第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)

原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一章第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)原子的組成原子原子核質(zhì)子中子帶負(fù)電荷帶正電荷不帶電荷1.6748×10-27千克

1.6726×10-27千克

9.1176×10-31千克

質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）＝核外電子數(shù)原子不顯電性核外電子質(zhì)量用相對(duì)質(zhì)量來表示相對(duì)質(zhì)量1/1836相對(duì)質(zhì)量1.007相對(duì)質(zhì)量1.008Z個(gè)N個(gè)原子質(zhì)量數(shù)A數(shù)值上Z+N=AXZA取整數(shù)相加原子序數(shù)等于核內(nèi)中子數(shù)為N的R2＋，質(zhì)量數(shù)為A，則ng它的同價(jià)態(tài)氧化物中所含電子物質(zhì)的量為（）A.B.C.D.同位素：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。如1H、2H、3H互為同位素，都是氫元素的同位素。同位素具有如下特點(diǎn)：111（1）天然、穩(wěn)定存在的同位素，無論是游離態(tài)還是化合態(tài)各同位素所占的原子個(gè)數(shù)的分?jǐn)?shù)一般是不變的，如氯元素有兩種同位素，35Cl占75.77%、37Cl占24.23%1717（2）在相同狀況下，各同位素的化學(xué)性質(zhì)基本相同（幾乎完全一樣），但物理性質(zhì)有所不同。相對(duì)原子質(zhì)量（1）核素的相對(duì)原子質(zhì)量＝1個(gè)原子的質(zhì)量1個(gè)12C原子的質(zhì)量612如16O的相對(duì)原子質(zhì)量：8Ar（16O）＝82.657×10－26kg1.993×10－26kg12＝15.998核素的近似相對(duì)原子質(zhì)量＝質(zhì)量數(shù)（２）元素的相對(duì)原子質(zhì)量等于各同位素的相對(duì)原子質(zhì)量的平均值：

元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量等于各同位素的質(zhì)量數(shù)的平均值。元素的相對(duì)原子質(zhì)量＝A·a%＋B·b%＋C·c%＋…如Cl的相對(duì)原子質(zhì)量：Ar（Cl）＝34.969×75.77%＋36.966×24.23%

＝35.453元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量＝A·a%＋B·b%＋C·c%＋…Ar（Cl）＝35×75.77%＋37×24.23%＝35.485?已知硼有兩種同位素原子10B和11B，若硼的相對(duì)原子質(zhì)量為10.8，則10B的原子百分含量為

，10B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

。已知自然界中銥有兩種質(zhì)量數(shù)分別為191和193的同位素，而銥的平均相對(duì)原子質(zhì)量為192.22，這兩種同位素的原子個(gè)數(shù)比應(yīng)為

。A．39：61B．61：39C．1：1D．39：112．質(zhì)量相同的H2O和D2O所含分子數(shù)之比

質(zhì)子數(shù)之比為

，中子數(shù)之比為

，電子數(shù)之比-————。分別與足量的金屬鈉反應(yīng)生成氣體在同溫同壓下體積之比為

，質(zhì)量之比自然界中氯化鈉是由2311Na與3517Cl和3717Cl所構(gòu)成的。已知氯元素的相對(duì)原子質(zhì)量是35.5，則11.7g氯化鈉中，含3717Cl的質(zhì)量為()A.1.5g B.1.65gC.1.75g D.1.85g核外電子排布的一般規(guī)律

(1)核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層(能量最低原理)。

(2)原子核外各電子層最多容納2n2個(gè)電子。

(3)原于最外層電子數(shù)目不能超過8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè)電子)。

(4)次外層電子數(shù)目不能超過18個(gè)(K層為次外層時(shí)不能超過2個(gè))，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個(gè)。

說明：以上規(guī)律是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解。

一、開天辟地—原子的誕生宇宙大爆炸整個(gè)宇宙最初聚集在一個(gè)“原始原子”中，后來發(fā)生了大爆炸，碎片向四面八方散開，形成了我們的宇宙。大爆炸后兩小時(shí)，誕生了大量的H、少量的He及極少量的Li，然后經(jīng)過以上元素發(fā)生原子核的熔合反應(yīng)(核聚變)，分期分批的合成了其它元素。氫元素是宇宙中最豐富的元素,占了88.6%。(氦1／8)宇宙中最豐富的元素是什么？近代原子論發(fā)現(xiàn)電子帶核原子結(jié)構(gòu)模型軌道原子結(jié)構(gòu)模型電子云模型1234567KLMNOPQ二、能層和能級(jí)1、能層(即電子層,n)(2n2)理論研究

多電子原子中，同一能層的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成能級(jí)，就好比能層是樓層，能級(jí)是樓梯的階梯。

同一電子層中，電子的能量稍有差別，又把同一電子層分成幾個(gè)電子亞層（能級(jí)），按能量的高低分別用s、p、d、f表示。2、能級(jí)能層:KLMN能級(jí):1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f3、電子云與原子軌道宏觀物體的運(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。小黑點(diǎn)的疏密表示電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率的大小。(概率密度)概率分布圖電子云輪廓圖的制作過程原子軌道(電子云)(1)電子云處與于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布的形象化描述。(2)原子軌道(即電子云的輪廓圖)電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為原子軌道s能級(jí)的原子軌道圖ns能級(jí)的各有1個(gè)軌道,呈球形p能級(jí)的原子軌道圖np能級(jí)的各有3個(gè)軌道,呈啞鈴形，3個(gè)軌道相互垂直。P能級(jí)的原子軌道圖

各能級(jí)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；各能級(jí)電子的能量高低比較ns<np<nd<nf1s<2s<3s<4sspdf261014

(3)各能級(jí)可容納的最多電子數(shù)為:能層:KLMN能級(jí):1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多電子數(shù)

2262610261014

(1)能級(jí)個(gè)數(shù)=該能層序數(shù)電子填充的先后順序（構(gòu)造原理）

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s

4f5d6p7s5f6d7p

……構(gòu)造原理

隨原子核電荷數(shù)遞增，原子核外電子的排布遵循如左圖的排布順序，這個(gè)排布順序被稱為構(gòu)造原理。1、按能量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)】試書寫N、Cl、K、26Fe原子的核外電子排布式鈉：11：

舉例：鈧：21:1s22s22p63s11s22s22p63s23p63d14s2N:1s22s22p3 Cl:1s22s22p63s23p5K:1s22s22p63s23p6

4s126Fe:1s22s22p63s23p63d64s21、元素周期表中鈉的電子排布寫成[Ne]3s1，[]是什么意義？模仿寫出8號(hào)、14號(hào)、26元素簡(jiǎn)化的電子排布式？[]稀有氣體結(jié)構(gòu)，[Ne]表示Na的內(nèi)層電子排布與稀有氣體元素Ne的核外電子排布相同O：[He]

2s22p4

Si：[Ne]3s23p2

Fe：[Ar]3d64s2。2、元素周期表中鉻、銅、銀電子排布式是否符合構(gòu)造原理？思考：

Cr:[Ar]3d54s1，Cu：[Ar]3d104s1

Ag[Kr]4d105s1

如Cu根據(jù)構(gòu)造原理應(yīng)先排4s再排3d，但實(shí)際上Cu采取了3d全充滿，4s半充滿的狀態(tài)。構(gòu)造原理還不夠完善，當(dāng)能級(jí)電子的排布為全空、半充滿、全充滿時(shí)原子比較穩(wěn)定，即整個(gè)原子的能量最低相對(duì)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）泡里不相容原理：

一個(gè)軌道最多容納自旋相反的兩個(gè)電子能量最低原理：電子進(jìn)入軌道時(shí)先占能量較低的軌道，再依次進(jìn)入能量較高的軌道小結(jié)---核外電子排布規(guī)則:洪特規(guī)則：（1）電子進(jìn)入能量等同的軌道時(shí)盡可能分占不同的軌道保持自旋相同，原子的能量最低。（2）軌道中的電子處于全空、半滿、或全滿時(shí)原子的能量最低。如：S0p03d0f0s1p3d5f7s2p63d10f14

結(jié)構(gòu)示意圖電子排布式電子排布圖（軌道表示式）鐵原子1s22s22p63s23p63d64s2請(qǐng)你通過比較、歸納，分別說出3種不同化學(xué)用語所能反映的粒子結(jié)構(gòu)信息。

結(jié)構(gòu)示意圖：能直觀地反映核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各能層上的電子數(shù)。電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、能級(jí)和各能級(jí)上的電子數(shù)。軌道表示式：能反映各軌道的能量的高低及各軌道上的電子分布情況，自旋方向。

外圍電子排布：3d64s2價(jià)電子排布：3d64s2特征電子構(gòu)型：3d64s2三、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、原子光譜

基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會(huì)躍遷到較高能級(jí)，變成激發(fā)態(tài)原子★原子的電子排布遵循構(gòu)造原理使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)，簡(jiǎn)稱能量最低原理基態(tài)原子發(fā)射光譜吸收能量激發(fā)態(tài)原子釋放能量吸收光譜能量較高能量最低1s22s22p63s2

1s22s22p63s13p1

吸收能量釋放能量原子光譜: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。

（5）光譜分析：在現(xiàn)代化學(xué)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。鋰、氦、汞的吸收光譜鋰、氦、汞的發(fā)射光譜判斷下列表達(dá)是正確還是錯(cuò)誤1）1s22p1屬于基態(tài)；2）1s22s22p63s23p63d54s1屬于激發(fā)態(tài)；3）1s22s22p63d1屬于激發(fā)態(tài)；4）1s22s22p63p1屬于基態(tài)；答案：(1)x(2)x(3)√(4)x課堂練習(xí)

1．下列關(guān)于核外電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述錯(cuò)誤的是

A．核外電子質(zhì)量很小，在原子核外作高速運(yùn)動(dòng)

B．核外電子的運(yùn)動(dòng)不能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來解釋

C．小黑點(diǎn)密表示電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多

D．通常用小黑點(diǎn)表示電子繞核作高速圓周運(yùn)動(dòng)

2．下列電子排布式表示基態(tài)原子的電子排布的是 A．1s12s1B．1s22s12p1C．1s22s22p63s2D．1s22s22p63p1

3．某元素的一種基態(tài)粒子的M能層p能級(jí)上有4個(gè)電子，有關(guān)該粒子的敘述錯(cuò)誤的是 A．N層不含有電子

B．該粒子為中性原子 C．L層一定有8個(gè)電子D．原子的最外層電子數(shù)為44、在下列所示的微粒中，氧化性最強(qiáng)的是：

A、1S22S22P2B、1S22S2