物質的分類及轉化課件高一上學期化學人教版

第一章原子結構與性質寫出Mg的原子結構示意圖原子原子核核外電子(-)質子(+)中子(不帶電）核電荷數（z）=核內質子數=核外電子數質量數（A）=質子數（Z）+中子數（N）

或D

或T

一、能層與能級核外電子按能量不同分成能層。電子的能層由內向外排序，其序號、符號以及所能容納的最多電子數如下：能層與最多容納的電子數能層(n)一二三四五六七……符號KLMNOPQ……最多電子數2818325072982n2能層越高，電子的能量越高，能量的高低順序為E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)。同一能層的電子，還被分成不同能級。能層、能級與最多容納的電子數能層(n)一二三四五六七……符號KLMNOPQ……能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s……………………最多電子數22626102610142……………………281832………………2n2任一能層的能級總是從ｓ能級開始，能級數等于該能層序數，即第一能層只有1個能級（1s），第二能層有2個能級（2s和2p），第三能層有3個能級（3s、3p和3d），依次類推。能級的字母代號總是按s、p、d、f……排序的，字母前的數字是它們所處的能層序數，它們可容納的最多電子數依次為自然數中的奇數序列1，3，5，7…的2倍。多電子原子中，同一能層各能級的能量順序如下：E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……1.下列各能層中不包含p能級的是（）。A.NB.MC.LD.K2.以下能級符號正確的是（）。A.6sB.2dC.3fD.1p三、構造原理與電子排布式以光譜學事實為基礎，從氫開始，隨核電荷數遞增，新增電子填入能級的順序稱為構造原理。圖1-5為構造原理示意圖，圖中用小圓圈表示一個能級，每一行對應一個能層，箭頭引導的曲線顯示遞增電子填入能級的順序。電子排布式2．電子排布式(1)將能級上所容納的電子數標在該能級符號的

角，并按照

從左到右的順序排列的式子，稱為電子排布式。如：書寫下列元素基態(tài)原子的電子排布式6C：8O：12Mg：13Al：14Si：16S：20Ca：25Mn：26Fe：27Co：28Ni：30Zn：在書寫電子排布式時，一般情況下，能層低的能級要寫在左邊，而不是按構造原理順序寫。例如，原子序數為21的鈧（Sc）的電子排布式中最后兩個能級應為3d14s2，不應寫成4s23d1。1s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d64s2電子排布式可以簡化，如鈉的電子排布式可簡化為[Ne]3s1[Ne][Ne][Ne][Ne][Ar]為突出化合價與電子排布的關系，將在化學反應中可能發(fā)生電子變動的能級稱為價電子層（簡稱價層）。例如，Fe的簡化電子排布式為[Ar]3d64s2

[Ar][Ar][Ar][Ar][Ar]6C：8O：12Mg：13Al：14Si：16S：20Ca：25Mn：26Fe：27Co：28Ni：30Zn：基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜處于最低能量狀態(tài)的原子叫做基態(tài)原子?；鶓B(tài)原子吸收能量，它的電子會躍遷到較高能級，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子。C1s22s22p21s22s23s2

吸收能量3p2電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，將釋放能量。光（輻射）是電子躍遷釋放能量的重要形式。電子

由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，吸收能量（光）產生吸收光譜

由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，釋放能量（光）產生發(fā)射光譜電子

由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，吸收能量（光）產生吸收光譜

由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，釋放能量（光）產生發(fā)射光譜Fe2+Fe3+Fe激發(fā)態(tài)Fe基態(tài)不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜?吸收光譜?：表現為在連續(xù)的亮背景上有暗線或暗區(qū)，因為它是光源發(fā)出的光被物質吸收后的剩余部分?發(fā)射光譜?：通常表現為在暗背景上有明亮的譜線或譜區(qū)，因為它是物質本身發(fā)出的光?。下列說法正確的是A．鈉在火焰上灼燒的黃光是一種發(fā)射光譜B．焰色試驗中可用無銹鐵絲的原因是鐵灼燒時不會產生發(fā)射光譜C．太陽光譜中的黑線實質上是太陽中所含元素原子的發(fā)射光譜D.基態(tài)Mg2+的電子排布式1s22s22p63s2

對充有氬氣的霓虹燈管通電，燈管發(fā)出藍紫色光。產生這一現象的主要原因是（??）。A.電子由能量較高的軌道向能量較低的軌道躍遷時以光的形式輻射能量B.電子由能量較低的軌道向能量較高的軌道躍遷時吸收除藍紫色光以外的光C.氬原子獲得電子后轉變成發(fā)出藍紫色光的物質D.在電流的作用下，氬原子與構成燈管的物質發(fā)生反應下列是不同時期的原子結構模型，按提出時間的先后順序排列正確的是（??）。①?玻爾原子結構模型?②“葡萄干布丁”模型?③?量子力學模型??④?道爾頓原子論??⑤?核式模型（原子行星模型）A.①③②⑤④?B.④②③①⑤?C.④②⑤①③?D.④⑤②①③

由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。電子云圖很難繪制，使用不便，我們常使用電子云輪廓圖。繪制電子云輪廓圖的目的是表示電子云輪廓的形狀，對核外電子的空間運動狀態(tài)有一個形象化的簡便描述。圖1-9是1s、2s、3s、4s的電子云輪廓圖。所有原子的任一能層的s電子的電子云輪廓圖都是一個球形，只是球的半徑不同除s電子云外，其他電子云輪廓圖都不是球形的。例如，p電子云輪廓圖是啞鈴狀的，而且，無論2p、3p還是4p……都有3個相互垂直的電子云，分別稱為px、py和pz（如圖1-11），右下標x、y、z分別是ｐ電子云在直角坐標系里的取向。量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道。因此，常用電子云輪廓圖的形狀和取向來表示原子軌道的形狀和取向。根據量子力學的結論，表1-2列舉了Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ等能層的能級、原子軌道數、原子軌道名稱以及形狀和取向。五、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理1.?電子自旋與泡利原理電子除空間運動狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫做自旋。后來，人們認識到，自旋是微觀粒子普遍存在的一種如同電荷、質量一樣的內在屬性。電子自旋在空間有順時針和逆時針兩種取向，簡稱自旋相反，常用上下箭頭（↑和↓）表示自旋相反的電子。1925年，泡利正式提出，在一個原子軌道里，最多只能容納2個電子，它們的自旋相反，這個原理被稱為泡利原理（也稱泡利不相容原理）。2.?電子排布的軌道表示式軌道表示式（又稱電子排布圖）是表述電子排布的一種圖式，如氫和氧的基態(tài)原子的軌道表示式如下：在軌道表示式中，用方框（也可用圓圈）表示原子軌道，能量相同的原子軌道（簡并軌道）的方框相連，箭頭表示一種自旋狀態(tài)的電子，“↑↓”稱電子對，“↑”或“↓”稱單電子（或稱未成對電子）。箭頭同向的單電子稱自旋平行，如基態(tài)氧原子有2個自旋平行的2p電子。通常應在方框下方或上方標記能級符號。有時畫出的能級上下錯落，以表達能量高低不同?；鶓B(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行，稱為洪特規(guī)則。1s2s2p寫出O原子的電子排布式1s22s22p6寫出O原子的軌道表示式（電子排布圖）↑↓↑↓↑↑↑↓泡利不相容原理4.?能量最低原理基態(tài)是能量最低的狀態(tài)，所以，基態(tài)原子的電子排布是能量最低的原子軌道組合。由此人們得出一條原理：在構建基態(tài)原子時，電子將盡可能地占據能量最低的原子軌道，使整個原子的能量最低，這就是能量最低原理。能量最低原理：有少數元素的基態(tài)原子的電子排布對于構造原理有1個電子的偏差。因為能量相同的原子軌道在全充滿(如s2、p6和d10)、半充滿(如s1、p3和d5)和全空(如p0和d0)狀態(tài)時，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定。寫出Cr24、Cu29的電子排布式價層電子排布圖↑↑↑↑↑↑3d4s↑3d4s↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑不滿足構造原理（Cr、Cu）激發(fā)態(tài)啞鈴形[Ar]3d24s2

[Ar]3d54s1

[Ar]3d103d↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑3d4s↑↑↑↑3d4s↑↑↑↑↑↑↑10.A、B、C、D、E、F均為36號以前的元素。請完成下列空白：（1）A元素基態(tài)原子的最外層有2個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為

。

（2）B元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn＋1，其元素符號為

。

（3）C