選修3《物質(zhì)(wùzhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》精品資料第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(xìngzhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)精品資料原子(yuánzǐ)原子核核外電子(héwàidiànzǐ)質(zhì)子中子原子核的體積很小，體積只占原子體積的幾千億分之一，電子在原子內(nèi)有”廣闊”的運(yùn)動(dòng)空間。核外電子由于原子核的吸引力繞核做高速運(yùn)轉(zhuǎn)（光速），那么多電子的原子核外，電子又是怎樣運(yùn)動(dòng)的呢？彼此間會(huì)不會(huì)為了占領(lǐng)空間而“打架”呢？一、原子結(jié)構(gòu)精品資料二、能層與能級(jí)(néngjí)（1）能層（電子層1，2,3,4,5,6,7）在多電子的原子核外電子的能量是不同的，按電子的能量差異，可以(kěyǐ)將核外電子分在不同的能層里，電子能量高在離核遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，電子能量低在離核近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)

。電子層(n)1234567字母表示能量離核距離KLMNOPQ低高近遠(yuǎn)精品資料能層一二三四五六七符號(hào)nn=1

n=2

n=3

n=4n=5n=6

n=7最多容納電子數(shù)……28183250二、能層與能級(jí)(néngjí)能層最多可容納(róngnà)的電子數(shù)為2n2個(gè)?！緦W(xué)與問】1.原子核外電子的每一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)與能層的序數(shù)（n）間存在什么關(guān)系？精品資料（2）能級(jí)(néngjí)s，p，d，f能級(jí)(néngjí)表示方法及各能級(jí)(néngjí)所容納的最多電子數(shù)：在多電子原子中，同一能層的電子，能量可以不同，還可以把它們進(jìn)一步分成能級(jí)，就好比能層是樓層，能級(jí)是樓梯的階級(jí)。能層Kn=1Ln=2Mn=3Nn=4能級(jí)最多容納電子數(shù)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f2262610261014281832二、能層與能級(jí)精品資料【學(xué)與問】2.不同的能層分別有多少個(gè)能級(jí)，與能層的序數(shù)（n）間存在什么(shénme)關(guān)系？能層序數(shù)(xùshù)=能級(jí)個(gè)數(shù)【學(xué)與問】3.英文字母相同的不同能級(jí)中所容納的電子數(shù)是否相同？各級(jí)上所能容納的電子數(shù)分別是多少？相同.如：1s22s23s2分別是1、3、5、7的2倍精品資料1、以下能級(jí)(néngjí)符號(hào)正確的是（）A、6sB、2dC、3fD、7p2、若n=3，以下(yǐxià)能級(jí)符號(hào)錯(cuò)誤的是（）A．npB．nfC．ndD．ns課堂練習(xí)ADB3、下列各電子能層中，不包含d能級(jí)的是（）A、N能層B、M能層C、L能層D、K能層CD精品資料①能層的能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù)。②任一能層的能級(jí)總是(zǒnɡshì)從s能級(jí)開始。③在每一能層中，能級(jí)符號(hào)與能量大小的順序是：ns＜np＜nd＜nf…總結(jié)(zǒngjié)：精品資料問題(wèntí)探究1s22s22p63s23p63d1

+19289？知道了原子核外電子的能層和能級(jí)可容納的最多電子數(shù)，是否就可以得出各種(ɡèzhǒnɡ)原子的電子排布規(guī)律呢？K精品資料三、構(gòu)造(gòuzào)原理與電子排布式1.構(gòu)造原理：隨原子核電荷數(shù)遞增(dìzēng)，絕大多數(shù)原子核外電子的排布遵循如右圖的排布順序，這個(gè)排布順序被稱為構(gòu)造原理。精品資料1S2S2P3S3P3d4S4P4d4f5S5P5d5f6S6P6d7S7P構(gòu)造(gòuzào)原理精品資料能級(jí)(néngjí)交錯(cuò)有興趣的同學(xué)可以閱讀有關(guān)屏蔽效應(yīng)(xiàoyìng)和鉆穿效應(yīng)(xiàoyìng)的內(nèi)容了解產(chǎn)生“能級(jí)交錯(cuò)”的原因。注意：從圖中可以看出，不同能層的能級(jí)有交錯(cuò)現(xiàn)象，如E(4s)﹤E(3d)

精品資料電子(diànzǐ)填入軌道次序圖1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p能量相近(xiānɡjìn)的能級(jí)劃為一組,稱為能級(jí)組第一能級(jí)組第二能級(jí)組第三能級(jí)組第四能級(jí)組第五能級(jí)組第六能級(jí)組第七能級(jí)組通式：ns······(n-2)f、(n-1)d、np精品資料2.構(gòu)造原理中排布(páibù)順序的實(shí)質(zhì)(1)相同能層的不同能級(jí)的能量高低順序(shùnxù)：(2)英文字母相同的不同能級(jí)的能量高低順序(shùnxù)：(3)不同層不同能級(jí)可由下面的公式得出:-----各能級(jí)的能量高低順序

ns＜np＜nd＜nf1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p;3d＜4dns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np(n為能層序數(shù))三、構(gòu)造原理與電子排布式

精品資料1.按能量(néngliàng)由低到高的順序排列，正確的一組是：()A．1s、2p、3d、4sB．1s、2s、3s、2pC．2s、2p、3s、3pD．4p、3d、4s、3pC練習(xí)(liànxí)：三、構(gòu)造原理與電子排布式

2.比較多電子原子能級(jí)的能量大小關(guān)系(1)2s4s;(2)3p3d;(3)3d4s;(4)4d5d;(5)2p3s;(6)4d5f。﹤﹤﹤﹤﹤﹥精品資料問題(wèntí)解釋：1s22s22p63s23p63d1

+19289正確(zhèngquè)書寫方法：1s22s22p63s23p64s1

三、構(gòu)造原理與電子排布式

精品資料鈣Ca1s22s22p63s23p64s2鈣Ca想一想+20

第1層第2層第3層K層L層M層2882N層第4層精品資料3、電子(diànzǐ)排布式：鈉Na鋁Al1s22s22p63s11s22s22p63s23p1用數(shù)字在能級(jí)符號(hào)右上角表明該能級(jí)上的排布(páibù)的電子數(shù)。三、構(gòu)造原理與電子排布式

能層序數(shù)該能級(jí)上排布的電子數(shù)能級(jí)符號(hào)精品資料【練習(xí)(liànxí)】試書寫Cl、26Fe原子的核外電子排布式。

Cl:

26Fe:1s22s22p63s23p51s22s22p63s23p63d64s2三、構(gòu)造(gòuzào)原理與電子排布式注意：在書寫電子排布式時(shí)，能層低的能級(jí)要寫在左邊，不能按照填充順序?qū)?。注意：最高能?jí)組電子數(shù)為價(jià)電子數(shù)精品資料電子排布(páibù)式特例：相對(duì)(xiāngduì)穩(wěn)定的狀態(tài)全充滿（p6，d10，f14）全空時(shí)（p0，d0，f0）半充滿（p3，d5，f7）1s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d104s124號(hào)鉻：29號(hào)銅：三、構(gòu)造原理與電子排布式

精品資料4.原子的簡(jiǎn)化(jiǎnhuà)電子排布：原子實(shí)[Ne]3s1練習(xí)：寫出第8號(hào)元素氧、第14號(hào)元素硅和第26號(hào)元素鐵的簡(jiǎn)化電子(diànzǐ)排布式嗎？上式方括號(hào)里的符號(hào)的意義是：該元素前一個(gè)周期的惰性氣體電子排布結(jié)構(gòu)Na的簡(jiǎn)化電子排布：[He]2s22p4[Ne]3s23p2[Ar]3d64s2O：Si：Fe：三、構(gòu)造原理與電子排布式

精品資料練習(xí)：1.電子排布(páibù)式為1s22s22p63s23p6某原子，則該元素的核電荷數(shù)是____________2.某元素原子(yuánzǐ)的價(jià)電子構(gòu)型為3s23p4,則此元素在周期表的位置是____________18第3周期，第VIA族三、構(gòu)造原理與電子排布式

精品資料4．構(gòu)造原理揭示的電子排布(páibù)能級(jí)順序，實(shí)質(zhì)是各能級(jí)能量高低，若以E表示某能級(jí)的能量，下列能量大小順序中正確的是()A．E(3s)＞E(2s)＞E(1s)B．E(3s)＞E(3p)＞E(3d)C．E(4f)＞E(4s)＞E(3d)D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)3．一個(gè)電子排布(páibù)為1s22s22p63s23p1的元素最可能的價(jià)態(tài)是()A

+1B

+2C

+3D

-1CA三、構(gòu)造原理與電子排布式

精品資料5.下列各原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤(cuòwù)的是()A.Al1s22s22p63s23p1B.O2-1s22s22p6C.Na+1s22s22p6D.Si1s22s22p2 6.下列表達(dá)方式錯(cuò)誤(cuòwù)的是()A.甲烷的電子式B.氟化鈉的電子式C.硫離子的核外電子排布式1s22s22p63s23p4D.碳－12原子符號(hào)126CDC三、構(gòu)造原理(yuánlǐ)與電子排布式精品資料閱讀(yuèdú)見課本7，81、什么是能量(néngliàng)最低原理？2、什么是基態(tài)原子、激發(fā)態(tài)原子？它們?nèi)绾无D(zhuǎn)化？3、什么是光譜？光譜分析？精品資料四.能量最低原理、基態(tài)(jītài)與激發(fā)態(tài)、光譜1.能量(néngliàng)最低原理:

原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。

2.基態(tài)原子:

電子放出能量↓電子吸收能量3.激發(fā)態(tài)原子:

基態(tài)原子的電子吸收能量后電子會(huì)躍遷到較高的能級(jí),變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子。(不穩(wěn)定)↓處于最低能量的原子

(穩(wěn)定)精品資料1s22s22p63s2

1s22s22p63s13p1

吸收(xīshōu)能量釋放(shìfàng)能量4.原子光譜:不同元素的原子的核外電子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同頻率的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱為原子光譜。四.能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子光（輻射）是電子釋放能量的重要形式之一精品資料鋰、氦、汞的發(fā)射光譜(fāshèɡuānɡpǔ)鋰、氦、汞的吸收光譜(xīshōuɡuānɡpǔ)特征:暗背景,

亮線,

線狀不連續(xù)特征:亮背景,

暗線,

線狀不連續(xù)發(fā)射光譜吸收光譜精品資料下圖是鋰、氦、汞的吸收光譜和發(fā)射光譜。其中圖_______是原子由基態(tài)(jītài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)時(shí)的吸收光譜，圖_______是原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化為基態(tài)(jītài)時(shí)的發(fā)射光譜。不同元素的原子光譜上的特征譜線不同，請(qǐng)?jiān)谙聢D中用線段將同種元素的吸收光譜和發(fā)射光譜連接。①③⑤②④⑥四.能量最低原理(yuánlǐ)、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜精品資料基態(tài)(jītài)與激發(fā)態(tài)相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用焰色反應(yīng)(fǎnyìng)精品資料焰色反應(yīng)就是某些金屬原子的電子在高溫火焰中，接受了能量，使原子外層的電子從基態(tài)激躍遷到激發(fā)態(tài)；處于激發(fā)態(tài)的電子是十分不穩(wěn)定的，在極短的時(shí)間內(nèi)（約10－８s）便躍遷到基態(tài)或較低的能級(jí)上，并在躍遷過程中將能量以一定波長(zhǎng)（顏色）的光釋放出來。由于各種元素的能級(jí)是被限定(xiàndìng)的，因此在向基態(tài)躍遷時(shí)釋放的能量也就不同。堿金屬及堿土金屬的能級(jí)差正好對(duì)應(yīng)于可見光范圍，于是我們就看到了各種色彩。焰火呈現(xiàn)(chéngxiàn)五顏六色的原因精品資料

光譜分析(ɡuānɡpǔfēnxī)：在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用(lìyòng)原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。鋰、氦、汞的吸收光譜鋰、氦、汞的發(fā)射光譜四.能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜精品資料思考(sīkǎo)：宏觀物體(wùtǐ)的運(yùn)動(dòng)特征：可以準(zhǔn)確地測(cè)出它們?cè)谀骋粫r(shí)刻所處的位置及運(yùn)行的速度；可以描畫它們的運(yùn)動(dòng)軌跡。五、電子云與原子軌道精品資料⑴核外電子質(zhì)量小(只有9.11×10-31kg)，運(yùn)動(dòng)空間?。ㄏ鄬?duì)于宏觀物體而言），運(yùn)動(dòng)速率(sùlǜ)大(近光速)。1.核外電子運(yùn)動(dòng)(yùndòng)的特征⑵無確定的軌道，無法描述其運(yùn)動(dòng)軌跡。⑶無法計(jì)算電子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空間某處出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的多少(概率)。測(cè)不準(zhǔn)原理(海森堡)五、電子云與原子軌道精品資料核外電子(héwàidiànzǐ)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述1.電子(diànzǐ)在原子核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)，可以想象為一團(tuán)帶負(fù)電的云霧籠罩在原子核周圍，所以，人們形象地把它叫做“電子(diànzǐ)云”精品資料電子云只是形象(xíngxiàng)地表示電子出現(xiàn)在各點(diǎn)的概率高低,而實(shí)際上并不存在。小黑點(diǎn)不表示電子，只表示電子在這里(zhèlǐ)出現(xiàn)過一次。小黑點(diǎn)的疏密表示電子在核外空間內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的多少。精品資料1．下列有關(guān)說法正確的是（）A、通常用小黑點(diǎn)來表示電子的多少B、小黑點(diǎn)密表示在該核外空間的電子數(shù)多C、小黑點(diǎn)密表示在該核外空間的單位(dānwèi)體積內(nèi)電子出現(xiàn)的概率大D、通常用小黑點(diǎn)來表示繞核作高速圓周運(yùn)動(dòng)

C課堂練習(xí)五、電子云與原子軌道精品資料電子(diànzǐ)輪廓圖的制作2.常把電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間(kōngjiān)圈出來，人們把這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。五、電子云與原子軌道精品資料原子軌道(guǐdào)與火車運(yùn)行的軌道(guǐdào)有何不同?原子軌道是指一定能級(jí)上的電子,在核外空間運(yùn)動(dòng)的一個(gè)(yīɡè)空間區(qū)域.火車的軌道則是火車運(yùn)行的一個(gè)(yīɡè)固定路線.問題討論精品資料S能級(jí)(néngjí)的原子軌道圖*S能級(jí)(néngjí)的原子軌道是球形對(duì)稱的*能層序數(shù)n越大,原子軌道半徑越大精品資料P能級(jí)(néngjí)的原子軌道圖P能級(jí)的原子軌道是紡錘形或亞鈴形的,每個(gè)P能級(jí)有3個(gè)原子軌道,它們相互垂直,分別以Px,Py,PZ表示。P電子原子軌道的平均半徑隨n增大而增大。在同一(tóngyī)能層中Px,Py,PZ的能量相同。精品資料P能級(jí)(néngjí)的原子軌道P能級(jí)(néngjí)的3個(gè)原子軌道Px,Py,PZ合在一起的情形.精品資料yd能級(jí)(néngjí)的原子軌道圖xdxyxydyzxydxzxdx2-y2zdz2zzxyzxyzxyzxyz精品資料小結(jié)(xiǎojié)：原子軌道的特點(diǎn)1.s原子軌道是球形的，p原子軌道是紡錘形2.能層序數(shù)n越大，原子軌道的半徑越大；3.不同能層的同種能級(jí)的原子軌道形狀相似，只是半徑不同；相同能層的同種能級(jí)的原子軌道形狀相似，半徑相同，能量相同，方向不同4.s能級(jí)只有一個(gè)原子軌道；p能級(jí)有3個(gè)原子軌道，互相垂直，可分別(fēnbié)以px、py、pz表示，能量相等。如2px、2py、2pz軌道的能量相等。精品資料５.各能級(jí)(néngjí)包含的原子軌道數(shù)：（1）ns能級(jí)各有1個(gè)原子軌道；（2）np能級(jí)各有3個(gè)原子軌道；

（3）nd能級(jí)各有5個(gè)原子軌道；（4）nf能級(jí)各有7個(gè)原子軌道；精品資料電子(diànzǐ)排布圖和電子排布式一樣，都是用來表示(biǎoshì)核外電子排布情況的。而且，更加直觀。表示方法