高中化學選修三第一章第一節(jié)

新課標人教版課件系列《高中化學》選修3教學目標

一、知識與能力1.知道原子核外電子的排布遵循能量最低原理2.知道原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)的涵義3.初步知道原子核外電子的躍遷及吸收或發(fā)射光譜，了解其簡單應用二、教學重點1.能根據(jù)構造原理寫出1至36號元素原子的電子排布式。2.知道原子核外電子的排布遵循能量最低原理三、教學難點：1.知道原子核外電子的排布遵循能量最低原理2.基態(tài)、激發(fā)態(tài)與光譜四、教學方法：講授法、指導閱讀法、討論歸納法、講練結合法等第一章原子結構與性質(zhì)第一節(jié)原子結構原子的結構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)一、人類探索物質(zhì)結構的歷史德謨克利特的古代原子學說道爾頓的近代原子學說〔模型〕湯姆生原子模型盧瑟福原子模型玻爾原子模型電子云模型原子結構的衍變過程德膜克利特1、德膜克利特

〔希臘〕公元前500年，提出物質(zhì)由原子組成道爾頓2、道爾頓〔英國〕1808年，提出：①一種元素是由完全相同的原子構成的；②不同元素的原子互不相同；③化合物的分子是這些原子化合而成的。原子是化學上的最小微粒。門捷列夫3、門捷列夫〔俄國〕1869年，建立了根據(jù)原子量大小排列的周期表，揭示了原子結構與元素性質(zhì)有關系居里夫婦4、居里夫婦〔法國〕1898年，發(fā)現(xiàn)鐳，發(fā)現(xiàn)原子可以分裂湯姆遜5、湯姆遜〔英國〕1897年，發(fā)現(xiàn)所有原子都含有帶負電的粒子——電子。湯姆遜的原子模型象帶正電的“蛋糕”里夾著許多帶負電的“葡萄干”盧瑟福6、盧瑟福〔英國〕1907年，做了著名的α粒子散射實驗，說明正電荷在原子的中心，負電荷〔電子〕在正電荷周圍運動，就象飛蛾在燈泡四周亂飛那樣。原子的大局部是空空洞洞的空間。玻爾7、玻爾〔丹麥〕1913年，提出原子中心的這個正電荷叫原子核，它幾乎占去了原子的全部質(zhì)量，但體積卻很小，電子〔其質(zhì)量可忽略不計〕象行星繞太陽公轉(zhuǎn)那樣圍繞著原子核高速運轉(zhuǎn)，是個“小太陽系”查德威克8、查德威克

〔英國〕1932年，發(fā)現(xiàn)了原子核中有電中性的中子。德布羅依9、

德布羅依

〔法國〕1924-1935，提出：每一種運動著的粒子，象光一樣，都有與它相聯(lián)系的波動性。三年以后，戴維遜〔美國〕和湯姆生〔英國〕各自獨立地解釋了他們的電子衍射實驗結果。一、開天辟地—原子的誕生現(xiàn)代大爆炸宇宙學理論——宇宙誕生于約140億年前的一次大爆炸大爆炸后約2小時，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〕，都是從那時起經(jīng)歷了漫長復雜的物理化學變化，分批分期合成而來的〔1〕先排能量低的電子層，再排能量高的電子層，由里往外?！?〕每一層最多容納電子數(shù)：2n2個?！?〕最外層電子數(shù)不超過8個〔K層為最外層時不超過2個〕。〔4〕次外層電子數(shù)不超過18個，倒數(shù)第三層不超過32個?！送怆娮拥呐挪家?guī)律:〔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。〔3〕最外層電子數(shù)不超過8個〔K層為最外層時不超過2個〕。〔4〕次外層電子數(shù)不超過18個，倒數(shù)第三層不超過32個?！送怆娮拥呐挪家?guī)律:理論研究說明，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。能層：在多電子原子的核外電子的能量是不同的，按電子能量的差異，可以將核外電子分為不同的能層．能級：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．規(guī)定，任一能層的能級總是從s

能級開始，依次稱p、d、f、g能級……能層KLMNO能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s…最多電子數(shù)2262610261014能級：名稱序數(shù)n符號能層能級最多電子數(shù)能層最多可容納電子數(shù)一二三四五六七1234567KLMNOPQ1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f2262610261014符號281832s

1×2＝2p

3×2＝6d

5×2＝10f

7×2＝14g

9×2＝18★不同能層中的s、p、d、f、g能級最多能容納的電子數(shù)是相同的，各為：★所含能級個數(shù)＝能層序數(shù)n

1．在同一個原子中，離核越近、n越小的電子層能量

。在同一電子層中，各亞層的能量按s、p、d、f的次序

。

2．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，第三能層有3個能級分別為

。原子核外電子的每一個能層最多可容納的電子數(shù)與能層的序數(shù)〔n〕之間存在什么關系？問題1每一個能層最多可容納的電子數(shù)為2n2個不同的能層分別有多少個能級，與能層的序數(shù)〔n〕之間存在什么關系？問題2能級數(shù)等于該能層序數(shù)英文字母相同的不同能級中，所容納的最多電子數(shù)是否相同？問題3相同原子核外電子的排布遵循哪些規(guī)律？問題4〔1〕每一個能層最多可容納的電子數(shù)為2n2個〔2〕最外層電子數(shù)最多不超過8個，假設K層為最外層，電子數(shù)最多不超過2個；〔3〕次外層電子數(shù)最多不超過18個。第五能層中所能容納的最多電子數(shù)是多少？說出你推導的兩種方法。第一，依據(jù)每一個能層最多可容納的電子數(shù)為2n2個，當n=5，2n2=50第二、第五能層中有5個能級—5s、5p、5d、5f、5g，最多電子數(shù)分別是2、6、10、14、18，所能容納的最多電子數(shù)為50三、構造原理原子核外電子排布必須遵循一定的規(guī)律〔排布順序〕?！獦嬙煸?/p>

存在著能級交錯1s----2s----2p----3s----3p---4s----3d--4p----5s----4d-----核外電子排布的構造原理圖試書寫N、Cl、K、26Fe原子的核外電子排布式?！镌拥碾娮优挪甲裱瓨嬙煸硎拐麄€原子的能量處于最低狀態(tài)，簡稱能量最低原理１．以下各原子的電子排布正確的選項是〔〕A.Be1s22s12p1

B.C1s22s22p2C.He1s12s1D.Cl1s22s22p63s23p5BD2.書寫以下原子的電子排布式SFeScVSeGaBr3．以下各原子或離子的電子排布式錯誤的選項是〔〕AAl1s22s22p63s23p1BO2-1s22s22p6CNa+1s22s22p6DSi1s22s22p2 D思考與交流電子排布式可以簡化，如可以把鈉的電子排布式寫成【Ne】3s1。試問：上式方括號中的符號的意義是什么？你能仿照鈉原子的簡化電子排布式寫出O、Si、Fe的簡化電子排布式嗎？小結：1．各原子軌道的能量上下比較〔1〕ns<np<nd<nf〔2〕1s<2s<3s<4s〔3〕同一能層同一能級的各原子軌道能量相等：2Px＝2Py＝2Pz2．電子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——2818322n2四、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、原子光譜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)原子當基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子可利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的能量表現(xiàn)為光的形式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1、判斷以下表達是正確還是錯誤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課堂練習五、電子云與原子軌道思考:宏觀物體與微觀物體〔電子〕的運動有什么區(qū)別?宏觀物體的運動特征：可以準確地測出它們在某一時刻所處的位置及運行的速度；可以描畫它們的運動軌跡。微觀物體的運動特征：電子的質(zhì)量很小，只有9.11×10-31千克；核外電子的運動范圍很小〔相對于宏觀物體而言〕；電子的運動速度很大；測不準1、電子云：圖中表示原子核，一個小黑點代表電子在這里出現(xiàn)過一次小黑點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。1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布圖★量子力學中將這種電子云輪廓圖稱為

“原子軌道”2、原子軌道

a．s電子的原子軌道〔電子云〕形狀是以原子核為中心的球體，只有一個伸展方向b．p電子云/原子軌道的形狀是紡錘形〔或稱為啞鈴形〕，其伸展方向是互向垂直的三個方向〔Px、Py、Pz〕。P電子原子軌道半徑同樣隨著n增大而增大科學探究觀察圖1-14，這些圖稱為原子的電子軌道表示式1．每個原子軌道最多只能容納幾個電子？2．當電子排在同一個能級內(nèi)時，有什么規(guī)律？六、核外電子排布規(guī)那么:1.能量最低原理

2.泡利不相容原理

3.洪特規(guī)那么4.補充規(guī)那么相對穩(wěn)定的狀態(tài)全充滿〔p6，d10，f14〕