化學(xué)選修3原子結(jié)構(gòu)課件

化學(xué)選修3原子結(jié)構(gòu)課件第一頁(yè)，共53頁(yè)。原子概念和原子結(jié)構(gòu)模型演變簡(jiǎn)介1．公元前5世紀(jì)，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認(rèn)為：萬(wàn)物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子。第二頁(yè)，共53頁(yè)。2．19世紀(jì)初，英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說(shuō)，他認(rèn)為原子是微小的不可分割的實(shí)心球體。第三頁(yè)，共53頁(yè)。道爾頓原子學(xué)說(shuō)1、一切物質(zhì)都是由不可見的、不可分割的原子組成，原子不可自生自滅2、同種類的原子在質(zhì)量、形狀和性質(zhì)上完全相同，不同種類的原子則不同3、每一種物質(zhì)都是由它自己的原子構(gòu)成。單質(zhì)是由簡(jiǎn)單原子組成，化合物是由復(fù)雜原子組成。復(fù)雜原子的質(zhì)量等于組成它的簡(jiǎn)單原子的質(zhì)量總和。第四頁(yè)，共53頁(yè)。3．1897年英國(guó)科學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子。原子是一個(gè)平均分配著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成中性原子第五頁(yè)，共53頁(yè)。4．1911年，英國(guó)物理學(xué)家盧瑟?！娮永@核旋轉(zhuǎn)的原子結(jié)構(gòu)模型第六頁(yè)，共53頁(yè)。5．1913年，丹麥科學(xué)家玻爾—核外電子分層排布的原子結(jié)構(gòu)模型第七頁(yè)，共53頁(yè)。6．20世紀(jì)20年代中期，奧地利物理學(xué)家薛定諤等人以量子力學(xué)為基礎(chǔ)—電子云模型第八頁(yè)，共53頁(yè)。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)模型電子云模型第九頁(yè)，共53頁(yè)。人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史1.德謨克利特的古代原子學(xué)說(shuō)2.道爾頓的近代原子學(xué)說(shuō)（模型）3.湯姆生原子模型4.盧瑟福原子模型5.玻爾原子模型6.電子云模型原子結(jié)構(gòu)的衍變過(guò)程第十頁(yè)，共53頁(yè)。一、開天辟地—原子的誕生現(xiàn)代大爆炸宇宙學(xué)理論——宇宙誕生于約140億年前的一次大爆炸大爆炸后約2小時(shí)，誕生了大量的H，少量的He和極少量的Li我們今天熟悉的各種元素（原子），都是從那時(shí)起經(jīng)歷了漫長(zhǎng)復(fù)雜的物理化學(xué)變化，分批分期合成而來(lái)的第十一頁(yè)，共53頁(yè)。1、氫元素是宇宙中最豐富的元素。2、宇宙年齡距今約140億年，地球年齡已有46億年。3、地球上的元素絕大多數(shù)是金屬，非金屬僅有22種。第十二頁(yè)，共53頁(yè)。原子的結(jié)構(gòu)原子原子核核外電子質(zhì)子中子核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)第十三頁(yè)，共53頁(yè)。按原子核外電子能量的差異，可以將核外電子分為不同的能層．即電子層。二、能層與能級(jí)1.能層：（即電子層）能層12345…n符號(hào)KLMNO…最多電子數(shù)2×122×222×322×422×522n2第十四頁(yè)，共53頁(yè)。（1）先排能量低的電子層，再排能量高的電子層，由里往外。（2）每一層最多容納電子數(shù)：2n2個(gè)。（3）最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)

（K層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè)）。（4）次外層電子數(shù)不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。核外電子的排布規(guī)律:第十五頁(yè)，共53頁(yè)。規(guī)定：任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開始，依次稱p、d、f、g能級(jí)……在多電子原子中，同一能層的電子的能量也可能不同，可以將它們分為不同的能級(jí)．（既亞層）2、能級(jí):（既電子亞層）能層

KLMNO能級(jí)

1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s…最多

電子

數(shù)2262610261014第十六頁(yè)，共53頁(yè)。學(xué)與問(wèn)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？2、不同能層分別有多少個(gè)能級(jí)，與能層的序數(shù)間存在什么關(guān)系？（所含能級(jí)個(gè)數(shù)＝能層序數(shù)n）（2n2

）

第十七頁(yè)，共53頁(yè)。s1×2＝2p3×2＝6d5×2＝10f7×2＝14g9×2＝18★不同能層中的s、p、d、f、g能級(jí)最多能容納的電子數(shù)是相同的，各為：3、英文字母相同的不同能級(jí)中所能容納的最多電子數(shù)是否相同？第十八頁(yè)，共53頁(yè)。三、構(gòu)造原理原子核外電子排布必須遵循一定的能級(jí)順序進(jìn)行填充—構(gòu)造原理第十九頁(yè)，共53頁(yè)。存在著能級(jí)交錯(cuò)1s---2s---2p---3s---3p---4s----3d--4p---5s---4d----核外電子排布的構(gòu)造原理圖第二十頁(yè)，共53頁(yè)。練習(xí)：試書寫N、Cl、K、26Fe原子的核外電子排布式★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)稱能量最低原理第二十一頁(yè)，共53頁(yè)。思考與交流電子排布式可以簡(jiǎn)化，如可以把鈉的電子排布式寫成【Ne】3s1。試問(wèn)：上式方括號(hào)中的符號(hào)的意義是什么？你能仿照鈉原子的簡(jiǎn)化電子排布式寫出O、Si、Fe的簡(jiǎn)化電子排布式嗎？第二十二頁(yè)，共53頁(yè)。１．道爾頓的原子學(xué)說(shuō)曾經(jīng)起了很大的作用。他的學(xué)說(shuō)中主要有下列三個(gè)論點(diǎn)：①原子是不能再分的微粒；②同種元素的原子的各種性質(zhì)和質(zhì)量都相同；③原子是微小的實(shí)心球體。從現(xiàn)代原子——分子學(xué)說(shuō)的觀點(diǎn)看，你認(rèn)為不正確的是（）A只有①B只有②

C只有③D①②③課堂練習(xí)D第二十三頁(yè)，共53頁(yè)。２．在同一個(gè)原子中，離核越近、n越小的電子層能量

。在同一能層中，各能級(jí)的能量按s、p、d、f的次序

３．理論研究證明，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)，第三能層有3個(gè)能級(jí)分別為

。越低增大。

3S3P3d第二十四頁(yè)，共53頁(yè)。4.下列各原子的電子排布正確的是

A.Be1s22s12p1B.C1s22s22p2

C.He1s12s1D.Cl1s22s22p63s23p5BD5.書寫下列原子的電子排布式SFeScVSeGaBr第二十五頁(yè)，共53頁(yè)。6．下列各原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤的是（）A.Al1s22s22p63s23p1

B.O2-1s22s22p6C.Na+1s22s22p6

D.Si1s22s22p2

D第二十六頁(yè)，共53頁(yè)。第二課時(shí)第二十七頁(yè)，共53頁(yè)。四、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、原子光譜第二十八頁(yè)，共53頁(yè)。1．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)原子不同元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的能量表現(xiàn)為光的形式第二十九頁(yè)，共53頁(yè)?？衫迷庸庾V上的特征譜線來(lái)鑒定元素，稱為光譜分析用光譜儀攝取得到各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜第三十頁(yè)，共53頁(yè)。1、判斷下列表達(dá)是正確還是錯(cuò)誤1）1s22p1屬于基態(tài)；2）1s22s22p63p1屬于基態(tài)；3）1s22s22p63d1屬于激發(fā)態(tài)；答案：(1)×(2)×(3)√課堂練習(xí)第三十一頁(yè)，共53頁(yè)。五、電子云與原子軌道思考:宏觀物體與微觀物體（電子）

的運(yùn)動(dòng)有什么區(qū)別?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。第三十二頁(yè)，共53頁(yè)。微觀物體的運(yùn)動(dòng)特征：1.電子的質(zhì)量很小，只有9.11×10-31千克；2.核外電子的運(yùn)動(dòng)范圍很?。ㄏ鄬?duì)于宏觀物體而言）；3.電子的運(yùn)動(dòng)速度很大；測(cè)不準(zhǔn)第三十三頁(yè)，共53頁(yè)。圖中表示原子核，一個(gè)小黑點(diǎn)代表電子在這里出現(xiàn)過(guò)一次第三十四頁(yè)，共53頁(yè)。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。第三十五頁(yè)，共53頁(yè)。1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布圖1、電子云處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。第三十六頁(yè)，共53頁(yè)。(1)s電子電子云形狀是以原子核為中心的球體，只有一個(gè)伸展方向1、電子云第三十七頁(yè)，共53頁(yè)。(2)p電子云的形狀是啞鈴形，其伸展方向是互向垂直的三個(gè)方向（Px、Py、Pz）。P電子云半徑同樣隨著n增大而增大第三十八頁(yè)，共53頁(yè)。電子在原子核外的一個(gè)運(yùn)動(dòng)空間狀態(tài)原子軌道閱讀課本11頁(yè)表1-2spfd第三十九頁(yè)，共53頁(yè)。原子軌道的空間取向第四十頁(yè)，共53頁(yè)。多電子原子中的能級(jí)圖第四十一頁(yè)，共53頁(yè)。六、核外電子排布規(guī)則:1.能量最低原理2.泡利不相容原理每個(gè)原子軌道里最多只能容納

2個(gè)自旋方向相反的電子。第四十二頁(yè)，共53頁(yè)。3.洪特規(guī)則4.補(bǔ)充規(guī)則相對(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）電子排布在同一能級(jí)時(shí)，總優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，且自旋方向相同。第四十三頁(yè)，共53頁(yè)。軌道表示式(電子排布圖)寫出鎂原子的電子排布式、電子排布圖1s22s22p63s2

電子排布圖電子排布式軌道表示式：用每個(gè)方框代表一個(gè)原子軌道，每個(gè)箭頭代表一個(gè)電子的式子。如：氖原子的軌道表示式第四十四頁(yè)，共53頁(yè)。下列電子排布圖中哪個(gè)是硼的？ABA下列電子排布圖中哪個(gè)是碳的？Cu當(dāng)同一能級(jí)的電子排布為全充滿、半充滿狀態(tài)時(shí)具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性。CBAACr第四十五頁(yè)，共53頁(yè)。注意第四十六頁(yè)，共53頁(yè)。能層原子軌道類型原子軌道數(shù)目可容納電子數(shù)1234n1s2s，2p4s,4p,4d,4f3s,3p,3d14916n2——2818322n2第四十七頁(yè)，共53頁(yè)。小結(jié)：1、各原子軌道的能量高低比較（1）ns<np<nd<nf（2）1s<2s<3s<4s（3）同一能層同一能級(jí)的各原子軌道能量相等：

2Px＝2Py＝2Pz2、電子云和原子軌道（1）能量最低原理（2）泡利不相容原理（3）洪特規(guī)則3、核外電子排布規(guī)則:4、核外電子排布圖第四十八頁(yè)，共53頁(yè)。練習(xí)1、下列有關(guān)電子云和原子軌道的說(shuō)法正確的是（）

A．原子核外的電子象云霧一樣籠罩在原子核周圍，故稱電子云B．s能級(jí)的原子軌道呈球形，處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)C．p能級(jí)的原子軌道呈紡錘形，隨著能層的增加，p能級(jí)原子軌道也在增多D．與s電子原子軌道相同，p電子原子軌道的平均半徑隨能層的增大而增大

D第四十九頁(yè)，共53頁(yè)。2．下列有關(guān)認(rèn)識(shí)正確的是（）A．各能級(jí)的原子軌道數(shù)按s、p、d、f的

順序分別為1、3、5、7B．各能層的能級(jí)都是從s能級(jí)開始至f

能級(jí)結(jié)束C．各能層含有的能級(jí)數(shù)為n—1個(gè)D．各能層含有的電子數(shù)為2n2A第五十頁(yè)，共53頁(yè)。

3．按能量由低到高的順序排列，正確的一組是（）A．1