观察和实验，理解原子结构与元素周期律的基本概念和 原理；通过实例分析和练习，掌握元素周期表的应用。
建议
注重理论与实践相结合，多做练习题，加深对原子结构与元 素周期律的理解；积极参与课堂讨论，与同学交流学习心得 。
解决问题。
03
第一章内容介绍
第一章的主题和目的
主题
化学键与物质结构
目的
通过学习化学键与物质结构，使学生能够理解物质组成、结构和性质之间的关 系，掌握基本的化学键理论和物质结构知识，为后续学习打下基础。
第一章的重点和难点
重点
化学键的类型和特点，分子结构 和晶体结构的基本概念。
难点
共价键的形成原理和电子云的取 向，分子间作用力和氢键的形成 。
方法
通过PPT课件学习，结合教材和课堂讲解 ，加深对原子结构和元素性质的理解。
VS
建议
积极参与课堂讨论，多做练习题，巩固所 学知识，提高理解和应用能力。
THANKS
感谢观看
02
了解元素周期表的结构 和元素性质的周期性变 化。
03
学会运用物质结构的知 识解释元素性质和化合 物的性质。
04
培养学生对化学的兴趣 和科学探究精神。
02
化学选修三概述
化学选修三的重要性
01
化学选修三作为高中化学的重要 选修课程，对于学生深入了解化 学知识、培养科学素养和解决实 际问题具有重要意义。
学习第一章的方法和建议
方法
结合实例进行讲解，通过实验和观察 加深理解。
建议注重理Leabharlann 与实践相结合，多做练习题 巩固知识。
如何理解元素性质与原子结构的关系， 以及如何应用元素周期表解决实际问 题。
学习第一节的方法和建议
方法
通过观察和实验，理解原子结构与元素周期律的基本概念和 原理；通过实例分析和练习，掌握元素周期表的应用。
建议
注重理论与实践相结合，多做练习题，加深对原子结构与元 素周期律的理解；积极参与课堂讨论，与同学交流学习心得 。
解决问题。
03
第一章内容介绍
第一章的主题和目的
主题
化学键与物质结构
目的
通过学习化学键与物质结构，使学生能够理解物质组成、结构和性质之间的关 系，掌握基本的化学键理论和物质结构知识，为后续学习打下基础。
第一章的重点和难点
重点
化学键的类型和特点，分子结构 和晶体结构的基本概念。
难点
共价键的形成原理和电子云的取 向，分子间作用力和氢键的形成 。
方法
通过PPT课件学习，结合教材和课堂讲解 ，加深对原子结构和元素性质的理解。
VS
建议
积极参与课堂讨论，多做练习题，巩固所 学知识，提高理解和应用能力。
THANKS
感谢观看
02
了解元素周期表的结构 和元素性质的周期性变 化。
03
学会运用物质结构的知 识解释元素性质和化合 物的性质。
04
培养学生对化学的兴趣 和科学探究精神。
02
化学选修三概述
化学选修三的重要性
01
化学选修三作为高中化学的重要 选修课程，对于学生深入了解化 学知识、培养科学素养和解决实 际问题具有重要意义。
学习第一章的方法和建议
方法
结合实例进行讲解，通过实验和观察 加深理解。
建议注重理Leabharlann 与实践相结合，多做练习题 巩固知识。
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；
人教版化学选修3精品课件 第一章第一节
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
构造原理 能使整个原子的能量处于最低 循__________
状态，简称能量最低原理。
2.基态原子与激发态原子
最低能量 的原子叫做基态原子。 (1)处于__________
(2)基态原子
吸收能量后电子跃迁 释放能量后电子跃迁
量子力学把电子在原子核外的一个空间运动
电子云 状态称为一个原子轨道。形象地认为_______ 轮廓图称为原子轨道。 (2)形状 球 形，p电子的原子轨 s电子的原子轨道都是___
道都是_____ 哑铃 形。
(3)数目 ns能级各有 _ _个轨道， 1个轨道，np能级各有 3
nd能级各有 _ 5个轨道，nf能级各有__ 7 个轨道。
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 相同 。 旋方向______
3.电子排布图 原子轨道 ，每个箭头代 每个方框代表一个_________ 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 C.M电子层 B.L电子层 D.N电子层
(4)原子轨道的半径大小 越大； 能层序数n越大,ns电子的原子轨道半径____ px、py、pz 三个相互垂直的原子轨道, p能级有__________ 越大 ，np电子原子轨道的平均半 能层序数n______
径越大。
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 相反 (用 子，而且这2个电子的自旋方向必须_____ “↑↓”表示)。如，ns2的原子轨道上的电子 排布为 ,不能表示为 。
电子云是处于一定空间运动状态的电子在原
2020高中化学人教版选修三教学课件：1-1-1 能层与能级 构造原理与电子排布式(共49张)
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。)
(2)能级交错现象
由构造原理可知，从第三层开始各能级不完全遵循能层顺
序，产生能级交错排列，即产生“能级交错现象”。
如 ： E3d ＞
E4s ， E5d ＞
课堂互动探究 K
师生互动 合作探究
知识点一 能层与能级
1．能层 多电子原子中，原子核外电子是分层排布的。请完成下表：
2.能级
(1)任一能层的能级都是从 s 能级开始，能级数目等于
该 能层序数 。N 能层有
4 个能级，能级符号依次为
4s、4p、4d、4f 4d、4f 能层最多容纳的电子数为： 10 、
(2)电子排布式：
①电子排布式是用核外电子分布的能级及各能级上的电子
数 表 示 电 子 排 布 的 式 子 。 如 Al 原 子 的 电 子 排 布 式 是
1s22s22p63s23p1，Ca 原子的电子排布式是 1s22s22p63s23p64s2。
②简化电子排布式：将电子排布式中的内层电子排布用相应 的稀有气体元素符号加方括号来表示，而得到的式子称为简化电 子排布式。如碳、镁、钙的简化电子排布式分别为[He]2s22p2、 [Ne]3s2、[Ar]4s2。
[答案] C
2．(1)写出下列原子的电子排布式和简化的电子排布式。 简化的电子
元素原子 电子排布式 排布式
N Mg S Ti (2)X 元素的＋1 价阳离子的核外电子排布与氩原子相同，则 X 元素的原子核外电子排布式为________。
[解析] (1)根据原子核外电子排布遵循的规律书写原子核 外电子排布式，注意从 3d 能级开始出现能级交错现象。
人教版高中化学选修三第一章第一节 原子结构 课件(共54张PPT)
二、10电子微粒和18电子微粒 1．10电子微粒
【典例3】 已知A、B、C、D四种物质分别是由短周 期元素组成的微粒，它们之间有如图所示的转化关系，且A 是一种含有18电子的微粒，C是一种含有10电子的微粒。请 完成下列各题：
(1)若A、D分别是两种气态单质分子，写出A与B反应的 化学方程式：________________；
是O2置换H2S中的S。问题(4)中H、O形成的原子个数为1:1 的化合物是H2O2，N、H形成的化合物分子中电子数也为18 的分子只能是N2H4。
[答案] (1) (2)X(或氧) 2H2S＋O2===2H2O＋2S↓ (3)NH4HSO4
点燃 (4)N2H4＋2H2O2=====N2＋4H2O
2．(2012·长沙模考)下列有关化学用语使用正确的是 ()
A．硫原子的结构示意图： B.11H2、12H2、31H2是氢的三种同位素 C．原子核内有10个中子的氧原子：188O D．金刚石和石墨、甲烷和乙烷都属于同素异形体
解析 硫原子的结构示意图应为
A项错误。同位
素的研究对象是原子，但B选项中三种粒子是氢的单质，故
(4)若D是一种含有22个电子的分子，则符合如图关系的 A的物质有________(写化学式，如果是有机物则写相应的结 构简式)。
[解析] 本题把指定电子数目的有关微粒作为命题素 材，着重考查考生的有序思维能力。寻找10电子、18电子、 22电子微粒，必须从元素周期表出发，遵循由原子到分子， 再到离子的思考途径，列出相应的微粒。关于18电子微粒的 推断，对有序思维的要求更高，技巧性更强，我们可以以推 断10电子微粒的思路来进行分析，对数字18作一拆分，把18 拆成9＋9，找出F2后会使18电子微粒的推断打开一个大“空
人教版高中化学选修3课件第一节能量最低原理、基态与激发态、光谱电子云与原子轨道
完成课前学 习
探究核心任 务
@《创新设计》
【自主思考】 1.为什么原子的核外电子排布要遵循能量最低原理呢？ 提示 能量最低原理是自然界普遍遵循的规律。能量越低，物质越稳定，物质 都有从高能量状态转化到低能量状态的趋势。
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探究核心任 务
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二、电子云与原子轨道 1.电子云
用小黑点来描述电子在原子核外空间出现的概__率__密__度__分__布__图____，被形象地称为 电子云。 2.电子云轮廓图 为了表示_电__子__云__轮__廓___的形状，对核外电子的_空__间__状__态__有一个形象化的简便描 述，把电子在原子核外空间出现概率P＝_9_0_%_的空间圈出来，即为电子云轮廓图。
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【点拨提升】 宏观物体的运动与微观电子的运动对比 1.宏观物体的运动有确定的运动轨迹，可以准确测出其在某一时刻所处的位置及
运行的速度，描绘出其运动轨迹。 2.由于微观粒子质量小、运动空间小、运动速度快，不能同时准确测出其位置与
速度，所以对于核外电子只能确定其在原子核外各处出现的概率。 (1)电子云图表示电子在核外空间出现概率密度的相对大小。电子云图中小黑点 密度越大，表示电子出现的概率密度越大。 (2)电子云图中的小黑点并不代表电子，小黑点的数目也不代表电子真实出现的 次数。
在激动人心的巨响和脆响中，整个城市的上空都被焰火照亮了，染红了。一团 团盛大的烟花象一柄柄巨大的伞花在夜空开放；像一簇簇耀眼的灯盏在夜空中 亮着；像一丛丛花朵盛开并飘散着金色的粉沫。焰火在夜空中一串一串地盛开， 最后像无数拖着长长尾巴的流星，依依不舍地从夜空滑过。
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探究核心任 务
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高中化学选修三第一章第一节(人教版选修3)
小结： d 能级穿透一个能层，f能级
穿透两个能层。
2．电子排布式的书写
（1）书写规则
将___能__级__上所容纳的电子数标在该能级符___右__上__角____，并 按照能层从左到右的顺序排列的式子，称电子排布式，如氢 元素的电子排布式为：
（2）书写原子的电子排布式：
原子的电子排布式：
氢 H 1s1 钠 Na 1s22s22p63s1
能层最多可容纳的电子数为2n2个。
【学与问】2.不同的能层分别有多少个能级，与能层的序 数（n）间存在什么关系？
第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2个能级(2s和2p)， 第3能层有3个能级(3s、3p和3d)，依次类推。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!
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。
写出1---20号元素的原子结构示意图
练一练 请写出4~10号元素原子的电子排布式。
4 铍Be 5 硼B 6 碳C 7 氮N 8 氧O 9 氟F 10 氖Ne
1s2 2s2 1s2 2s22p1 1s2 2s22p2 1s2 2s22p3 1s2 2s22p4 1s2 2s22p5 1s2 2s22p6
【练习】试书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电 子排布式。
• (1)相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： ns＜np＜nd＜nf
• (2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： 1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p; 3d＜4d
新教材高中化学第1章有机化合物中的共价键同分异构现象及表示方法pptx课件新人教版选择性必修3
第一节 有机化合物的结构特点
第2课时 有机化合物中的共价键、
同分异构现象及 表示方法
1．认识有机化合物的分子结构决定于原子间的连接顺序、成键方 式和空间排布，认识有机化合物存在构造异构和立体异构等同分异构现 象。
2．通过有机物分子的结构模型，建立对有机物分子的直观认识。 3．建立有机物同分异构体书写的基本思维模型，能正确书写和判 断常见有机物的同分异构体。 4．认识有机化合物中共价键的类型，理解键的极性与有机反应的 关系。
_____________________。
3．有机反应的特点
共价键的断裂需要吸收能量，而且有机化合物分子中共价键断裂的 位置存在多种可能。相对无机反应，有机反应一般反应速率_较__慢____， 副反应__较__多___，产物比较__复__杂___。
正误判断 在括号内打“√”或“×”。 (1)σ键比π键牢固，所以不会断裂。( × ) (2)甲烷分子中只有C—H σ键，只能发生取代反应。( × ) (3)乙烯分子中含有π键，所以化学性质比甲烷活泼。( √ ) (4)乙酸与钠反应比水与钠反应更剧烈，是因为乙酸分子中氢氧键的 极性更强。( √ )
生化学反应的活性部位。
实例分析 ①无水乙醇、水分别与钠反应的比较
实验 操作
实验 现象
金属钠__浮__在__水__面__上___，反应 金属钠__沉__在__水__底___，反应
_剧__烈____
平稳
化学 方程式
_2_N_a_＋__2_H__2O__=_=_=_2_N__a_O_H__ _＋__H_2_↑________________
2 ． (2023·苏 州 高 二 检 测 ) 丙 烯 颜 料 是 一 种 非 常 方 便 使 用 的 手 绘 颜 料。下列关于丙烯(CH3—CH===CH2)的说法正确的是( D )
第2课时 有机化合物中的共价键、
同分异构现象及 表示方法
1．认识有机化合物的分子结构决定于原子间的连接顺序、成键方 式和空间排布，认识有机化合物存在构造异构和立体异构等同分异构现 象。
2．通过有机物分子的结构模型，建立对有机物分子的直观认识。 3．建立有机物同分异构体书写的基本思维模型，能正确书写和判 断常见有机物的同分异构体。 4．认识有机化合物中共价键的类型，理解键的极性与有机反应的 关系。
_____________________。
3．有机反应的特点
共价键的断裂需要吸收能量，而且有机化合物分子中共价键断裂的 位置存在多种可能。相对无机反应，有机反应一般反应速率_较__慢____， 副反应__较__多___，产物比较__复__杂___。
正误判断 在括号内打“√”或“×”。 (1)σ键比π键牢固，所以不会断裂。( × ) (2)甲烷分子中只有C—H σ键，只能发生取代反应。( × ) (3)乙烯分子中含有π键，所以化学性质比甲烷活泼。( √ ) (4)乙酸与钠反应比水与钠反应更剧烈，是因为乙酸分子中氢氧键的 极性更强。( √ )
生化学反应的活性部位。
实例分析 ①无水乙醇、水分别与钠反应的比较
实验 操作
实验 现象
金属钠__浮__在__水__面__上___，反应 金属钠__沉__在__水__底___，反应
_剧__烈____
平稳
化学 方程式
_2_N_a_＋__2_H__2O__=_=_=_2_N__a_O_H__ _＋__H_2_↑________________
2 ． (2023·苏 州 高 二 检 测 ) 丙 烯 颜 料 是 一 种 非 常 方 便 使 用 的 手 绘 颜 料。下列关于丙烯(CH3—CH===CH2)的说法正确的是( D )
高中化学选修三第一章第一节
居里夫妇
（法国） 4、 1898年， 居里夫妇 发现镭，发现原子可以分裂
汤姆逊
• 5、 1897年， 汤姆逊 （英国）
发现所有原子都含 有带负电的粒子— —电子。汤姆逊的 原子模型象带正电 的“蛋糕”里夹着 许多带负电的“葡 萄干”
卢瑟福
6、1907年， 卢瑟福（英国）
做了著名的α 粒子散射实 验，表明正电荷在原子的 中心，负电荷（电子）在 正电荷周围运动，就象飞 蛾在灯泡四周乱飞那样。 原子的大部分是空空洞洞 的空间。
一 、开天辟地—原子的诞生
现代大爆炸宇宙学理论——
宇宙诞生于约140亿年前的一次大爆炸
大爆炸后约2小时，诞生了大量的H， 少量的He和极少量的Li
我们今天熟悉的各种元素（原子）， 都是从那时起经历了漫长复杂的物理化学 变化，分批分期合成而来的
核外电子的排布规律:
（1）先排能量低的电子层，再排能量高 的电子层，由里往外。 （2）每一层最多容纳电子数：2n2个。 （3）最外层电子数不超过8个（K层为 最外层时不超过2个）。 （4）次外层电子数不超过18个，倒数第 三层不超过32个。
③最后考虑是否需要应用量子力学关 于全空、半充满、全充满的排布规定， 如Cr、Cu等原子
玻尔
（丹麦） 7、 1913年， 玻尔 提出原子中心的这个正电荷 叫原子核，它几乎占去了原 子的全部质量，但体积却很 小，电子（其质量可忽略不 计）象行星绕太阳公转那样 围绕着原子核高速运转，是 个“小太阳系”
查德威克
8、 1932年，查德威克 （英国）
发现了原子核中有电中性的中子。
德布罗依
9、1924-1935， 德布罗依（法国） 提出：每一种运动着的粒 子，象光一样，都有与它 相联系的波动性。三年以 后，戴维逊（美国）和汤 姆生（英国）各自独立地 解释了他们的电子衍射实 验结果。
高中化学选修3第一章第1节原子结构优质课PPT课件
33
【复习】核外电子的排布规律:
（1）先排能量低的电子层，再排能量高的电子 层，由里往外。
（2）每一层最多容纳电子数：2n2个。 （3）最外层电子数不超过8个（K层为最外层 时不超过2个）。 （4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层不 超过32个。
2021
34
2.能级
（1）定义：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。
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。
2021
22
原子是怎样诞生的呢？
阅读课本P4
2021
23
一 、开天辟地—原子的诞生
现代大爆炸宇宙学理论——
宇宙诞生于约140亿年前的一次大爆炸
大爆炸后约2小时，诞生了大量的H，少量的 He和极少量的Li
不能按填F充e：顺1序s22写s2。2p63s23p63d64s2
虽先排4s后排3d ，但电子排布式中先写3d， 后写4s。26Fe（铁）电子排布式中最后2个能级应 写为3d64s2，而不能写成4s23d6。
➢失电子的顺序： 从外层到内层逐渐失去
Fe2+ ：1s22s22p63s23p63d6
Fe3+ ：1s22s22p63s220231 p63d5
2021
3
思考与交流
1、铁易生锈，真金不怕火炼等事例说明了什么问 题？为什么？
2、O2和O3是同素异形体，空气中的O2是须臾不 能离开的，而空气中的O3多于1.2mg/L则有害；CO 易燃，CO2却能灭火。这又说明了什么问题？
3、分子式为C2H6O的物质可能有图示两种结构， 前者与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题？
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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_______________。
【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
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__。
(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
5s 5p…
2 6…
近―→远
_低__―→_高__
六 七… __P_ Q… …… ……
…… ……
…… ……
三、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。
(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。
【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。
高中化学课件
金戈铁骑整理敬请各位同仁批评指正共同进步
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。
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……。
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。
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。
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
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。
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。
(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。
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
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。
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
(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……。
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。
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( )
【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
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__。
(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
5s 5p…
2 6…
近―→远
_低__―→_高__
六 七… __P_ Q… …… ……
…… ……
…… ……
三、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。
(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。
【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。
高中化学课件
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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。
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……。
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。
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。
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
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。
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。
(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。
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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。
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
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。
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
(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……。
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。
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( )