第一章原子結構與性質

第一節

原子結構第一課時學習目標1.認識核外電子的運動特點，知道電子運動的能量狀態具有量子化特征，電子處于不同能級，在一定條件下會發生激發與躍遷。2.知道電子的運動狀態（空間分布及能量）可通過原子軌道和電子云模型來描述。3.知道原子核外電子的能級高低順序，了解原子核外電子排布構造原理，認識基態原子原子是怎么產生的01宇宙大爆炸爆炸之初，物質只能以中子、質子、電子、光子和中微子等基本粒子形態存在。宇宙爆炸之后的不斷膨脹，導致溫度和密度很快下降。隨著溫度降低、冷卻，逐步形成原子、原子核、分子等原子是怎么產生的原子理論發展史人類在認識自然的過程中，經歷了無數的艱辛，正是因為有了無數的探索者，才使人類對事物的認識一步步地走向深入，也越來越接近事物的本質。公元前1803190419111913湯姆孫玻爾道爾頓盧瑟福原子誕生

Democritus1936馬德隆原子光譜構造原理宇宙爆炸理論波爾原子模型(1913年)電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做圓周運動，且不輻射能量不同軌道上的電子能量不同，且能量不連續的（能量的“量子化”）原子結構模型的演變18031904191119131926德謨克利特：樸素原子觀道爾頓：原子學說湯姆生：“葡萄干面包式”模型盧瑟福：帶核原子結構模型玻爾：原子軌道模型現代量子力學模型想一想請以鈉原子為例，談談你對原子結構的認識。鈉的原子結構示意圖原子原子核核外電子(-)質子(+)中子(不帶電）核電荷數=核內質子數=核外電子數質量數=質子數+中子數原子核外電子排布(1)核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層；(2)原子核外各電子層最多容納2n2個電子。(3)原子最外層電子數目不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個電子)。(4)次外層電子數目不能超過18個(K層為次外層時不能超過2個)，倒數第三層電子數目不能超過32個。量子力學中描述電子運動狀態有四個量子數一、能層和能級1.能層（shell）核外電子按能量不同分成能層電子的能層由內向外排序，其序號、符號以及所能容納的最多電子數如下：能層越高，電子的能量越高每層所容納的最多電子數是：______(用n表示，n為能層的序數)。2n2一、能層和能級2.能級（或電子亞層）同一能層的電子，能量也有差異，還可以把它們再分成不同的能級。分別用相應能層的序數和字母s、p、d、f等表示。任一能層的能級總是從s能級開始，用相應能層的序數和字母s、p、d、f、g…表示能級數=能層序數能級（s、p、d、f）能量升高1s2s2p3s3p3d能級能層KLM···能層(樓層)分成不同的能級(階梯)請填寫下表，歸納各能級最多可容納的電子數有何規律。能層KLMN最多電子數281832能級最多電子數能層KLMN最多電子數281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多電子數能層KLMN最多電子數281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多電子數2262610261014思考與討論020304011、一個能層的能級數與能層序數（n）間存在什么關系？一個能層最多可容納的電子數與能層序數（n）間存在什么關系？能層的能級數與能層序數（n）相等；

一個能層最多可容納的電子數2n2個。2、以s、p、d、f為符號的能級分別可容納多少個電子？3d、4d、5d能級所容納的最多電子數是否相同？自然數中奇數序列的2倍；相同。3、第五能層最多可容納多少個電子？它們分別容納在幾個能級中？各能級最多容納多少個電子？（注：高于f的能級不用符號表示。）第五能層最多可容納50個電子；5個能級；各能級最多容納電子數分別為2,6,10,14,18個。軌道數容納電子數1．判斷正誤(1)2d表示L層上的d能級(2)同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小(3)4s、4p、4d、4f能量的高低順序為

E(4s)＜E(4p)＜E(4d)＜E(4f)【練習】

××?2、下列說法錯誤的是

（

）A、能層就是電子層，包含不同的能級B、能層越高，離原子核越遠C、ns、np、nd最多容納的電子數均為2D、每一能層均包含s能級【練習】

C3、下列能層中，包含f能級的是

()A．K能層 B．L能層

C．M能層

D．N能層D相同能層ns＜np＜nd＜nf符號相同的能級1s＜2s＜3s＜4s不同能級不同能層2px=2py=2pz同一能層不同能級之間，能量高低有何關系?不同能層相同能級之間,能量高低有何關系?對比分析二、基態與激發態原子光譜1.基態原子和激發態原子原子基態原子（穩定）激發態原子（不穩定）處于最低能量處于較高能量

①電子的躍遷是

（未發生電子轉移），而原子得失電子時發生的是

。

②一般在能量相近的能級間發生電子躍遷。如基態碳原子表示1s22s22p2，1s22s12p3為

。

③激發態原子不穩定，易

能量變為基態原子，其能量可轉化為

。物理變化化學變化激發態碳原子釋放可見光釋放能量吸收能量光（輻射）是電子躍遷釋放能量的重要形式之一2.原子光譜二、基態與激發態原子光譜①不同元素的原子發生躍遷時會

或

不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發射光譜，總稱原子光譜。吸收釋放基態氫原子：處于能量最低狀態的氫原子。激發態KLMN能量基態原子吸收能量，其中的電子會發生躍遷，由于電子躍遷，原子處于比基態能量高的狀態，形成激發態原子。②原子光譜的成因與分類二、基態與激發態原子光譜特征:暗背景,

亮線,

線狀不連續發射光譜鋰、氦、汞的發射光譜

鋰、氦、汞的吸收光譜

特征:亮背景,

暗線,

線狀不連續吸收光譜4.原子光譜的應用二、基態與激發態原子光譜（1）發現新元素He氦不同原子的能級結構不同，發出的譜線的特征不同在現代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。二、基態與激發態原子光譜（2）檢驗元素不同元素的焰色試驗灼(燃)燒時,電子獲得能量,能量較低的電子發生躍遷,從基態變為激發態（不穩定）。隨即電子又從能量較高的激發態躍遷到能量較低的激發態乃至基態,便以光(輻射)的形式釋放能量,形成不同的焰色。無化學變化（3）生產生活二、基態與激發態原子光譜練一練1、下圖是鋰、氦、汞的吸收光譜和發射光譜。其中圖_______是原子由基態轉化為激發態時的吸收光譜，圖_______是原子由激發態轉化為基態時的發射光譜。不同元素的原子光譜上的特征譜線不同，請在下圖中用線段將同種元素的