高中化学第1章原子结构第3节原子结构与元素性质第1课时学案鲁科版

第1课时电离能及其变化规律

[学习目标定位] 1.知道原子结构与元素性质间的关系规律。2.正确理解元素电离能的含义及其变化规律，会用电离能的概念分析解释元素的某些性质。

一、元素的电离能及其变化规律

1．元素第一电离能的概念与意义

(1)概念：

①电离能：气态原子或气态离子失去一个电子所需的最小能量。符号：I，单位：kJ·mol－1。

②逐级电离能：

第一电离能：处于基态的气态原子失去一个电子转化为正一价气态离子所需要的能量叫做第一电离能。元素第一电离能符号：I1。

第二电离能：气态正一价离子再失去一个电子成为气态正二价离子所需的能量叫做第二电离能；第三电离能和第四、第五电离能依此类推。

通常情况下，第一电离能小于第二电离能小于第三电离能……

(2)意义：可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越难失去一个电子。

2．元素第一电离能变化规律

(1)元素第一电离能的变化趋势如下图所示：

(2)观察分析上图，回答下列问题：

①对同一周期的元素而言，从左到右，元素的第一电离能在总体上呈现从小到大的变化趋势，表示元素原子越来越难失去电子。

②同主族元素，自上而下第一电离能逐渐减小，表明自上而下原子越来越易失去电子。

③具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值较大。如稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N为半充满、Mg为全充满状态，其电离能均比同周期相邻元素大。

1.电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的核外电子排布。

(1)核电荷数、原子半径对电离能的影响

①同周期元素具有相同的电子层数，从左到右核电荷数增大，原子半径减小，I1总体上有增大的趋势。碱金属元素的I1最小，稀有气体元素的I1最大。

②同主族元素从上到下，原子半径增大起主要作用，元素的I1逐渐减小。

(2)核外电子排布对电离能的影响

某原子或离子具有全充满、半充满或全空时的电子排布时，电离能较大。如第ⅡA族元素、第ⅤA族元素比同周期左右相邻元素的I1都大，原因是第ⅡA族元素最外层n s2全充满，第ⅤA 族元素最外层n p3半充满，比较稳定。各周期稀有气体元素的I1最大，原因是稀有气体元素的原子各轨道具有全充满的稳定结构。Zn(3d104s2)比同周期相邻元素的电离能大。

2．元素第一电离能的周期性递变规律是原子半径、核外电子排布周期性变化的结果。

例1下列有关电离能的说法，正确的是( )

A．第一电离能越大的原子失电子的能力越强

B．第一电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量

C．同一周期中，主族元素原子第一电离能从左到右越来越大

D．同主族元素，随原子序数的递增，第一电离能逐渐减小

答案 D

解析①第一电离能是气态电中性原子失去核外第一个电子需要的能量；②元素原子的第一电离能越大，表示该元素的原子越难失去电子；③从总的变化趋势上看，同一周期中元素的第一电离能从左到右逐渐增大，但有反常，如I1(N)>I1(O)。

例2下列原子的价电子排布式中，对应的第一电离能最大的是( )

A．3s23p1 B．3s23p2 C．3s23p3 D．3s23p4

答案 C

解析由于能量3p>3s，因而先失去3p轨道上的电子，而C项3s23p3中3p轨道半充满，是较稳定状态，因而更难失去第1个电子。

方法规律

(1)影响电离能大小的因素主要有核电荷数、原子半径和核外电子排布。

(2)比较元素电离能大小时，要特别注意原子轨道在全充满、半充满和全空时元素的电离能较大。

二、电离能的应用

1．碱金属元素随核电荷数增大，元素的第一电离能减小，碱金属元素的金属性逐渐增强，一般来说，元素的第一电离能越小，元素的金属性越强。

2．下表为Na、Mg、Al的电离能(kJ·mol－1)。

分析上表中各元素电离能的变化，回答下列问题：

(1)为什么同一元素的电离能逐级增大？

答案原子失电子时，首先失去的是能量最高的电子，故第一电离能较小，原子失去电子后变成阳离子，离子半径变小，原子核对电子的引力增强，从而使电离能逐级增大。

(2)钠原子为什么容易失去1个电子成为＋1价的阳离子？

答案钠原子的I2?I1，说明钠原子很容易失去1个电子成为＋1价阳离子，形成Na＋为1s22s22p6稳定结构后，原子核对外层电子的有效吸引作用变得更强。因此，钠元素常见价态为＋1价。

(3)上表中能够说明镁、铝原子通常分别形成Mg2＋、Al3＋的依据是什么？

答案 说明镁原子通常形成＋2价阳离子的依据是I 3?I 2。说明铝原子通常形成＋3价阳离子的依据是I 4?I 3。

3．根据锂元素逐级电离能数据可知，I 1?I 2

电离能的应用

(1)判断元素金属性、非金属性的强弱 (2)确定元素核外电子的排布

当相邻逐级电离能突然变大时，说明其电子层发生了变化，即同一电子层中电离能相近，不同电子层中电离能有很大的差距。 (3)确定元素的化合价 如果

I n ＋1I n ?I n

I n －1

，即电离能在I n 与I n ＋1之间发生突变，则元素的原子易形成＋n 价离子，并且主族元素的最高化合价为＋n 价。某元素的逐级电离能，若I 2?I 1，则该元素通常显＋1价；若I 3?I 2，则该元素通常显＋2价，若I 4?I 3，则该元素通常显＋3价。 关键提醒 稀有气体的各级电离能都比较大。

例3 Li 、Be 、B 原子失去一个电子，所需的能量相差并不大，但最难失去第二个电子的原子是( )

A ．Li

B ．Be

C ．B

D ．相差不大 答案 A

解析 Li 、Be 、B 原子失去一个电子后的电子排布式分别为1s 2

、1s 2

2s 1

、1s 2

2s 2

，Li 原子再失去一个电子时，将要失去第一电子层上的电子，失电子较难；而Be 、B 原子再失去一个电子时，失去同电子层上的电子，相对容易些，故Li 失去第二个电子时要更难些。 例4 分析下列图表，回答问题。

(1)N 、Al 、Si 、Ge 四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：

则该元素是________(填写元素符号)。

(2)短周期某主族元素M的电离能情况如图所示。则M元素位于周期表的第________族。

答案(1)Al (2)ⅡA

解析(1)因为I4?I3，所以该元素原子最外层有3个电子，为铝元素。

(2)元素M的各级电离能逐渐增大，I1和I2差别较小，但I3?I2>I1，I3突跃式变大，即失去2个电子后，再失去电子变为＋3价阳离子却非常困难，说明元素M失去2个电子后达到稳定结构。

1．下列关于电离能的理解中错误的是( )

A．电离能可以表示原子或离子失去电子的难易程度

B．某原子的电离能越小，表示在气态时该原子越容易失去电子

C．第二电离能是气态＋1价阳离子失去一个电子所需要的最小能量

D．电离能跟金属活动性顺序是对应的

答案 D

解析电离能小的元素原子易失电子，大的易得电子，所以A、B项正确；C项为第二电离能的定义，正确；D项，电离能有时并不和金属活动性顺序一一对应。

2．下列说法正确的是( )

A．第3周期所含的元素中钠的第一电离能最小

B．铝的第一电离能比镁的第一电离能大

C．在所有元素中，氟的第一电离能最大

D．钾的第一电离能比镁的第一电离能大

答案 A

解析同周期中碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体最大，A项正确，C项不正确；由于Mg价电子排布为3s2，而Al为3s23p1，故铝的第一电离能小于Mg的，B项不正确；D中钾比镁更易失电子，钾的第一电离能小于镁的，D项不正确。

3．下图表示前18号元素的原子序数和气态原子失去核外第一个电子所需的能量(kJ·mol－1)的变化图像。其中A、B、C各点表示的元素是( )

A．N、S、P B．F、Cl、O

C．He、Ne、Ar D．Si、C、B

答案 C

解析A、B、C的第一电离能是各自周期中最大的，即最难失电子，故A、B、C是各自周期中的稀有气体元素He、Ne、Ar。

4．元素周期表第3周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是( )

A．Na2S B．MgCl2

C．NaCl D．AlCl3

答案 C

解析第3周期主族元素中，第一电离能最大的元素为Cl，第一电离能最小的元素为Na，二者形成的化合物为NaCl。

5．请完成下列各题：

(1)Mg元素的第一电离能比Al元素的________，第2周期元素中，元素的第一电离能比铍大的有________种。

(2)碳原子的核外电子排布式为___________________________________________。

与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能，原因是______________

________________________________________________________________________。

(3)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据，写出B原子的电子排布式：________________________。

答案(1)大5(2)1s22s22p2N原子的2p轨道达到半充满结构，比较稳定(3)1s22s22p63s2

解析(1)Mg的价电子排布式为3s2,3s为全充满稳定结构；Al的价电子排布式为3s23p1,3p 轨道不是稳定结构。元素第一电离能Mg＞Al。第2周期元素的第一电离能比Be元素第一电离能大的元素有C、N、O、F、Ne共5种。(2)O原子和N原子的价电子排布分别为2s22p4,2s22p3，N原子的2p轨道半充满，结构比较稳定，所以第一电离能大。(3)由A、B元素的各级电离能可看出，A、B两元素容易失去两个电子形成＋2价金属阳离子，故A、B元素属于ⅡA族的元素，由同主族元素电离能变化规律可知，B元素为镁元素，其原子的电子排布式为1s22s22p63s2。

[对点训练]

题组1 电离能及其变化规律

1．下列说法中不正确的是( )

A．同主族元素，随着电子层数的增加，I1逐渐减小

B．同周期元素，随着核电荷数的增加，I1逐渐增大

C．通常情况下，电离能I1

D．电离能越小，元素的金属性越强

答案 B

解析同周期元素，I1呈增大趋势，但不是逐渐增大。ⅡA族元素原子最外层为n s2全充满稳定结构和ⅤA族元素原子最外层为n p3半充满稳定结构，因此出现反常现象。

2．下列各组元素，按原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是( ) A．K、Na、Li B．Al、Mg、Na

C．N、O、C D．Cl、S、P

答案 A

解析同周期中，从左到右，元素的第一电离能总体逐渐增大；同主族中，从上到下，第一电离能逐渐减小。ⅡA族中的Be、Mg、Ca及ⅤA族的N、P、As第一电离能出现反常现象。3．下列叙述正确的是( )

A．通常，同周期元素中ⅦA族元素的第一电离能最大

B．同一主族元素的原子半径越大，第一电离能逐渐减小

C．同一元素的第一电离能一定远远大于其第二电离能

D．主族元素的原子形成单原子离子时的最高化合价数都和它的族序数相等

答案 B

解析通常，同周期元素中碱金属元素第一电离能最小，稀有气体元素最大，故A错；同一主族，自上而下第一电离能逐渐减小，而同主族元素随着原子序数的增加，原子半径增大，失电子能力增强，第一电离能逐渐减小，故B正确；同一元素不同能层上的电子的电离能往往相差较大，同一能层上的电离能相差不是很大，C错；主族元素的原子形成单原子离子时的最高化合价数不一定和它的族序数相等，如F、O，故D错。

4．在下列各组元素中，有一组原子的第一电离能分别是1 086 kJ·mol－1、1 402 kJ·mol－1、1 313 kJ·mol－1。那么这组元素是( )

A．C、N、O B．F、Ne、Na

C．Be、B、C D．S、Cl、Ar

答案 A

解析通过数据分析，第一电离能先增大后减小，N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，由于处于半充满的稳定状态，失去电子较难，因此其第一电离能大于O。

5．气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是( )

A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1

B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2

C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3

D．1s22s22p63s23p64s24p2→1s22s22p63s23p64s24p1

答案 B

解析气态电中性基态原子的第一电离能越大，失去一个电子吸收的能量越多。B项中3p3为p轨道半充满状态，故第一电离能最大。

6．同周期元素具有下列价电子排布的原子中，第一电离能最小的是( )

A．n s2n p3B．n s2n p4

C．n s2n p5D．n s2n p6

答案 B

解析n s2n p3处于半充满状态，n s2n p6处于全充满状态，均是能量较低的状态，不易失去电子，而n s2n p4和n s2n p5比较，n s2n p4容易失去一个电子变成n s2n p3半充满的较稳定状态，因此更容易失去电子，第一电离能最小，故B项正确。

7．具有下列电子层结构的原子，其第一电离能由大到小排列正确的是( )

①3p轨道上只有一对成对电子的原子；②价电子构型为3s23p6的原子；③3p轨道为半充满的原子；④正三价的阳离子结构与氖相同的原子

A．①②③④ B．③①②④

C．②③①④ D．②④①③

答案 C

解析①为S元素，②为Ar元素，③为P元素，④为Al元素，第一电离能由大到小的顺序为②③①④。

题组2 电离能的应用

8．某元素的各级电离能(kJ·mol－1)分别为740、1 500、7 700、10 500、13 600、18 000、21 700，当它与氯气反应时最可能形成的阳离子是( )

A．X＋B．X2＋

C．X3＋D．X4＋

答案 B

解析相邻两电子层能量相差较大，电离能产生突跃，说明再失一个电子的难度增大很多，由此可判断最外层上的电子数，进而判断其可能化合价并由此推出其阳离子所带的正电荷数。

该元素原子电离能数据突跃发生在第二、第三电离能上，故其最外层有2个电子，可形成＋2价阳离子。

9．某主族元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是( )

A．X元素显＋4价

B．X为非金属元素

C．X为第5周期元素

D．X与氯气反应时最可能生成的阳离子为X3＋

答案 D

解析A项，X元素最外层有3个电子，所以在化合物中通常显＋3价，错误；B项，第ⅢA 族元素中有金属元素也有非金属元素，根据已知条件无法确定是否为非金属元素，错误；C 项，第ⅢA族元素，根据已知条件无法确定是哪个周期的元素，错误；D项，该主族元素最外层有3个电子，在反应中容易失去电子，所以与氯气反应时最可能生成的阳离子为X3＋，正确。

10．已知：X为同周期元素中第一电离能最小的元素，Z元素原子最外层电子排布为2s22p4，Y是第3周期离子半径最小的元素，则X、Y、Z三种元素组成的化合物的化学式可能是( ) A．X3YZ3B．X2YZ3

C．X2YZ2D．XYZ3

答案 A

解析在同周期中第一电离能最小的是H或ⅠA族金属元素，其在化合物中的化合价为＋1价；Y为Al，Z为O，根据化合物中化合价代数和为零知A正确。

11．已知短周期元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示，则下列说法正确的是( )

A.Y元素原子的价电子排布为2s22p4

B．原子半径：Z＜Y

C．X是周期表中第一电离能最大的元素

D．第一电离能Z＞Y

答案 C

解析因X、Y、Z为短周期元素，结合位置关系知X为He，Y为F，Z为S。F(Y)元素价电子排布为2s22p5；原子半径S＞F(Z＞Y)；结合第一电离能在同周期和同主族间的变化规律知，He是第一电离能最大的元素；第一电离能F＞S。

12．根据下表所列元素的各级电离能I/kJ·mol－1的数据，下列判断中错误的是( )

A.元素X的常见化合价为＋1价

B．元素Y可能为ⅢA族元素

C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl

D．元素Y在化学性质上与锡相似

答案 D

解析根据数据分析：X中I2?I1，可知X最外层只有1个电子，X常见化合价为＋1价，与Cl元素形成XCl，位于ⅠA族，A、C项正确；Y中I4?I3，Y易呈＋3价，故Y最外层有3个电子，位于ⅢA族，B项正确；因为锡在ⅣA族，所以Y的化学性质不与锡相似， D项不正确。

[综合强化]

13．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。

(1)上述第3周期元素中第一电离能(I1)最大的是__________________(用字母表示，下同)，c和f的I1大小关系是__________________。

(2)概括下表所提供的电离能数据，回答下列问题。

①锂的元素符号是__________，通过上述信息和表中的数据分析为什么该元素原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量：____________________ ________________________________________________________________________。

②表中X可能为以上13种元素中的____________(填字母)元素，用元素符号表示X和j所能形成的化合物的化学式是____________(写一种即可)。

③Y是周期表中的____________族的元素。

答案(1)m c＞f (2)①Li锂原子失去核外第一个电子后即达到稳定结构，所以锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量②a Na2O(或Na2O2) ③ⅢA

解析(1)周期表中所列13种元素按字母顺序分别是Na、H、Mg、Sr、Sc、Al、Ge、C、P、O、I、Cl、Ar，其中Na、Mg、Al、P、Cl、Ar属于第3周期，原子最稳定的是Ar，故其I1最大，Mg、Al的核外电子排布分别为1s22s22p63s2、1s22s22p63s23p1，Mg中3s2为全充满状态，故其I1比Al的I1大。(2)①锂原子失去1个电子后即达到稳定状态，因此很难再失去一个电子。

②由表中数据可以看出，锂和X的I1均比I2、I3小很多，说明X与Li同主族，且X的I1比Li的I1更小，说明X的金属性比锂更强，则X为Na(即a)。③由Y的电离能数据可以看出，它的I1、I2、I3比I4小得多，故Y原子属于ⅢA族元素。

14．A、B都是短周期元素，原子最外层电子排布式分别为(n＋1)s x、n s x＋1n p x＋3，A与B可形成化合物D，D溶于水时有气体逸出，该气体能使带火星的木条复燃。请回答下列问题：

(1)比较电离能：I1(A)______I1(B)(填“＞”“＜”或“＝”)。

(2)通常A元素的化合价是________，对A元素呈现这种价态进行解释。

①用原子结构的观点进行解释：_________________________________________________

________________________________________________________________________。

②用电离能的观点进行解释：_________________________________________________

________________________________________________________________________。

③写出D跟水反应的离子方程式：_______________________________________________。答案(1)＜(2)＋1价①钠原子失去一个电子后的电子排布式为1s22s22p6，为原子轨道全充满的＋1价阳离子，该离子结构体系能量低，极难再失去电子②Na原子的第一电离能相对较小，第二电离能比第一电离能大很多倍。通常Na原子只能失去一个电子

③2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑

解析A、B都是短周期元素，原子最外层电子排布式分别为(n＋1)s x、n s x＋1n p x＋3，则x＋1＝2，解得x＝1，故A原子的最外层电子排布式为(n＋1)s1，位于第ⅠA族，B原子的最外层电子排布式为n s2n p4，位于第ⅥA族，A与B 可形成化合物D，D溶于水时有气体逸出，该气体能使带火星的木条复燃，则该气体为O2，故化合物D为Na2O2，A为Na，B为O。(1)同周期元素自左而右，第一电离能呈增大趋势，同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，故电离能I1(A)＜I1(B)。(2)Na元素的化合价是＋1价。③过氧化钠跟水反应生成氢氧化钠与氧气，反应的离子方程式为2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑。

15．不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量I1如下图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题。

(1)同主族内不同元素原子的I1变化的特点是______________________________，各主族中I1的这种变化特点体现了元素性质的__________变化规律。

(2)同周期内，随原子序数增大，I1增大。但个别元素的I1出现反常，试预测下列关系中正确的是____(填序号)。

①I1(砷)>I1(硒) ②I1(砷)I1(硒) ④I1(溴)

(3)10号元素I1较大的原因是____________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)估计 1 mol气态Ca原子失去最外层一个电子所需能量E值的范围：____________

答案(1)随着原子序数增大，I1变小周期性

(2)①③

(3)10号元素是氖，该元素的原子最外层电子排布已达到8电子的稳定结构

(4)419 kJ·mol－1738 kJ·mol－1

解析(1)从Li、Na、K等可以看出，同主族元素随原子序数的增大，I1变小；H到He、Li 到Ne、Na到Ar呈现明显的周期性变化。

(2)考查第一电离能与洪特规则的关系。同一周期元素的第一电离能存在一些反常，这与它们的原子价电子排布的特征有关。如镁的第一电离能比铝的大，磷的第一电离能比硫的大。基本规律：当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)状态时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。从第2、3周期可以看出第ⅢA、第ⅥA族元素比同周期相邻两种元素的I1都低，由此可以推测：I1(砷)>I1(硒)，I1(溴)>I1(硒)。

(3)10号元素是稀有气体元素氖，已达到稳定结构，此时失去一个电子就需要很高的能量。

(4)根据同主族、同周期元素第一电离能的变化规律可以推测：1 mol气态Ca原子失去最外层一个电子比同周期元素钾要难，比同主族元素Mg要容易，故其E值应在E(钾)与E(镁)之间。

高一化学 第一节 原子结构教案

第一节原子结构 教学目标： 知识目标： 1．复习原子构成的初步知识，使学生懂得质量数和A Z X的含义，掌握构成原子的粒子间的关系。 2．了解关于原子核外电子运动特征和常识。 3．理解电子云的描述和本质。 4．了解核外电子排布的初步知识，能画出1～号元素的原子结构示意图。 能力目标： 培养自学能力、归纳总结能力、类比推理能力。 教学重点：原子核外电子的排布规律。 教学难点：原子核外电子运动的特征，原子核外电子的排布规律。 (第一课时) 教学过程： [复习]原子的概念，原子的构成，原子为什么显电中性？ [板书]一、原子核 1。原子结构 质子： 1.6726×10-27kg 原子核 原子中子： 1.6748×10-27kg 电子： 1.6726×10-27kg/1836 注意：核电荷数=质子数=电子数近似原子量=质子数+中子数原子的粒子间的关系： 决定元素种类的是：，决定原子质量的 是： 决定元素化学性质的主要是：，决定原子种类的是： 1.6726×10-27kg 1.66×10-27kg 2．质量数 质子的相对质量= =1.007≈1 1.6748×10-27kg 1.66×10-27kg 中子的相对质量= =1.008≈1 将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似值整数加起来，所得的数值叫质量数（A） 质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N） N = A – Z 练习：用A Z X表示原子： （1）求中性原子的中子数：N= （2）求阳离子的中子数，A X n+共有x个电子，则N=

（3）求阴离子的中子数，A X n-共有x个电子，则N= （4）求中性分子或原子团的中子数，12C16O2分子中， N= （5） A2-原子核内有x个中子，其质量数为m，则n g A2-离子所含电子的物质的量为 ： . 二、核外电子运动的特征 请一位同学讲述宏观物体的运动的特征。 比较电子的运动和宏观物体的运动。 1．核外电子运动的特征： （1）带负电荷，质量很小。 （2）运动的空间范围小。 （3）高速运动。 学生阅读课本P91，播放电子云形成的动画。 2．电子云 电子在原子核外空间一定范围内出现，可以想象为一团带负电荷的云雾笼罩在原子核的周围，所以人们形象地把它叫做“电子云”。 注意：（1）图中的每个小黑点并不代表一个电子，小黑点的疏密表示电子在核外单位体积内出现机会的多少。 （2）“电子云”是核外电子运动的一种形象化表示。 1．已知一种碳原子（质子数、中子数均为6）的一个原子的质量为m kg，若一个铁原子的质量为n kg ，则铁的原子量是 2．以下有关电子云的描述，正确的是（） A 电子云示意图的小黑点疏密表示电子在核外空间出现机会的多少 B 电子云示意图中的每一个小黑点表示一个电子 C 小黑点表示电子，黑点愈多核附近的电子就愈多 D 小黑点表示电子绕核作圆周运动的轨道 第二课时 [复习]1。原子的结构。 2．电子云的概念及核外电子运动的特征。 对于多电子的原子，核外电子的运动要复杂一些，通常，能量低的在离核较近的区域运动，能量高的在离核较远的区域运动。 三、原子核外电子的排布 1．电子层 层序数 1 2 3 4

(完整)高中化学选修3第一章《原子结构与性质》单元测试题

湖北黄石二中选修3第一章《原子结构与性质》单元测试题 试卷满分：150分时间：120分钟命题人：高存勇2010.12.23 选择题(每小题有一个或者两个正确答案，每小题2分，共60分) 1.第三周期元素的原子，其最外层p能级上仅有一个未成对电子，它最高价氧化物对应的水化物的酸根离子是 A.RO－3B．RO－5C．RO2－4D．RO－4 2.下列各组元素，按原子半径依次减小，元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是 A.K、Na、Li B．Al、Mg、Na C.N、O、C D．Cl、S、P 3.基态原子的第5电子层只有2个电子，则该原子的第四电子层中的电子数肯定为 A.8个B．18个C．8～18个D．8～32个 4.下列关于稀有气体的叙述不正确的是 A.各原子轨道电子均已填满 B.其原子与同周期ⅠA、ⅡA族阳离子具有相同的核外电子排布 C.化学性质非常不活泼 D.同周期中第一电离能最大 5.下列电子排布式中，原子处于激发状态的是 A.1s22s22p5 B.1s22s22p43s2 C.1s22s22p63s23p63d44s2 D.1s22s22p63s23p63d34s2 6.下列元素中价电子排布不正确的是 A.V：3d34s2 B.Cr：3d44s2 C.Ar：3s23p6 D.Ni：3d84s2 7.下列说法中正确的是 A.因为p轨道是“8”字形的，所以p电子走“8”字形 B.主量子数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道 C.基态铜原子有8个能级 D.原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的 8.A和M为两种元素，已知A位于短周期，且A2－与M＋的电子数之差为8，则下列说法正确的是 A.A和M原子的电子总数之和可能是11 B.A和M的原子序数之和为8 C.A和M原子的最外层电子数之和为8 D.A和M原子的最外层电子数之差为7 9.具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是 A.两种原子的电子层上全部都是s电子 B.3p上只有一个空轨道的原子和3p亚层上只有一个未成对电子的原子 C.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子 D.原子核外M层上的s亚层和p亚层都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的两种原子 10.同一主族的两种元素的原子序数之差可能为 A.6 B．12 C．26 D．30 11.A、B属于短周期中不同主族的元素，A、B原子的最外层电子中，成对电子和未成对电子占据的轨道数相等，若A元素的原子序数为a，则B元素的原子序数为 A.a－4B．a－5C．a＋3D．a＋4 12.用R代表短周期元素，R原子最外层的p能级上的未成对电子只有2个。下列关于R的描述中正确的是 A.R的氧化物都能溶于水 B.R的最高价氧化物所对应的水化物都是H2RO3 C.R都是非金属元素 D.R的氧化物都能与NaOH溶液反应 13.A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小，A与C的核电荷数之比为3∶4，D 能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。下列叙述正确的是 A.X、Y、Z的稳定性逐渐减弱 B.A、B、C、D只能形成5种单质 C.X、Y、Z三种化合物的熔、沸点逐渐升高 D.自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物 14.国际无机化学命名委员会将长式元素周期表原先的主、副族及族序序号取消，从左往右改为第18列，碱金属为第1列，稀有气体为第18列。按这个规定，下列说法不正确 ．．．的是A.只有第2列元素的原子最外层有2个电子 B.第14列元素形成的化合物种类最多C.第3列元素种类最多D.第16、17列元素都是非金属元素

(完整版)第一章原子结构与性质知识点归纳

第一章 原子结构与性质知识点归纳 山东临沂市莒南三中（276600） 张琛 山东省烟台市蓬莱四中（265602） 马彩红 2．位、构、性关系的图解、表解与例析 (1)元素在周期表中的位置、元素的性质、元素原子结构之间存在如下关系： 同位素（两个特性）

3．元素的结构和性质的递变规律 4．核外电子构成原理 (1)核外电子是分能层排布的，每个能层又分为不同的能级。 随着原子序数递增 ① 原子结构呈周期性变化 ② 原子半径呈周期性变化 ③ 元素主要化合价呈周期性变化 ④ 元素的金属性与非金属形呈周期性变化 ⑤ 元素原子的第一电离能呈周期性变化 ⑥ 元素的电负性呈周期性变化 元素周期律 排列原则 ① 按原子序数递增的顺序从左到右排列 ② 将电子层数相同的元素排成一个横行 ③ 把最外层电子数相同的元素（个别除外），排成一个 纵行 周期（7个横行） ① 短周期（第一、二、三周期） ② 长周期（第四、五、六周期） ③ 不完全周期（第七周期） 性质递变 原子半径 主要化合价 元 素 周 期 表 族（18 个纵行） ① 主族（第ⅠA 族—第ⅦA 族共七个） ② 副族（第ⅠB 族—第ⅦB 族共七个） ③ 第Ⅷ族（第8—10纵行） ④ 结 构

(2)核外电子排布遵循的三个原理： a．能量最低原理b．泡利原理c．洪特规则及洪特规则特例 (3)原子核外电子排布表示式：a．原子结构简图b．电子排布式c．轨道表示式5．原子核外电子运动状态的描述：电子云 6．确定元素性质的方法 1．先推断元素在周期表中的位置。 2．一般说，族序数—2=本族非金属元素的种数(1 A族除外)。 3．若主族元素族序数为m，周期数为n，则： (1)m/n<1时为金属，m/n值越小，金属性越强： (2)m/n>1时是非金属，m/n越大，非金属性越强；(3)m/n=1时是两性元素。

高中化学选修导学案：原子结构(人教版)

4月12日学科高中化学年级高二作者 课题1-1-1 原子结构（1）课时 1 课型新授【学习目标】 1.了解原子核外电子的运动状态 2.了解原子结构的构造原理 3.知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素（1~36号）原子核外电子的排布 【知识链接】 原子模型的发展史： 不同时期的原子结构模型: 古希腊原子论道尔顿原子模型(1803年)汤姆生原子模型(1904年) ___________________ (1911年)玻尔原子模型(1913年)_______ ___________(1926年) 【自主学习】 一、原子的诞生 ________是宇宙中最丰富的元素。地球上的元素大多数是________，非金属(包括稀有气体)仅有________种。 二、能层与能级 1．多电子原子的核外电子的能量是________的，按________________可以将电子分成不同的________，用符号___________________分别表示相应的1～7能层。各能层最多可容纳的电子数分别为________。 2．多电子的原子中，同一能层的电子，能量也可能________，还可以分成________。在第n能层中，能级符号的顺序是________。 能层… 符号… 电子离 核远近 电子能 量高低 能级… 最多容纳电子……

数 1．原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n)间存在什么关系？ 2．不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数(n)间存在什么关系？ 3．不同层中，符号相同的能级中所能容纳的最多电子数是否相同？ 三、构造原理 即电子排布的能级顺序 1.比较同一能层的不同能级间的能量关系 2.比较不同能层的相同能级间的能量关系 3.是不是能层越高，能级的能量一定越高？ 4.观察构造原理图示,原子核外电子排布应遵循的顺序是： 四、电子排布式 1.电子排布式表示方法：用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布的电子数。

高中化学原子结构必修

原子结构(必修) 近代原子结构模型的演变 ⑤ 质子数（Z ）＝ 阴离子核外电子数 — 阴离子的电荷数 一、原子结构模型的演变 公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特提出古代原子学说，认为万物都是由间断的、 不可分的原子构成的。 模型 道尔顿（英） 汤姆生（英） 卢瑟福（英） 玻尔（丹麦） 海森伯 年代 1803年 1904年 1911年 1913年 1926年 依据 元素化合时 的质量比例关系 发现电子 ɑ粒子散射 氢原子光谱 近代科学实验 主要内容 原子是不可 再分的实心小球 葡萄干布丁式 核式模型 行星轨道式原子模型 量子力学原子结构模型 模型 （微观粒子具有波粒二象性） 存在问题 不能解释电子的存在 不能解释ɑ粒 子散射时的现 象 不能解释氢 原子光谱 二、原子的构成 1. 得 电 失 子 阳离子 X n+ （核外电子数＝ ） 离子 阴离子 X n- （核外电子数＝ ） 2. 原子、离子中粒子间的数量关系： ① 质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数 ② 质量数（A ）＝质子数（Z ）＋ 中子数（N ） ③ 离子电荷＝质子数—核外电子数 ④ 质子数（Z ）＝ 阳离子核外电子数 ＋ 阳离子的电荷数 ⑥ 质量数≈相对原子质量 原子核 原子A Z X 中子（A-Z 个，电中性，决定原子种类→同位素） 质子（Z 个，带正电，决定元素的种类） 核外电子（Z 个，带负点，核外电子排布决定元素的化学性质）

①核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的 电子层(能量最低原理)； ②每个电子层最多容纳2n2个电子（n为电子层数）； ③最外层电子数目不能超过8个（K层为最外层时不能超过2个）； ④次外层电子数目不能超过18个（K层为次外层时不能超过2个）； ⑤倒数第三层电子数目不能超过32个（K层为倒数第三层时不能超过2个）。 （2）阳离子：核电荷数＝核外电子数＋电荷数（如图乙所示） （3）阴离子：核电荷数＝核外电子数—电荷数（如图丙所示） M电子层 微粒符号（原子或离子） L电子层原子核 K电子层核电荷数 (1)原子核中无中子的原子1 1H 3.核外电子排布的一般规律 （1） 电子层数（n） 1 2 3 4 5 6 7 符号K L M N O P Q 电子层能量的关系从低到高 电子层离核远近的关系由近到远 （2）在含有多个电子的原子里，电子依能量的不同是分层排布的，其主要规律是： 4.原子、离子的结构示意 （1）原子中：核电荷数＝核外电子数（如图甲所示） 5.常见等电子粒子 （1）2电子粒子：H—、Li＋、Be2＋；H2、He （2）10电子粒子：分子Ne、HF、H20、NH3、CH4 ；阳离子Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H30+； 阴离子N3-、O2-、F-、OH-、NH2-。 （3）18电子粒子：分子Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4； 阳离子K、Ca ；阴离子P3—、S2—、Cl—、HS—、O22—。 （4）14电子粒子：Si、N2、CO、C2H2；16电子粒子：S、O2、C2H4、HCH0 。 6.1～20号元素原子结构的特点

人教版高中化学选修3第一章第一节第二课时《原子结构》教案

教案 课题：第一节原子结构（2）授课班级 课时第二课时 教学目的 知识 与 技能 1、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布 2、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布 3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理 4、知道原子的基态和激发态的涵义 5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用 过程 与 方法 复习和沿伸、动画构造原理认识核外电子排布，亲自动手书写，体会原理情感 态度 价值观 充分认识原子构造原理，培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学 的兴趣。 重点电子排布式、能量最低原理、基态、激发态、光谱难点电子排布式 知识结构与板书设计三、构造原理 1．构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s…… 2、能级交错现象(从第3电子层开始)：是指电子层数较大的某些轨道的能量反低于电子层数较小的某些轨道能量的现象。 电子先填最外层的ns，后填次外层的（n-1）d，甚至填入倒数第三层的（n-2）f的规律叫做“能级交错” 3．能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。即在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里。 4、对于同一电子亚层(能级)(等价轨道),当电子排布为全充满、半充满或全空时,原子是比较稳定的。 5、基态原子核外电子排布可简化为：［稀有气体元素符号］+外围电子(价电子、最外层电子) 四、基态与激发态、光谱 1、基态—处于最低能量的原子。

《原子结构与性质》综合训练题

《原子结构与性质》训练题 1.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是() ①R的最高正价为＋3价②R元素位于元素周期表中第ⅡA族 ③R元素第一电离能大于同周期相邻元素④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 2.下列四种粒子中，半径按由大到小排列顺序正确的是() ①基态X的原子结构示意图 ②基态Y的价电子排布式：3s23p5 ③基态Z2－的电子排布图 ④W 基态原子有2个能层，电子式为 A．①>②>③>④ B．③>④>①>② C．③>①>②>④ D．①>②>④>③ 3.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是() A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素 B．原子的价电子排布为(n－1)d6～8n s2的元素一定是副族元素 C．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区 D．基态原子的价电子排布为(n－1)d xn s y的元素的族序数一定为x＋y 4.具有以下结构的原子一定属于p区元素的是() ①最外层有3个电子的原子②最外层电子排布式为n s2的原子③最外层有3个未成对电子的原子④最外层电子形成全满结构的原子 A．②③ B．①③ C．②④ D．①④ 5.具有如下电子层结构的原子，其相应元素一定属于同一主族的是() A． 3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原子 B． 3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子 C．最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s22p6的原子 D．最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s2的原子 6.下列说法中正确的是() A．主族元素的价电子全排布在最外层的n s或n p轨道上

完整版原子结构与性质知识点总结与练习

第一章原子结构与性质 ?原子结构 1?能级与能层 加：也瓦子的总十轨ift 呈哦讳醪 mW L1+ wpFfe 詆上 各隐级上的廉「孰直養副」枳|睡緘丄宇牛 佩址」一-牛 * + b +*-r ⑴相同题上㈱子執坦能量的高低; WS 畀卩M?i 『 ② 形状相R 的尙子報说能卡的髙低: 农2令触靭…… ③ 同橋层内用状相同而伸屛方向 不同的廉了蜿ifi 的昶章和专'如 即“ 2i 如即勘道仰能楚4A 零 3. 原子核外电子排布规律 ⑴构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基 轨道（能级），叫做构造原理。 J ◎⑥?金 ? ◎⑥、⑥、⑥ ⑥⑥⑥? ?i/ 能级交错：由构造原理可知，电子先进入 说明：构造原理并不是说 4s 能级比3d 能级能 量低（实际上 4s 能级比3d 能级能量高），而是指这样顺 序填充电子可以使整个原子的能量最低。 也就是说，整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的 能量之和。 （2）能量最低原理 现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量 最低原理。 构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。 （3）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。 换言之, 态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动 4s 轨道，后进入3d 轨道，这种现象叫能级交错。

一个轨道里最多只能容纳两个电子， 且电旋方向相反 (用“TJ”表示)，这个原理称为泡利(Pauli )原理 (4) 洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时，总是优先单独占据一个轨道， 洪特规则特例：当p 、d 、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。 即 p0、dO 、fO 、p3、d5、f7、p6、d10、f14 时，是较稳定状态。 前36号元素中，全空状态的有 4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0;半充满状态的有：7N 2s22p3、 15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3;全充满状态的有 10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。 4. 基态原子核外电子排布的表示方法 (1) 电子排布式 ① 用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K : 1s22s22p63s23p64s1。 ② 为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相 应稀有气体 的元素符号外加方括号表示，例如 K ： [Ar]4s1。 (2) 电子排布图(轨道表示式) 每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。 如基态硫原子的轨道表示式为 帀冋戸冋河丽FW1 In 2 驶 2fi 3* 3|> 二.原子结构与元素周期表 1. 原子的电子构型与周期的关系 (1) 每周期第一种元素的最外层电子的排布式为 ns1。每周 期结尾元素的最外层电子排布式除 He 为1s2 外，其余为ns2np6。He 核外只有2个电子，只有1个s 轨道，还未出现p 轨道，所以第一周期结尾元素的 电子排布跟其他周期不同。 (2) 一个能级组最多所容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类。但一个能级组不一定全部是能量 相同的能级，而 是能量相近的能级。 2. 元素周期表的分区 (1)根据核外电子排布 ① 分区 这个规则叫洪特( Hund )规则。比如, f J J J fJ I f p3的轨道式为 而且自旋方向相同,

(统编版)2020学年高中物理第二章原子结构第4节玻尔的原子模型能级教学案教科版选修3

第4节 玻尔的原子模型__能级 (对应学生用书页码P26) 一、波尔的原子结构理论 (1)电子围绕原子核运动的轨道不是任意的，而是一系列分立的、特定的轨道，当电子在这些轨道上运动时，原子是稳定的，不向外辐射能量，也不吸收能量，这些状态称为定态。 (2)当原子中的电子从一定态跃迁到另一定态时，才发射或吸收一个光子，其光子的能量hν＝E n －E m ，其中E n 、E m 分别是原子的高能级和低能级。 (3)以上两点说明玻尔的原子结构模型主要是指轨道量子化和能量量子化。 [特别提醒] “跃迁”可以理解为电子从一种能量状态到另一种能量状态的瞬间过渡。 二、用玻尔的原子结构理论解释氢光谱 1．玻尔的氢原子能级公式 E n ＝E 1n 2(n ＝1,2,3，…)，其中E 1＝－13.6 eV ，称基态。 2．玻尔的氢原子中电子轨道半径公式 r n ＝n 2r 1(n ＝1,2,3，…)，其中r 1＝0.53×10 －10 m 。 3．玻尔理论对氢光谱解释 按照玻尔理论，从理论上求出里德伯常量R H 的值，且与实验符合得很好。同样，玻尔理论也很好地解释甚至预言了氢原子的其他谱线系。 三、玻尔原子结构理论的意义 1．玻尔理论的成功之处 第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律。 2．玻尔理论的局限性 不能说明谱线的强度和偏振情况；不能解释有两个以上电子的原子的复杂光谱。 1．判断： (1)玻尔的原子结构假说认为电子的轨道是量子化的。( ) (2)电子吸收某种频率条件的光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态。( ) (3)电子能吸收任意频率的光子发生跃迁。( ) (4)玻尔理论只能解释氢光谱的巴尔末系。( ) 答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)× 2．思考：卢瑟福的原子模型与玻尔的原子模型有哪些相同点和不同点？ 提示：(1)相同点：

高中化学选修三 原子结构与性质知识总结

原子结构与性质 一 原子结构 1、原子的构成 中子N （核素） 原子核 近似相对原子质量 质子Z （带正电荷） → 核电荷数 元素 → 元素符号 原子结构 决定原子呈电中性 电子数（Z 个） 化学性质及最高正价和族序数 体积小，运动速率高（近光速），无固定轨道 核外电子 运动特征 电子云（比喻） 小黑点的意义、小黑点密度的意义。 排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径 表示方法 → 原子（离子）的电子式、原子结构示意图 2、三个基本关系 （1）数量关系：质子数 = 核电荷数 = 核外电子数（原子中） （2）电性关系： ①原子中：质子数=核电荷数=核外电子数 ②阳离子中：质子数>核外电子数 或 质子数=核外电子数+电荷数 ③阴离子中：质子数<核外电子数 或 质子数=核外电子数-电荷数 （3）质量关系：质量数 = 质子数 + 中子数 二 原子核外电子排布规律 决定 X) (A Z

三相对原子质量 定义：以12C原子质量的1/12（约1.66×10-27kg）作为标准，其它原子的质量跟它比较所得的值。其国际单位制（SI）单位为1，符号为1（单位1一般不写） 原子质量：指原子的真实质量，也称绝对质量，是通过精密的实验测得的。 如：一个氯原子的m(35Cl)=5.81×10-26kg。 核素的相对原子质量：各核素的质量与12C的质量的1/12的比值。一种元素有几种同位素，就应 有几种不同的核素的相对原子质量， 相对诸量如35Cl为34.969,37Cl为36.966。 原子比较核素的近似相对原子质量：是对核素的相对原子质量取近似整数值，数值上与该质量 核素的质量数相等。如：35Cl为35,37Cl为37。 元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子个数百分比算出的平均值。如： Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a% + Ar(37Cl)×b% 元素的近似相对原子质量：用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其原子个数百分比 的乘积之和。

高中化学《原子结构与元素的性质》教案14 新人教版选修3

1.2.1 原子结构与元素的性质（第2课时） 知识与技能： 1、掌握原子半径的变化规律 2、能说出元素电离能的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质 3、进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认识物质的结构与性质之间的关系 4、认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系 5、认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值 教学过程： 【复习】元素周期表结构，核外电子排布式书写。 【板书】二、元素周期律 【提问】思考回答元素周期表中，同周期的主族元素从左到右，最高化合价和最低化合价、金属性和非金属性的变化有什么规律? 【回答】同周期的主族元素从左到右，最高化合价从+1～+7，最低化合价从－4～－1价，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 【讲解】元素的性质随核电荷数递增发生周期性的递变，称为元素周期律。元素周期律的内涵丰富多样，下面，我们来讨论原子半径、电离能和电负性的周期性变化。 【板书】元素周期律：元素的性质随核电荷数递增发生周期性的递变。 1、原子半径 【讨论】原子半径的大小取决于两个相反的因素：一是电子的能层数，另一个因素是核电荷数。这两个因素怎样影响原子半径？ 【总结】电子的能层越多，电子之间的负电排斥将使原子的半径增大；而核电荷数越大，核对电子的引力也就越大，将使原子的半径缩小。这两个因素综合的结果使各种原子的半径发生周期性的递变。 【板书】影响因素：能层数、核电荷数。 【投影】主族元素的原子半径如图l—20所示。 【学与问】元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何?应如何理解这种趋势?周期表中的同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何?应如何理解这种趋势? 【回答】原子半径的大小取决于两个相反的因素：一是电子的能层数，另一个是核电荷数。显然电子的能层数越大，电子间的负电排斥将使原子半径增大，所以同主族元素随着原子序数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。而当电子能层相同时，核电荷数越大，核对电子的吸引力也越大，将使原子半径缩小，所以同周期元素，从左往右，原子半径逐渐减小。 【板书】2、电离能 【讲解】气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。上述表述中的“气态”“基态”“电中性”“失去一个电子”等都是保证“最低能量”的条件。 【板书】（1）电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。

第一章《原子结构与性质》全章教案

第一章物质结构与性质教案 教材分析： 一、本章教学目标 1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。 2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。 3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。 4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。 5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。 6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。 本章知识分析： 本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。 通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。 注意本章不能挖得很深，属于略微展开。 第一节原子结构 第一课时 知识与技能： 1、进一步认识原子核外电子的分层排布 2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系 3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系 4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义 5、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布 6、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布 方法和过程： 复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯。 情感和价值观：充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。 教学过程： 1、原子结构理论发展 从古代希腊哲学家留基伯和德谟克利特的朴素原子说到现代量子力学模型，人类思想中的原子结构模型经过多次演变，给我们多方面的启迪。 现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约两小时，诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的熔合反应，分期分批地合成其他元素。 〖复习〗必修中学习的原子核外电子排布规律：

高二化学物质结构与性质优质学案2：1.1原子结构模型

第1节原子结构模型 学习目标 1.了解氢原子光谱的特点及玻尔原子结构模型的基本观点。 2.了解原子核外电子在一定条件下发生跃迁与光谱的联系。 3.理解原子轨道和电子云的含义。 自主学习 知识点一氢原子光谱和玻尔的原子结构模型 1.原子结构理论的发展史 道尔顿―→实心球原子模型 汤姆逊―→“葡萄干布丁”模型 卢瑟福― 玻尔―→核外电子分层排布模型 现代― 2．光谱 (1)连续光谱：由各种波长的光组成，且相近的波长差别极小而不能分辨。如阳光形成的光谱即为连续光谱。 (2)线状光谱：由具有特定波长、彼此分立的谱线组成。如氢原子光谱为线状光谱。 3．玻尔原子模型的基本观点

(2)贡献 ①成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实。 ②阐明了原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁，而电子所处的轨道的能量是量子化的。 思考交流 1．电子跃迁时只吸收能量吗？ 知识点二量子力学对原子核外电子运动状态的描述 1．原子轨道 (1)电子层：在多电子原子中，根据电子离核的平均距离远近、能量的高低分为多个电子层；用n表示，n的取值为正整数1,2,3,4,5,6，……，对应符号K，L，M，N，O，P等。 (2)能级：当n相同时，电子所具有的能量也可能不同，因此，对同一个电子层，还可分为若干个能级。如n＝2时，有1个s能级和1个p能级。 (3)原子轨道：用来描述原子中的单个电子的空间运动状态。 (4)n值所对应的能级和原子轨道的情况。 思考交流 2．多电子原子中，电子的运动区域与其能量的高低之间有何关系？2．原子轨道的图形描述 3．电子云

(1)定义：描述电子在空间单位体积内出现概率大小的图形称为电子云图。 (2)含义：用单位体积内小点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小。点密的地方，表示在那里电子在单位体积内出现的概率大；点疏的地方，表示在那里电子在单位体积内出现的概率小。 探究学习 探究一 基态、激发态与原子光谱 【问题导思】 ①原子光谱形成的原因是什么？ 【提示】 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，形成原子光谱。②霓虹灯的发光原理与氢原子光谱相同吗？ 【提示】 基本相同，都是气体在高电压激发下发生电子跃迁产生的。 1．基态原子与激发态原子 2．不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 3．光谱分析：利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素。 4．玻尔原子结构模型 (1)基本观点：①电子在确定的轨道上运动 ②轨道能量是量子化的 ③电子跃迁产生能量变化 (2)意义：①成功解释了氢原子的线状光谱 ②说明核外电子是分层排布的 (3)不足：无法解释复杂光谱问题 【例1】可见光光子的能量在1.61 ～3.10 eV 范围内。若氢原子从高能级跃迁到量子数为n 的低能级的谱线中有可见光，根据氢原子能级图可判断n 为( )

人教版高中化学选修三《原子结构》教案设计

电子云原子轨道泡利原理洪特规则 【教学目标】 了解电子云、原子轨道、泡利原理、洪特规则 【重点难点】 电子云、原子轨道、泡利原理、洪特规则 【教学过程】 一、引言： 01．20世纪初，丹麦科学家玻尔把原子类比为太阳系，提出了原子的行星模型，认为核外电子像行星绕着太阳运行那样绕着原子核运动，玻尔还因此于1916年获得诺贝尔物理奖，然而在后来的十年里，玻尔的行星模型却被彻底否定了，你知道为什么吗？ 02．那是因为电子是一种质量极小的微观粒子，电子在核外的运动速度又接近光速，因此电子的运动和光一样，具有波粒二相性。此时，不可能像描述宏观物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处。而只能用统计的方法，确定它在原子中某一区域内出现的概率。 03．就以最简单的原子氢原子为例，这种概率统计的结果如何？有 何规律？ 二、指导阅读： 01．假想给电子拍照，然后把照片叠加在一起得到电子云图像（右图）。 02．把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，即为电子云轮廓图，该 轮廓图即为原子轨道。

03．s能级的原子轨道和p能级的原子轨道图分别如下，由此可见：s电子的原子轨道都是球形的，p电子的原子轨道是纺锤形的，每个p能级的3个原子轨道相互垂直。 三、基态原子电子排布图： 01．描述核外电子的运动状态，你已经了解了哪几个方面？ 02．写出原子序数为3-10的电子排布式，到此，你能解释下列电子排布图吗？ 03．阅读：泡利原理、洪特规则、电子自旋。 四、小结： 01．描述电子运动状态应从哪几方面着手？ 02．构造原理解决了哪些方面的问题？其余问题靠什么解决的？

03．可见，学习原子结构的方法如何？ 五、课后作业： 01．图1和图2分别表示1s电子的概率分布和原子轨道。下列说 法正确的是（） A．图1中的每个小黑点表示1个电子 B．图2表示1s电子只能在球体内出现 C．图2表明1s轨道呈圆形，有无数对称轴 D．图1中的小黑点表示某一时刻，电子在核外所处的位置 02．各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，其理论依据是（）A．构造原理B．泡利原理 C．洪特规则 D．能量最低原理 03．电子排布在同一能级时，总是（）A．优先单独占据不同轨道，且自旋方向相同 B．优先单独占据不同轨道，且自旋方向相反 C．自由配对，优先占据同一轨道，且自旋方向相同 D．自由配对，优先占据同一轨道，且自旋方向相反 04．基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有（）A．1种 B．2种C．3种 D．8种 05．下图中，能正确表示基态硅原子的是（） A B C D

2020年高中化学人教版物质结构与性质第1章《原子结构与性质》单元测试卷

第1章《原子结构与性质》单元测试卷 一、单选题(共15小题) 1.下列各组微粒，没有按照半径由小到大顺序排列的是() A． Cl、Na、F、K B． F、Cl、Na、K C． Ca2＋、K＋、Cl－、S2－ D． Na＋、K＋、Cl－、Br－ 2.已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的电子排布图，其中最能准确表示基态锰原子核外电子排布状态的是() A． B． C． D． 3.下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应又能与烧碱溶液反应且都产生H2的是() A．核内无中子的原子 B．外围电子排布为3s23p3的原子 C．最外层电子数等于倒数第三层的电子数的原子 D． N层上无电子，最外层的电子数等于电子层数的金属原子 4.下列有关微粒性质的排列顺序中错误的是() A．原子半径：Na＞S＞O B．稳定性：PH3＜H2S＜H2O C．离子半径：Al3＋＞Mg2＋＞Na＋ D．第一电离能：O＜F＜Ne 5.氧离子中电子的运动状态有（）

A． 3种 B． 8种 C． 10种 D． 12种 6.X元素的原子最外层电子排布为(n＋1)s n(n＋1)p n＋1，下列关于该元素及其化合物的叙述不正确的是() A． X的气态氢化物受热易分解 B． X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸 C． X的第一电离能比其左右相邻的两种元素的第一电离能都要大 D． X是植物生长所需要的一种营养元素 7.下列说法正确的是() A．基态氧原子中未成对电子数是0 B．基态氮原子中未成对电子数是3 C．基态碳原子中未成对电子数是4 D．基态铜原子中未成对电子排布在3d轨道 8.图中所发生的现象与电子的跃迁无关的是() A．答案A B．答案B C．答案C D．答案D 9.下列表示钠原子的符号和图示中能反映能级差别和电子自旋状态的是() A． B．Na C． 1s22s22p63s1

高中化学第1章原子结构第1节第1课时氢原子光谱和玻尔的原子结构模型学案鲁科版

第1课时 氢原子光谱和玻尔的原子结构模型 [学习目标定位] 1.知道原子结构模型的演变历程和玻尔的原子结构模型的内容。2.知道基态、激发态和原子光谱等概念，认识原子光谱分析的应用。 一 原子结构模型的演变 1．阅读教材，将下列各原子结构模型的名称及相关科学家的名字填入表中： 中在原子核上，电子在原子核外空间做高速运动。卢瑟福因此被誉为“原子之父”。 [归纳总结] 1．由于道尔顿最早提出了原子论，合理地解释了当时的一些化学现象和规律，给化学奠定了唯物主义理论基石，所以道尔顿被誉为近代化学之父。 2．从原子结构模型的演变过程可以看出，人类对原子结构的认识过程是逐步深入的。虽然很多科学家得到了一些错误的结论，但对当时发现真相作出了一定的贡献。 3．随着现代科学技术的发展，科学家已能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜来拍摄表示原子图像的照片并且能在晶体硅表面上用探针对原子进行“搬迁”。 [活学活用] 1．自从1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出了原子假说，人类对原子结构的认识就不断深入、发展，并通过实验事实不断地完善对原子结构的认识。下列关于原子结构模型的说法中，正确的是( ) A ．道尔顿的原子结构模型将原子看作实心球，故不能解释任何问题 B ．汤姆逊“葡萄干布丁”原子结构模型成功地解释了原子中的正负粒子是可以稳定共存的 C ．卢瑟福核式原子结构模型指出了原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体

积的关系 D ．玻尔电子分层排布原子结构模型引入了量子化的概念，能够成功解释所有的原子光谱 答案 C 解析 道尔顿的原子理论成功地解释了质量守恒定律等规律，故A 选项是错误的；汤姆逊“葡萄干布丁”原子结构模型提出了正负电荷的共存问题，但同时认为在这样微小的距离上有着极大的作用力，存在着电子会被拉进去并会碰撞在带正电的核心上这样的问题，故B 选项是错误的；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了核式原子结构模型，散射实验的结果能够分析出原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体积的关系，故C 选项是正确的；玻尔电子分层排布原子结构模型只引入了一个量子化的概念，只能够解释氢原子光谱，而不能解释比较复杂的原子光谱，故D 选项是错误的。 2．道尔顿的原子学说曾起了很大的作用。他的学说包含下列三个论点： ①原子是不能再分的粒子； ②同种元素的原子的各种性质和质量都相同； ③原子是微小的实心球体。 从现代的观点考虑，你认为三个论点中不确切的是___________________________。 答案 ①②③ 解析 根据现代物质结构的观点可知原子是由原子核和核外电子构成的，因此可以再分；由于存在同位素，因此质子数相同的同种原子也会因中子数不同而导致其质量和物理性质不同，但其化学性质相同；原子核的体积很小，原子中大部分为空隙，电子在核外作 高速运动。 二 氢原子光谱和波尔的原子结构模型 1．阅读教材，回答下列问题： (1)处于最低能量状态的原子称为基态原子。若基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至能量较高轨道成为激发态原子。 (2)原子基态与激发态相互转化间的能量变化 基态原子 吸收能量释放能量激发态原子 2．光是电子释放能量的重要形式之一。在日常生活中，大家看到的许多可见光(如灯光、霓虹灯光、激光)和节日燃放的焰火等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。 (1)不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，若用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，则可确立某种元素的原子，这些光谱总称原子光谱。在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为谱学分析。 (2)氢原子光谱是线状光谱而不是连续光谱，是由于氢原子光谱源自核外电子在能量不

高中化学《原子结构》教案2 新人教版选修3

第一章第一节原子结构（第二课时） 教学目标： 1、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理 2、知道原子的基态和激发态的涵义 3、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用 重点难点:能量最低原理、基态、激发态、光谱 教学过程： 〖引入〗在日常生活中，我们看到许多可见光如灯光、霓虹灯光、激光、焰火与原子结构有什么关系呢？ 创设问题情景：利用录像播放或计算机演示日常生活中的一些光现象，如霓虹灯光、激光、节日燃放的五彩缤纷的焰火等。 提出问题：这些光现象是怎样产生的? 问题探究：指导学生阅读教科书，引导学生从原子中电子能量变化的角度去认识光产生的原因。 问题解决：联系原子的电子排布所遵循的构造原理，理解原子基态、激发态与电子跃迁等概念，并利用这些概念解释光谱产生的原因。 应用反馈：举例说明光谱分析的应用，如科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦，化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量，还可以让学生在课后查阅光谱分析方法及应用的有关资料以扩展他们的知识面。 〖总结〗 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。 处于最低能量的原子叫做基态原子。 当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量。光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一。 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。许多元素是通过原子光谱发现的。在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。 〖阅读分析〗分析教材p8发射光谱图和吸收光谱图，认识两种光谱的特点。 阅读p8科学史话，认识光谱的发展。 〖课堂练习〗 1、同一原子的基态和激发态相比较（） A、基态时的能量比激发态时高 B、基态时比较稳定 C、基态时的能量比激发态时低 D、激发态时比较稳定 2、生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是（） A、钢铁长期使用后生锈 B、节日里燃放的焰火 C、金属导线可以导电 D、卫生丸久置后消失 3、比较多电子原子中电子能量大小的依据是（） A．元素原子的核电荷数 B．原子核外电子的多少 C．电子离原子核的远近 D．原子核外电子的大小 4、当氢原子中的电子从2p能级，向其他低能量能级跃迁时 ( ) A. 产生的光谱为吸收光谱 B. 产生的光谱为发射光谱 C. 产生的光谱线的条数可能是2 条 D. 电子的势能将升高.