化学 选修3 第一章第一节原子结构课件 (123)

电子 数
2 2n
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。
………………
2、能级:在多电子原子中，同一能层
２．在同一个原子中，离核越近、n越小 的电子层能量 越低。在同一电子层中， 各亚层的能量按s、p、d、f的次序 增大 。 ３．理论研究证明，多电子原子中，同 一能层的电子，能量也可能不同，还可 以把它们分成能级，第三能层有3个能级 3P 分别为 3S 。 3d
三.能量最低原理
★原子的电子排布遵循构造原
• 练习
1、下列有关电子云和原子轨道的说法正确的 是（ ） A．原子核外的电子象云雾一样笼罩在原子 核周围，故称电子云 B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上 的电子只能在球壳内运动 C．p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的 增加，p能级原子轨道也在增多 D．与s电子原子轨道相同，p电子原子轨道 的平均半径随能层的增大而增大
3．1897年英国科学家汤姆生发现了电子。
原子是一个平均分配着正电荷的粒子， 其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷， 从而形成中性原子
4．1911年，英国物理学家卢瑟福— 电子绕核旋转的原子结构模型
5．1913年，丹麦科学家玻尔—核外电 子分层排布的原子结构模型
6．20世纪20年代中期，奥地利物理学家 薛定谔等人以量子力学为基础—电子云 模型
整个原子的能量处于最低状态，简 称能量最低原理
试书写N、Cl、K、26Fe原子 的 核外电子排布式
思考与交流
•电子排布式可以简化，如可以 把钠的电子排布式写成【Ne】 3s1。试问：上式方括号中的 符号的意义是什么？你能仿照 钠原子的简化电子排布式写出 O、Si、Fe的简化电子排布式 吗？
１．道尔顿的原子学说曾经起了很大的 作用。他的学说中主要有下列三个论点： ①原子是不能再分的微粒；②同种元素 的原子的各种性质和质量都相同；③原 子是微小的实心球体。从现代原子—— 分子学说的观点看，你认为不正确的是 （ D ） A 只有① B 只有② C 只有③ D ①②③
小黑点的疏密表示电子在核外空间 单位体积内出现的概率的大小。
1s电子在原子核外 出现的概率分布图
★量子力学中将
这种电子云轮廓 图称为
“原子轨道”
2、原子轨道 a．s电子的原子轨道（电子云）形 状 是以原子核为中心的球体，只有 一个伸展方向
b．p电子云/原子轨道的形状是纺锤形 （或称为哑铃形），其伸展方向是互向 垂直的三个方向（Px、Py、Pz）。
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
五、电子云与原子轨道
思考: 宏观物体与微观物体（电子） 的运动有什么区别?
原子的结构
原子核
质子
原子
中子 核外电子
核电荷数=核内质子数=核外电子数
质量数=质子数+中子数
二、能层与能级
1 能层：按原子核外电子能 量的差异，可以将核外电子 分为不同的能层．即电子层。
能层（既电子层）
能层 符号 1 K 2 L 3 M 4 N 5 O … … n
2×12 2×22 2×32 2×42 2×52 最多
第一章原子结构与性质
第一节原子结构
原子概念和原子结构模型 演变简介
1．公元前5世纪，希腊哲 学家德谟克利特等人认为 ： 万物是由大量的不可分割 的微粒构成的，即原子。
2．19世纪初，英国科学家道尔顿提出近 代原子学说，他认为原子是微小的不可 分割的实心球体。
道尔顿原子学说
1、一切物质都是由不可见的、不可 分割的原子组成，原子不可自生自灭 2、同种类的原子在质量、形状和性质 上完全相同，不同种类的原子则不同 3、每一种物质都是由它自己的原子构 成。单质是由简单原子组成，化合物 是由复杂原子组成。复杂原子的质量 等于组成它的简单原子的质量总和。
例：
24
Cr原子的电子排布图:
22s22p63s23p63d54s1 1s
44s2 不是3d
注意
小结：
1．各原子轨道的能量高低比较
（1）ns<np<nd<nf
（2）1s<2s<3s<4s （3）同一能层同一能级的各原子 轨道能量相等： 2Px＝2Py＝2Pz
3．下列有关认识正确的是（ ） A．各能级的原子轨道数按s、p、 d、f 的顺序分别为1、3、5、7 B．各能层的能级都是从s能级开始至f能 级结束 C．各能层含有的能级数为n—1个 D．各能层含有的电子数为2n2
P电子原子轨道半径同样随着n增大而增大
科学探究
观察图1-14，这些图称为原子的
电子轨道表示式
1．每个原子轨道最多只能容纳几 个电子？
电子层 1 2
3 4 n
原子轨 原子轨 道类型 道数目
1s 2s，2p 3s,3p,3d 4s,4p,4d,4f ——
可容纳 电子数
2
1
4 9 16 n2
8
18 32 2n2
A
4．按能量由低到高的顺序排列， 正确的一组是（ ） C A．1s、2p、3d、4s B．1s、2s、3s、2p C．2s、2p、3s、3p D．4p、3d、4s、3p
6．电子排布在同一能级时，总是（ ） A．优先单独占据不同轨道，且自旋方向 相同 B．优先单独占据不同轨道，且自旋方向 相反 C．自由配对，优先占据同轨道，且自旋 方向相同 D．自由配对，优先占据同一轨道，且自 旋方相反
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？ （2n2 ） 2、不同能层分别有多少个能级， 与能层的序数间存在什么关系？
（所含能级个数＝能层序数 n）
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？ ★不同能层中的s、p、d、f、g能级最 多能容纳的电子数是相同的，各为：
理使整个原子的能量处于最低 状态，简称能量最低原理
１．下列各原子的电子排布正确的 是（ BD ） A.Be B.C 1s22s22p2 C.He 1s12s1 D.Cl 1s22s22p63s23p5 2.书写下列原子的电子排布式
S Fe Sc V Se Ga Br
22s12p1 1s
3．下列各原子或离子的电子 排布式错误的是（ D ） A Al 1s22s22p63s23p1 222s22p6 B O 1s C Na+ 1s22s22p6 22s22p2 D Si 1s
答案： (1) x(2) x(3)√(4) x
2．图1和图2分别是1s电子的概率概率分布 图和原子轨道图。下列有关认识正确的是 （ ） A．图1中的每个小黑点表示1个电子 B．图2表示1s电子只能在球体内出现 C．图2表明1s轨道呈圆形，有无数对称轴 D．图1中的小黑点表示某一时刻，电子在 核外所处的位置
A
5．“各能级最多容纳的电子数， 是该能级原子轨道数的二倍”， 支撑这一结论的理论是（ B） A．构造原理 B．泡利原理 C．洪特规则 D．能量最低原理
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；
近 代 原 子 论
发 现 电 子
带 核 原 子 结 构 模 型
轨 道 原 子 结 构 模 型
电 子 云 模 型
人类探索物质结构的历史
原子结构的衍变过程 德谟克利特的古代原子学说
道尔顿的近代原子学说（模型）
汤姆生原子模型 卢瑟福原子模型
玻尔原 子模型
电子云模型
一 、开天辟地—原子的诞生
现代大爆炸宇宙学理论——
宏观物体的运动特征：
•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。
微观物体的运动特征：
电子的质量很小，只有9.11×10-31 千克； 核外电子的运动范围很小（相对于 宏观物体而言）； 电子的运动速度很大； 测不准
1、电子云
图中
表示原子核，一个小黑点代表 电子在这里出现过一次
s d g
1×2＝2
p 5×2＝10 f
3×2＝6 7×2＝14
9×2＝18
三、构造原理
原子核外电子排布必须遵循 一定的排布顺序 —构造原理
核 构外 造电 原子 理排 图布 的
1s---2s---2p---3s---3p---4s---3d--4p---5s---4d---存在着能级交错
★原子的电子排布遵循构造原理使
D
★核外电子排布规则:
1.能量最低原理 2.泡利不相容原理
每个原子轨道里最多只能容纳 自旋方向 相反 的电子。 2 个
3.洪特规则
电子排布在同一能级时，总优先单 独占据一个轨道，且自旋方向相同。
4.补充规则
全充满（p6，d10，f14）
相对稳定的状态 全空时（p0，d0，f0）
半充满（p3，d5，f7）
的电子的能量也可能不同，可以将它们 分为不同的能级．（既亚层）。 规定，任一能层的能级总是从 s 能级 开始，依次称p、d、f、g能级……
能层 K L M N O 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … 最多 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 电子 数