學(xué)科：化學(xué)年級(jí)：高二教師：鄭雪琴選修三第一章第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)（第2課時(shí)）教學(xué)目標(biāo)

1.了解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，能用電子排布式表示常見元素（1～36號(hào)）原子核外電子的排布2.了解原子基態(tài)和激發(fā)態(tài)，知道電子躍遷

教學(xué)重難點(diǎn)能用電子排布式表示常見元素（1～36號(hào)）原子核外電子的排布【自我檢測(cè)】（1）原子核外電子能層,離原子核由近到遠(yuǎn)的符號(hào)依次為

、

、

、

、

、

、

，符號(hào)為N的能層，其能級(jí)依次用符號(hào)

、

、

、

等表示，符號(hào)為M的能層有

個(gè)能級(jí)。（3）判斷下列能級(jí)的能量高低順序（填“<”或“>”）：①1s

2s

3s

4s；2p

3p

4p;3d

4d②4s

4p

4d

4f

③3d

4s

（2）以s、p、d、f……排序的各能級(jí)可容納的的最多電子數(shù)依次為

、

、

、

，2P、3P、3d、4d能級(jí)容納的的最多電子數(shù)依次為

、

、

，

;符號(hào)為M的能層,最多能容納的電子數(shù)為

個(gè)。

KLMNOPQ4S4P4d4f

3

261014661010

18

<<<<<<<<<>思考感悟2．(1)“能層越大，能級(jí)的能量越高。”對(duì)嗎？(2)為什么K原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖不是隨原子核電荷數(shù)遞增，絕大多數(shù)原子核外電子的排布遵循如下圖的排布順序，這個(gè)排布順序被稱為構(gòu)造原理。核外電子總是盡量先排布在能量較低的能級(jí)，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的能級(jí)。一、構(gòu)造原理與電子排布式1.構(gòu)造原理76543214f1s2s3s4s5s6s7s2p3p4p5p6p7p6d5d4d3d5f核

外

電

子

填

充

順

序

圖構(gòu)造原理：

1s；2s2p；3s3p；4s3d4p；

規(guī)律

5s4d5p;6s4f5d6p；7s5f6d能層能級(jí)-----能級(jí)能量由低到高的順序1.請(qǐng)同學(xué)們現(xiàn)在在紙上，自己畫出構(gòu)造原理的圖；2.根據(jù)構(gòu)造原理，寫出能量從低到高的能級(jí)符號(hào)順序(從1S寫到5P）3.判斷下列能級(jí)能量高低（1）3d4s4p（2）4d5s5p我能行4s<3d<4p5s<4d<5p能級(jí)交錯(cuò)→1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p能級(jí)交錯(cuò):某些能層數(shù)較大的能級(jí)的能量，反低于某些能層數(shù)較大的能級(jí)的能量的現(xiàn)象(1)概念:指用來表示原子核外電子排布情況的式子,用數(shù)字在能級(jí)符號(hào)右上角表明該能級(jí)上的排布的電子數(shù)(2)表示方法例：

11Na:1s22s22p63s12.電子排布式能層序數(shù)能級(jí)符號(hào)該能級(jí)上排布的電子數(shù)26Fe：1s22s22p63s23p63d6

4s2

試一試：寫出原子序數(shù)為17號(hào)Cl，和26號(hào)Fe的核外電子排布式17Cl：1s22s22p63s23p5核外電子排布式書寫方法：首先確定原子核外電子的數(shù)目，有幾個(gè)電子，然后按照構(gòu)造原理，填充電子，從能量低的能級(jí)開始填充，填滿（即該能級(jí)能填充電子的最多數(shù)目）以后，再填充下一能級(jí)，直到該原子或離子的所有電子填充完，再按照能層由低到高順序，書寫能級(jí)符號(hào)及對(duì)應(yīng)的電子數(shù)，相同的能層的能級(jí)寫在一起。1s22s22p63s23p1氫H鋁Al1s1(3)電子排布式的書寫①簡(jiǎn)單原子的電子排布式。按照構(gòu)造原理,將電子依次填充到能量逐漸升高的能級(jí)中。如:

17Cl:1s22s22p63s23p5,②復(fù)雜原子的電子排布式。注意事項(xiàng)：在書寫電子排布式時(shí)，同一能層的能級(jí)寫在一起，按能層由低到高的順序書寫，不能按電子填充順序?qū)憽！?/p>

26Fe：1s22s22p63s23p6

4s23d6

26Fe：1s22s22p63s23p63d6

4s2

電子填充順序能層順序KLMNKLM26Fe：1s22s22p63s23p63d64s2：按構(gòu)造原理填充電子,按能層順序書寫書寫要點(diǎn)17Cl：1s22s22p63s23p5核外電子排布式書寫方法：首先確定原子核外電子的數(shù)目，有幾個(gè)電子，然后按照構(gòu)造原理，填充電子，從能量低的能級(jí)開始填充，填滿（即該能級(jí)能填充電子的最多數(shù)目）以后，再填充下一能級(jí)，直到該原子或離子的所有電子填充完，再按照能層由低到高順序，書寫能級(jí)符號(hào)及對(duì)應(yīng)的電子數(shù)，相同的能層的能級(jí)寫在一起。試寫出2He、7N、10Ne、Si、Ar、K、21Sc、25Mn、35Br原子的核外電子排布式.【小試牛刀】7N：1s22s22p314Si：1s22s22p63s23p219K：1s22s22p63s23p64s125Mn：1s22s22p63s23p63d54s221Sc：1s22s22p63s23p63d14s235Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5

【問題】為何鉀原子的電子排布不是2，8，9；而是2，8，8，1？10Ne：1s22s22p618Ar：1s22s22p63s23p62He：1s2鉀k19號(hào)原子核外有19個(gè)電子核外電子排布：1s22s22p63s23p64s1鉀k+19

第1層第2層第3層K層L層M層2881N層第4層要求熟練書寫1～36號(hào)元素原子的電子排布式1s22s22p63s23p6

4s11s22s22p63s23p6

4s21s22s22p63s23p63d1

4s21s22s22p63s23p63d2

4s21s22s22p63s23p63d3

4s21s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d5

4s21s22s22p63s23p63d6

4s21s22s22p63s23p63d7

4s21s22s22p63s23p63d8

4s21s22s22p63s23p63d10

4s24p11s22s22p63s23p63d10

4s24p21s22s22p63s23p63d10

4s24p31s22s22p63s23p63d10

4s24p41s22s22p63s23p63d10

4s24p51s22s22p63s23p63d10

4s24p61s22s22p63s23p63d104s11s22s22p63s23p63d10

4s2【思考】是否所有元素的原子的電子排布都遵循構(gòu)造原理？鉻、銅、銀、金等電子排布式特殊情況：

24Cr：1s22s22p63s23p63d4

4s2

24Cr：1s22s22p63s23p63d5

4s129Cu：1s22s22p63s23p63d9

4s2

29Cu：1s22s22p63s23p63d10

4s1

√

√

1.電子排布式的書寫可以簡(jiǎn)化，如可以把鈉的電子排布式1s22s22p63s1寫成[Ne]3s'。試問:上式方括號(hào)里的符號(hào)[Ne]的意義是什么?思考與交流10Ne原子核外電子排布：1s22s22p618Ar原子核外電子排布：1s22s22p63s23p62He原子核外電子排布：1s22.你能仿照鈉原子的簡(jiǎn)化電子排布式寫出第13號(hào)元素鋁、第20號(hào)鈣的簡(jiǎn)化電子排布式嗎?（先寫電子排布式）符號(hào)[Ne]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)為了避免電子排布式過于煩瑣,可以把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分,以相應(yīng)稀有氣體元素符號(hào)外加方括號(hào)來表示Ca：[Ar]

4s2Al電子排布式：1s22s22p63s23p1

Ne簡(jiǎn)化“[Ne]”稱為“原子實(shí)”3.電子排布簡(jiǎn)式核外電子排布式的簡(jiǎn)式書寫方法：在原子核外電子排布式中，內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分，用稀有氣體元素符號(hào)外加方括號(hào)來代替，如[He]、[Ne]、[Ar]…等，也就是該元素所在周期的上一個(gè)周期的稀有氣體。Ca：1s22s22p63s23p64s2

ArAl電子排布簡(jiǎn)式：[Ne]

3s23p1

“[Ar]”稱為“原子實(shí)”簡(jiǎn)化21Sc：[Ar]3d14s225Mn：[Ar]3d54s2【練習(xí)】請(qǐng)寫出7N、Si、K、21Sc、25Mn、35Br號(hào)元素的簡(jiǎn)化電子排布式？14Si：[Ne]3s23p2

19k：[Ar]4s17N：[He]2s22p335Br：[Ar]3d104s24p5核外電子排布式的簡(jiǎn)式書寫方法：在原子核外電子排布式中，內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分，用稀有氣體元素符號(hào)外加方括號(hào)來代替，如[He]、[Ne]、[Ar]…等，也就是該元素所在周期的上一個(gè)周期的稀有氣體。小結(jié)7N：1s22s22p320Ca：[Ar]

4s220Ca：1s22s22p63s23p64s2

Fe：[Ar]3d64s2

核外電子排布簡(jiǎn)式：核外電子排布式：7N：[He]2s22p326Fe:1s22s22p63s23p63d64s2按構(gòu)造原理填充電子,按能層順序書寫用該元素所在周期的上一個(gè)周期的稀有氣體符號(hào)外加方括號(hào)來代替，如[He]、[Ne]、[Ar]…能量最低原理:

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)。基態(tài)原子:

處于最低能量的原子

(穩(wěn)定)電子放出能量↓電子吸收能量激發(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)↓如：Na1s22s22p63s1如：B1s22s22p1如：B1s22s12p2二、能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜1.定義2.基態(tài)與激發(fā)態(tài)的關(guān)系原子光譜基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子吸收能量釋放能量發(fā)射光譜吸收光譜能量較高能量最低如：B1s22s22p1如：B1s22s12p2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。一些元素的線狀光譜光譜分析：利用原子光譜上的特征譜線鑒定元素1.當(dāng)鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時(shí)，以下說法正確的是（）

A．鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)，這一過程中吸收能量

B．鎂原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài)，這一過程中釋放能量

C．鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)，這一過程中釋放能量

D．鎂原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài)，這一過程中吸收能量2.判斷下列表達(dá)是正確還是錯(cuò)誤？(1)1s22s22p63s23p63d54s2屬于激發(fā)態(tài)(2)1s22s22p63d1屬于激發(fā)態(tài)A思考：顏色反應(yīng)是物理變化還是化學(xué)變化？顏色反應(yīng)是物理變化均錯(cuò)誤構(gòu)造原理和電子排布式練習(xí)3．下列各基態(tài)原子的電子排布式正確的是 ()①Be：1s22s22p1②O2-：1s22s22p6③Na+：1s12s22p63s1④Cl:1s22s22p63s23p5A．①② B．②③C．①③ D．②④2．下列能級(jí)按能量由低到高的順序排列正確的是()A．3s3p3d4s B．4s4p3d4dC．4s3d4p5s D．1s2s3s2pDC1．構(gòu)造原理揭示的電子排布能級(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)