高一化學(xué)原子核外電子的運(yùn)動ppt課件

1、2021-03-28新課標(biāo)人教版新課標(biāo)人教版原子核外電子的運(yùn)動原子核外電子的運(yùn)動原子核外電子的運(yùn)動專題專題2 22二、原子核外電子的運(yùn)動特征二、原子核外電子的運(yùn)動特征三、原子核外電子的排布三、原子核外電子的排布一、人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識歷史一、人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識歷史復(fù)習(xí)要點復(fù)習(xí)要點3課程標(biāo)準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn)一、了解核外電子的運(yùn)動狀態(tài)一、了解核外電子的運(yùn)動狀態(tài)二、了解原子構(gòu)造原理二、了解原子構(gòu)造原理三、知道原子核外電子的能級分布三、知道原子核外電子的能級分布四、能用電子排布式表示常見元素四、能用電子排布式表示常見元素 （136號）原子核外電子的排布號）原子核外電子的排布4一、知識與技能一、知識與技能1

2、1、了解人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識歷史。、了解人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識歷史。2 2、了解原子核外電子的運(yùn)動狀況、能級分布、原子結(jié)構(gòu)構(gòu)、了解原子核外電子的運(yùn)動狀況、能級分布、原子結(jié)構(gòu)構(gòu)造原理、及基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的能量狀況。造原理、及基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的能量狀況。3 3、掌握核外電子排布規(guī)律以及表示方法。、掌握核外電子排布規(guī)律以及表示方法。二、過程與方法二、過程與方法 運(yùn)用模型化的思想方法將抽象的概念形象化；用演繹、歸納等運(yùn)用模型化的思想方法將抽象的概念形象化；用演繹、歸納等多種邏輯思維方法培養(yǎng)學(xué)生的分析問題解決問題的能力。多種邏輯思維方法培養(yǎng)學(xué)生的分析問題解決問題的能力。三、情感、態(tài)度和價值觀三、情

3、感、態(tài)度和價值觀 通過本節(jié)課的復(fù)習(xí)，進(jìn)一步感受和體會科學(xué)家進(jìn)行研究和認(rèn)識通過本節(jié)課的復(fù)習(xí)，進(jìn)一步感受和體會科學(xué)家進(jìn)行研究和認(rèn)識物質(zhì)的科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)的思維方式，激發(fā)學(xué)生探究未知世物質(zhì)的科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)的思維方式，激發(fā)學(xué)生探究未知世界的興趣和勇氣。界的興趣和勇氣。 課標(biāo)理念感悟課標(biāo)理念感悟51、原子是由哪些基本微粒、原子是由哪些基本微粒構(gòu)成的？構(gòu)成的？2、構(gòu)成原子的各種微粒是、構(gòu)成原子的各種微粒是否帶有電荷？為什么原子是否帶有電荷？為什么原子是電中性的？電中性的？3、構(gòu)成原子的各種微粒在、構(gòu)成原子的各種微粒在數(shù)量上有什么規(guī)律？這些微數(shù)量上有什么規(guī)律？這些微粒的體積和質(zhì)量有什么特點？粒的體積和

4、質(zhì)量有什么特點？你知道嗎？你知道嗎？61. 道爾頓原子模型道爾頓原子模型 19世紀(jì)初，英國科學(xué)家道爾頓提出近代原世紀(jì)初，英國科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說，他認(rèn)為原子是子學(xué)說，他認(rèn)為原子是微小的不可分割的實心微小的不可分割的實心球體，球體，在化學(xué)反應(yīng)中保持本性不變。在化學(xué)反應(yīng)中保持本性不變。一、原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識歷史一、原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識歷史課堂求知互動課堂求知互動72. 湯姆生原子模型湯姆生原子模型1897年，英國科學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子。年，英國科學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子。提出了提出了“葡萄干面包式葡萄干面包式”模型。認(rèn)為原子模型。認(rèn)為原子是可以再分的。是可以再分的。83. 盧瑟福原子模型盧瑟福原子模型

5、1911年，英國物理學(xué)家盧瑟褔通過年，英國物理學(xué)家盧瑟褔通過粒子散射實粒子散射實驗驗提出帶核的原子結(jié)構(gòu)模型。認(rèn)為原子是由帶正電提出帶核的原子結(jié)構(gòu)模型。認(rèn)為原子是由帶正電荷的原子核和帶負(fù)電核外電子構(gòu)成。荷的原子核和帶負(fù)電核外電子構(gòu)成。盧瑟福認(rèn)為原子盧瑟福認(rèn)為原子質(zhì)量主要集中在質(zhì)量主要集中在原子核上，電子原子核上，電子在原子核外空間在原子核外空間高速運(yùn)動。高速運(yùn)動。盧瑟福盧瑟福原子之父原子之父9 粒子散射實驗粒子散射實驗104.波爾原子模型波爾原子模型 1913年，丹麥物理學(xué)家玻爾把普朗克的相關(guān)理年，丹麥物理學(xué)家玻爾把普朗克的相關(guān)理論與盧瑟福的原子模型相結(jié)合，較好地論與盧瑟福的原子模型相結(jié)合，較好

6、地解釋了氫原解釋了氫原子光譜子光譜，提出新的原子結(jié)構(gòu)模型。，提出新的原子結(jié)構(gòu)模型。115、電子云模型、電子云模型122 盧瑟福從盧瑟福從粒子散射實驗得出了什么結(jié)論？粒子散射實驗得出了什么結(jié)論？ 1 道爾頓的原子學(xué)說曾經(jīng)起了很大作用。他的學(xué)說中包含道爾頓的原子學(xué)說曾經(jīng)起了很大作用。他的學(xué)說中包含有下述論點：原子是不能再分的微粒；同種元素的原有下述論點：原子是不能再分的微粒；同種元素的原子的各種性質(zhì)和質(zhì)量都相同；原子是微小的實心球體。子的各種性質(zhì)和質(zhì)量都相同；原子是微小的實心球體。從現(xiàn)代的觀點看，你認(rèn)為這從現(xiàn)代的觀點看，你認(rèn)為這3個論點中，不確切的是（個論點中，不確切的是（ ） A只有只有 B只有

7、，只有， C只有只有 D有有 A原子中存在原子核，它占原子中極小的體積原子中存在原子核，它占原子中極小的體積 B原子核帶正電荷，且電荷數(shù)遠(yuǎn)大于原子核帶正電荷，且電荷數(shù)遠(yuǎn)大于粒子粒子 C金原子核質(zhì)量遠(yuǎn)大于金原子核質(zhì)量遠(yuǎn)大于粒子粒子針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練133 從原子結(jié)構(gòu)模型的演變歷史中，我們可得到的啟迪是從原子結(jié)構(gòu)模型的演變歷史中，我們可得到的啟迪是A實驗是揭示原子結(jié)構(gòu)奧秘的重要手段實驗是揭示原子結(jié)構(gòu)奧秘的重要手段B早期的化學(xué)家在研究過程不夠細(xì)致，所以沒有發(fā)現(xiàn)正早期的化學(xué)家在研究過程不夠細(xì)致，所以沒有發(fā)現(xiàn)正確的原子結(jié)構(gòu)模型確的原子結(jié)構(gòu)模型C玻爾原子結(jié)構(gòu)模型以前的各種原子結(jié)構(gòu)模型都是不正玻爾原子結(jié)構(gòu)模型

8、以前的各種原子結(jié)構(gòu)模型都是不正確的，對學(xué)習(xí)認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)是毫無用處的確的，對學(xué)習(xí)認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)是毫無用處的D繼承、積累、突破和革命是科學(xué)發(fā)展的形式繼承、積累、突破和革命是科學(xué)發(fā)展的形式 4 1998年諾貝爾化學(xué)獎授予科恩年諾貝爾化學(xué)獎授予科恩(美美)和波普爾和波普爾(英英)，以表，以表彰他們在理論化學(xué)領(lǐng)域做出的重大貢獻(xiàn)。他們的工作使實彰他們在理論化學(xué)領(lǐng)域做出的重大貢獻(xiàn)。他們的工作使實驗和理論能夠共同協(xié)力探討分子體系的性質(zhì)，引起整個化驗和理論能夠共同協(xié)力探討分子體系的性質(zhì)，引起整個化學(xué)領(lǐng)域正在經(jīng)歷一場革命性的變化。下列說法正確的是學(xué)領(lǐng)域正在經(jīng)歷一場革命性的變化。下列說法正確的是 A化學(xué)不做實驗就什么

9、都不知道化學(xué)不做實驗就什么都不知道 B化學(xué)不再需要實驗化學(xué)不再需要實驗C化學(xué)不再是純實驗科學(xué)化學(xué)不再是純實驗科學(xué) D未來化學(xué)的方向是經(jīng)驗化未來化學(xué)的方向是經(jīng)驗化14啟示啟示：l人類對原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識的逐漸深入，都是建立在實人類對原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識的逐漸深入，都是建立在實驗研究基礎(chǔ)上的，實驗是揭示原子結(jié)構(gòu)的重要手驗研究基礎(chǔ)上的，實驗是揭示原子結(jié)構(gòu)的重要手段。段。l湯姆生、盧瑟福、玻爾等幾位科學(xué)家都是諾貝爾湯姆生、盧瑟福、玻爾等幾位科學(xué)家都是諾貝爾科學(xué)獎獲得者，他們勇于懷疑科學(xué)上的科學(xué)獎獲得者，他們勇于懷疑科學(xué)上的“定論定論”，不迷信權(quán)威，為科學(xué)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。自不迷信權(quán)威，為科學(xué)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)

10、。自然科學(xué)就是在不斷探索中修正錯誤而前進(jìn)的。然科學(xué)就是在不斷探索中修正錯誤而前進(jìn)的。l請同學(xué)們課后搜集有關(guān)幾位科學(xué)家的生平事跡以請同學(xué)們課后搜集有關(guān)幾位科學(xué)家的生平事跡以及他們研究原子結(jié)構(gòu)的過程，相互交流并寫出心及他們研究原子結(jié)構(gòu)的過程，相互交流并寫出心得體會。得體會。15原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)（原子軌道）原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)（原子軌道）二、原子核外電子的排布二、原子核外電子的排布相關(guān)知識鏈接相關(guān)知識鏈接原子核外電子的運(yùn)動特征（電子云）原子核外電子的運(yùn)動特征（電子云）原子核外電子的排布規(guī)律原子核外電子的排布規(guī)律161S1S電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布圖電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布圖討論：原子

11、核外電討論：原子核外電子運(yùn)動有哪些特征？子運(yùn)動有哪些特征？17人們按照圖人們按照圖示的方法制示的方法制作電子云的作電子云的輪廓圖輪廓圖常把電子出現(xiàn)的概率約為常把電子出現(xiàn)的概率約為90%90%的空間圈出來的空間圈出來18宏觀物體的運(yùn)動特征：宏觀物體的運(yùn)動特征：l可以準(zhǔn)確地測出它們在某一時刻所處的位置及運(yùn)行的速度；l可以描畫它們的運(yùn)動軌跡。微觀物體的運(yùn)動特征：微觀物體的運(yùn)動特征：l核外電子質(zhì)量小，運(yùn)動空間小，運(yùn)動速率大。l無確定的軌道，無法描述其運(yùn)動軌跡。l無法計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)會的多少。核外電子運(yùn)動的特征核外電子運(yùn)動的特征19 1、電子層、電子層 n 取

12、值：取值： n =1，2，3，4，5； 物理意義：物理意義： n值的大小表示電子的能量高低。值的大小表示電子的能量高低。 n值越值越大表示電子所在的層次離核較遠(yuǎn)，電子具有的能量也越高。大表示電子所在的層次離核較遠(yuǎn)，電子具有的能量也越高。對于對于n =1，2，3，分別稱為第第一能層，第二能層，第分別稱為第第一能層，第二能層，第三能層三能層 核外電子的運(yùn)動特征核外電子的運(yùn)動特征n 12345對應(yīng)電子層對應(yīng)電子層第一層第一層第二層第二層第三層第三層第四層第四層第五層第五層符號符號KLMNO20 2、原子軌道、原子軌道物理意義：表示電子云的形狀。物理意義：表示電子云的形狀。 核外電子的運(yùn)動特征核外電子

13、的運(yùn)動特征軌道符號軌道符號spdfg軌道形狀軌道形狀球形球形紡錘形紡錘形花瓣型花瓣型n1234電子層電子層第一第一第二第二第三第三第四第四原子軌道原子軌道1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f21 3、軌道伸展方向、軌道伸展方向物理意義：表示電子云在空間的伸展方向。與能量無關(guān)。物理意義：表示電子云在空間的伸展方向。與能量無關(guān)。 核外電子的運(yùn)動狀態(tài)22S原子軌道電子云輪廓圖電子云輪廓圖-原子軌道原子軌道S原子軌道是球形對稱的.23P原子軌道是紡錘形的,每個P能級有3個原子軌道,它們相互垂直,分別以P x,Py,PZ表示. xyzxyzxyzP原子軌道24P能級的原子軌道 P能級的3

14、個原子軌道P x,Py,PZ合在一起的情形. 25 d能級的原子軌道有5個.d能級的原子軌道26 核外電子的運(yùn)動狀態(tài)n1234n電子層電子層第一第一第二第二第三第三第四第四軌道軌道1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f軌道數(shù)軌道數(shù)1條條4條條9條條16條條n2可容納可容納電子數(shù)電子數(shù)2818322n2原子軌道能量高低規(guī)律：原子軌道能量高低規(guī)律：nsnpndnf 1s2s3s4s 2px=2py=2pz27 核外電子的運(yùn)動狀態(tài)小結(jié)：小結(jié)：電子層n原子軌道或電子云形狀原子軌道或電子云形狀原子軌道或電子云在空間的伸展方向原子軌道或電子云在空間的伸展方向電子的自旋狀態(tài)（或自旋方向）電子的

15、自旋狀態(tài)（或自旋方向）描述核外電子運(yùn)動狀態(tài)的參數(shù)描述核外電子運(yùn)動狀態(tài)的參數(shù)28 S S的原子軌道是的原子軌道是_形的，電子形的，電子層序數(shù)越大，原子軌道的層序數(shù)越大，原子軌道的_。29 P的原子軌道是的原子軌道是_形的，每個形的，每個P軌軌道有道有_個軌道，它們互相垂直，分別個軌道，它們互相垂直，分別以以_、_、_為符號。為符號。P原子原子軌道的平均半徑也隨電子層序數(shù)增大而軌道的平均半徑也隨電子層序數(shù)增大而_。 30電子層電子層原子軌道原子軌道類型類型原子軌道原子軌道數(shù)目數(shù)目可容納可容納電子數(shù)電子數(shù) 1 2 3 4 n問題問題1：完成下面表格：完成下面表格31問題問題2：比較下列多電子原子的原

16、子軌道的能量比較下列多電子原子的原子軌道的能量高低：高低：(1)1s 2s 3s 4s (2)nf nd ns np(3)3px 3py 3pz (4)3px 5py 4pz (5)3s 4p (6) 4s 3p (7) 4s 3d 321.1.最低能量原理最低能量原理電子在原子軌道上的排電子在原子軌道上的排布，要盡可能使電子的能量最低。布，要盡可能使電子的能量最低。33電子層電子層 KLMNOP1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f軌道軌道核核外外電電子子填填充充順順序序圖圖軌道能量順序軌道能量順序7 7342.2.泡利不相容原理泡利不相容原理每個原子軌道最多只每個原子軌道最多只能容納兩個

17、電子，且自旋方向必須相反。能容納兩個電子，且自旋方向必須相反。353.3.洪特規(guī)則洪特規(guī)則電子在等價軌道（能量相同電子在等價軌道（能量相同的軌道）上排布時，總是盡可能分占不同的的軌道）上排布時，總是盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同。這種排布，電子的軌道，且自旋方向相同。這種排布，電子的能量最低。能量最低。36原子序數(shù)原子序數(shù)核外電子的排布核外電子的排布KLM8111318問題問題3：完成下面表格：完成下面表格371 1、分別再用、分別再用原子結(jié)構(gòu)示意圖、電子排布式、原子結(jié)構(gòu)示意圖、電子排布式、電子排布式的簡化形式、外圍電子排布式電子排布式的簡化形式、外圍電子排布式表示表示出出2626FeF

18、e原子的核外電子排布原子的核外電子排布 2、請你通過比較、歸納，分別說出這些不同請你通過比較、歸納，分別說出這些不同化學(xué)用語所能反映的粒子結(jié)構(gòu)信息化學(xué)用語所能反映的粒子結(jié)構(gòu)信息。 課堂求知互動課堂求知互動38(1) (2) (3)(4) (5) (6)違反泡利不相容原理的有違反泡利不相容原理的有 ，違反洪特規(guī)則，違反洪特規(guī)則的有的有 。以下列出的是一些原子的以下列出的是一些原子的2p軌道和軌道和3d軌道中軌道中電子排布的情況。試判斷，哪些違反了泡利不電子排布的情況。試判斷，哪些違反了泡利不相容原理相容原理?哪些違反了洪特規(guī)則哪些違反了洪特規(guī)則?針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練：3915626224333221

19、sdpspss110626224333221sdpspss14Si18Ar20Ca24Cr29Cu10Ne針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練寫出下列元素原子結(jié)構(gòu)示意圖、電子排布式及其簡寫出下列元素原子結(jié)構(gòu)示意圖、電子排布式及其簡化形式、外圍電子排布式、電子軌道表示式：化形式、外圍電子排布式、電子軌道表示式：40 根據(jù)洪特規(guī)則，人們總結(jié)出，根據(jù)洪特規(guī)則，人們總結(jié)出，當(dāng)同一亞層軌道半充滿、全充滿以及當(dāng)同一亞層軌道半充滿、全充滿以及全空時，是比較穩(wěn)定的。全空時，是比較穩(wěn)定的。0p0d0f洪特規(guī)則特例：洪特規(guī)則特例：14f6p10d全充滿全充滿3p5d7f半充滿半充滿全空全空41本課總結(jié)：本課總結(jié)：知知識識體體系系原子

20、核外電子原子核外電子運(yùn)動運(yùn)動特征排布特征排布遵循的原理和遵循的原理和規(guī)則規(guī)則原子核外電子原子核外電子排布的表示式排布的表示式能量最低原理能量最低原理泡利不相容原理泡利不相容原理洪特規(guī)則洪特規(guī)則電子排布式電子排布式軌道表示式軌道表示式人人類對原子結(jié)類對原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識的歷史構(gòu)認(rèn)識的歷史！421 1、在物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的歷史上，首先提出原子內(nèi)有電子學(xué)說、在物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的歷史上，首先提出原子內(nèi)有電子學(xué)說的是的是 （ ） A、道爾頓 B、盧瑟福 C、湯姆生 D、波爾課堂反饋課堂反饋 2 2、下列表達(dá)式錯誤的是、下列表達(dá)式錯誤的是 （ ） A A 甲烷的電子式甲烷的電子式B B氮原子的氮原子的L L層電子軌道表

21、示式：層電子軌道表示式：C C硫離子的核外電子排布式：硫離子的核外電子排布式：1 12 22 22 22 26 63 32 23 34 4D D碳碳1212原子：原子： 6C6C433 3、以下原子軌道符號正確的是、以下原子軌道符號正確的是: : （ ） A.6s B.2d C.3f D.7pA.6s B.2d C.3f D.7p例例13以下電子式排布式不是基態(tài)原子的電子式排布式的是以下電子式排布式不是基態(tài)原子的電子式排布式的是 A.1s22s B.1s22s22p3s C.Ne3s23p63d1 D.Ar 3d64s2 5、 下列原子或離子下列原子或離子,電子式排布式錯誤的是電子式排布式錯誤

22、的是( )AK 1s22s22p63s23p63d1BCa2+ 1s22s22p63s23p6CCl 1s22s22p63s23p6 DS 1s22s22p63s23p46、以下電子式排布式不是基態(tài)原子的電子式排布式的是、以下電子式排布式不是基態(tài)原子的電子式排布式的是 A.1s22s B.1s22s22p3s C.Ne3s23p63d1 D.Ar 3d64s2 4、 某電子層某電子層n，當(dāng)它為最外電子層時，容納的最多電子，當(dāng)它為最外電子層時，容納的最多電子數(shù)與數(shù)與n-1層相同，當(dāng)它為次外電子層時，其電子數(shù)比層相同，當(dāng)它為次外電子層時，其電子數(shù)比n+1層最多能多層最多能多10個，則此電子層應(yīng)是個

23、，則此電子層應(yīng)是 A.K層層 B.L層層 C.M層層 D.N層層 44 8、 A的原子中只有一個電子層且只含的原子中只有一個電子層且只含1 個電子；個電子；B的原子的原子3p軌道上得到軌道上得到1個電子后不能再容納外來電子；個電子后不能再容納外來電子；C的原子的的原子的2p軌道上有軌道上有1個電子的自旋方向與其它電子的自旋方向相反；個電子的自旋方向與其它電子的自旋方向相反；D的原子第三電子層上有的原子第三電子層上有8個電子，第四電子層上只有個電子，第四電子層上只有1個電個電子；子；E原子的外圍電子排布為原子的外圍電子排布為3s23p6。 則各元素是何種元素？則各元素是何種元素？7 7同一原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)相比較同一原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)相比較:( ):( )A A、基態(tài)時的能量比激發(fā)態(tài)時高、基態(tài)時的能量比激發(fā)態(tài)時高 B B、基態(tài)時比較穩(wěn)定、基態(tài)時比較穩(wěn)定C C、基態(tài)時的能量比激發(fā)態(tài)時低、基態(tài)時的能量比激發(fā)態(tài)時低 D D、激發(fā)態(tài)時比較穩(wěn)定、激發(fā)態(tài)時比較穩(wěn)定45（1 1）前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子數(shù)前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子數(shù)與其所在周期數(shù)相同的元素有與其所在周期數(shù)相同的元素有種。種。（2 2）第）第、族元素組成的化合物族元素組成的化合物GaNGaN、GaPGaP、GaAsGaAs等是人工合成的新型半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)等是