人教高中化学选修物质结构与性质第一章第一节原子结构(时)
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《物质结构基础》第一部分原子的结构和性质第一节原子的结构1、能层(1)原子核外的电子是分层排布的。
根据电子的能级差异,可将核外电子分成不同的能层。
(2)每一能层最多能容纳的电子数不同:最多容纳的电子数为2n2个。
(3)离核越近的能层具有的能量越低。
(4)能层的表示方法:能层一二三四五六七……符号K L M N O P Q ……最多电子数 2 8 18 32 50 ……离核远近由近————————————→远能量高低由低————————————→高2、能级在多电子的原子中,同一能层的电子,能量也可以不同。
不同能量的电子分成不同的能级。
【提示】①每个能层所包含的能级数等于该能层的序数n,且能级总是从s能级开始,如:第一能层只有1个能级1s,第二能层有2个能级2s和2p,第三能层有3个能级3s、3p、3d,第四能层有4个能级4s、4p、4d和4f,依此类推。
②不同能层上的符号相同的能级中最多所能容纳的电子数相同,即每个能级中最多所能容纳的电子数只与能级有关,而与能层无关。
如s能级上最多容纳2个电子,无论是1s还是2s;p能级上最多容纳6个电子,无论是2p还是3p、4p能级。
③在每一个能层(n)中,能级符号的排列顺序依次是ns、np、nd、nf……④按s、p、d、f……顺序排列的各能级最多可容纳的电子数分别是1、3、5、7……的两倍,即分别是2、6、10、14……3、基态原子与激发态原子(1)基态原子为能量最低的原子。
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。
(2)基态原子与激发态原子相互转化与能量转化关系:4、构造原理与基态原子的核外排布随着原子核电荷数的递增,绝大多数元素的原子核外电子的排布将遵循如图的排布顺序,我们将这个顺序成为构造原理。
(1)它表示随着原子叙述的递增,基态原子的核外电子按照箭头的方向在各能级上依此排布:1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s……这是从实验得到的一般规律,适用于大多数基态原子的核外电子排布。
《原子结构》第二课时教学设计原子结构理论成功的阐述了原子的稳定性,氢原子光谱的产生和不连续性。
1926年,量子力学推翻了玻尔的氢原子模型,指出一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行,而在核外空间各处都可能出现,但出现的概率不同,可以算出它们的概率密度分布。
概率密度:P表示电子在某处出现的概率;V表示该处的体积;求真务实、不断进步的科学精神与社会责任感。
讲授新课第一节原子结构第二课时电子云与原子轨道、泡利原理、洪特规则、能力最低原理一、电子云【问题】图1-7 中的小点是什么呢?是电子吗?小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述。
小点越密,表明概率密度越大。
由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾,因而被形象的称作“电子云”。
1.电子云概念电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。
电子在原子核外一定空间范围内出现的概率统计起来,好似在原子核外笼罩着一团带负电的云雾,形象称为“电子云”。
2.电子云轮廓图电子云图很难绘制,使用不便,我们常使用电子云轮廓图。
为了表示电子云轮廓的形状,对核外电子的空间运动状态有一个形象化的简便描述。
把电子在原子核外空间出现概率P=90%的空间圈出来,即电子云轮廓图。
【过渡】所有原子的任意能层的s电子的电子云轮廓图都思考认识核外电子的运动特点。
知道电子的运动状态(空间分布及能量)。
是一个球形,只是球的半径不同。
同一原子的能层越高,s 电子云半径越大,是由于电子的能量依次增高,电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大,电子云越来越向更大的空间扩展。
就像宇宙飞船必须提供能量推动才能克服地球引力上天,2s电子比1s电子能量高,克服原子核的吸引在离核更远的空间出现的概率就比1s大,因而2s电子云必然比1s电子云更弥散。
二、原子轨道1.定义:电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
2.形状:(1)s电子的原子轨道呈球形,能层序数越大,原子轨道的半径越大。
【人教版】高中化学选修3知识点总结:第一章原子结构与性质【人教版】高中化学选修3知识点总结:第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质课标要求1.了解原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素的(1~36号)原子核外电子的排布。
了解原子核外电子的运动状态。
2.了解元素电离能的含义,并能用以说明元素的某种性质3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。
4.了解电负性的概念,知道元素的性质与电负性的关系。
要点精讲一.原子结构1.能级与能层2.原子轨道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态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道(能级),叫做构造原理。
能级交错:由构造原理可知,电子先进入4s轨道,后进入3d轨道,这种现象叫能级交错。
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,一个轨道里最多只能容纳两个电子,且电旋方向相反(用“↑↓”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,而且自旋方向相同,这个规则叫洪特(Hund)规则。
比如,p3的轨道式为↑↑↑或↓↓↓,而不是↑↓↑。
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、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时,是较稳定状态。