选修 原子结构与性质 教案

1．了解原子结构的构造原理，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

。

2．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。 3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。 4．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。

5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。

6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。

复习回顾

1. 原子序数：含义：

（1） 原子序数与构成原子的粒子间的关系：

原子序数＝＝＝＝。

（2）

表示的意示：ABCDE

2. 元素周期表：（1）编排原则：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行叫

周期；再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序有上到下排成纵行，叫族。 （2）结构：各周期元素的种数0族元素的原子序数 第一周期 第二周期

第三周期

第四周期

第五周期

第六周期 不完全周期第七周期

②族族序数罗马数字用表示；主族用A 表示；副族用B 表示。

主族7个

副族7个

第VIII 族是第8、9、10纵行 零族是第18纵行

罗马数字：

（3）元素周期表与原子结构的关系：

①周期序数＝电子层数②主族序数＝原子最外层电子数＝元素最高正化合价数 (4)元素族的别称：①第ⅠA 族：碱金属第ⅠIA 族：碱土金属②第ⅦA 族：卤族元素

③第0族：稀有气体元素

3、 有关概念：

短周

期

周期

（共七个） 长周期

族 （共18个）

（1）质量数＝＋

（2）核素：具有一定数目的和一定数目的原子。

（3）同位素：相同而不同的同一元素的原子，互称同位素。

（4）同位素的性质：①同位素的化学性质几乎完全相同②在天然存在的某种元素里，无论是游离态还是化合态，各种元素所占的百分比是不变的。

（5）元素的相对原子质量：

4、判断元素金属性或非金属性的强弱的依据

5、比较微粒半径的大小

(1)同主族的元素,半径从上到下

(2)同周期:原子半径从左到右递减.如：NaClCl-Na+

(3)比较Ge、P、O的半径大小

知识新授

一、能层（电子层）与能级（电子亚层）

第一、二、三、四、五、六、七……能层

符号表示K、L、M、N、O、P、Q……

能量由低到高

每层所容纳的最多电子数是：2n2(n：能层的序数)

但是同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级(S、P、d、F) 能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：

能层KLMNO……

能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f……

最多电子数61014……

各能层电子数……

（1）每个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……

（2）任一能层，能级数=能层序数

（3）s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍

三、构造原理

（一）能量最低原理

根据构造原理，只要我们知道原子序数，就可以写出几乎所有元素原子的电子排布。

即电子所排的能级顺序：1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s……

钾K1s22s22p63s23p64s1【Ar】4s1

有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有一个电子的偏差。

（二）[重点难点]泡利原理和洪特规则

一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相反，这个原理成为泡利原理。

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，这个规则是洪特规则。

〖思考〗下列表示的是第二周期中一些原子的核外电子排布，请说出每种符号的意义及从中获得的一些信息。

〖思考〗写出24号、29号元素的电子排布式，价电子排布轨道式，阅读周期表，比较有什么不同，为什么？从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。

它们是否符合构造原理?

洪特规则的特例：对于同一个能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，是比较稳定的。

[课堂练习]

1、写出17Cl（氯）、21Sc(钪)、35Br（溴）的电子排布

氯：

钪：

溴：

2、写出1—36号元素的核外电子排布式或简化核外电子排布式。

3、A、B、C、D均为主族元素，已知A原子L层上的电子数是K层的三倍；B元素的原子核外K、L层上

电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素形成的C2＋离子与氖原子的核外电子排布完全相同，D原子核外比C原子核外多5个电子。则

（1）A元素在周期表中的位置是，B元素的原子序数为；

（2）写出C和D的单质发生反应的化学方程式。

4、用轨道表示式表示下列原子的价电子排布。

(1)N(2)Cl(3)O(4)Mg

二、电子云和原子轨道：

电子运动的特点：①质量极小②运动空间极小③极高速运动。

概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。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成为原子轨道。

S的原子轨道是球形的，能层序数越大，原子轨道的半径越大。

P的原子轨道是纺锤形的，每个P能级有3个轨道，它们互相垂直，分别以P x、P y、P z为符号。P原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。

三、基态与激发态

处于最低能量的原子叫做基态原子。