1人类对原子结构的认识 原子核外电子的运动特征
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专题2原子结构与元素的性质第一单元原子核外电子的运动问题导入什么是原子?原子有哪些特点?答:原子是化学变化中的最小粒子。
原子的特点有:(1)原子的大部分质量集中于原子核内;(2)核的体积很小,约为整个原子体积的10-15,因此,原子内原子核外有较大空间;(3)原子内原子核的密度非常大,约为金属铀密度(18.07 g·cm-3)的5×10倍。
知识预览1.氢原子光谱是由具有特定_________、彼此分离的_________所组成,即为线状光谱。
2.玻尔的原子结构模型的基本观点:(1)原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕__________运动,并且__________能量。
(2)在不同轨道上运动的电子具有__________的能量(E),而且能量是__________的,即能量是“__________”的,不能任意连续变化而只能取某些不连续的数值。
(3)只有当电子从一个轨道(能量为E i)跃迁到另一个轨道(能量为E j)时,才会__________能量。
3.量子力学研究表明,处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动。
轨道的类型不同,__________也不同。
人们用小写的英文字母s、p、d、f分别表示不同形状的轨道。
s轨道呈__________形,p轨道呈__________形,d轨道和f轨道较复杂。
4.原子核外电子还有一种称为“__________”的运动。
原子核外电子的自旋可以有两种不同的状态,通常用__________和__________来表示这两种不同的自旋状态。
5.为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况,人们常用小点的__________来表示电子在原子核外出现概率的大小。
点__________的地方,表示电子在那里出现的概率大;点__________的地方,表示电子在那里出现的概率小。
这种形象地描述电子在空间出现的概率大小的图形称为__________图。
【复习回顾】1.构成原子的微粒有哪些,它们之间的关系是什么?2.为什么原子不显电性?3.为什么说原子的质量主要集中原子核上?思考回顾,回答问题巩固已学的关于原子结构的知识,并过渡到新课【过渡引导】我们已经知道,原子是由原子核和核外电子构成的,原子核的体积很小,仅占原子体积的几千亿分之一,就好像一个大型的体育场中一个小蚂蚁,那么核外电子是什么样的呢?在这“广阔”的空间里,电子又是怎样运动的呢?联想并回顾上节课中关于电子的相关信息:1.电子质量小2.电子带负电3.电子运动空间“大”通过对上节课内容的复习,过渡到新课的引入;由新的问题的提出,给出将要学习的内容,创设一种学习的氛围。
【板书总结】一、电子的特征:1.质量很小2.电子带负电3.运动空间小(如果相对于原子核,则“较大”)4.运动速度快(接近光速)宏观物体电子质量很大很小速度较小很大(接近光速)位移可测位移、能量不可同时测定能量可测轨迹可描述没有确定轨道整理归纳,体会核外电子的特征。
通过PPT展示学生能够感知的宏观物体和微观电子做对比,更深刻的体会核外电子的特征。
【质疑】那核外的电子又是怎样运动的呢?引入核外电子排布的学习【视频】通过视频体会人类探索原子结构的历史使学生了解假说,模型等科学研究方法和科学研究的历程,培养科学态度和科学精神。
【阅读】课本P6关于核外电子的排布介绍阅读并结合视频体会核外电子的分层运动培养通过各种方式获取信息的能力【交流研讨】电子在原子核外是怎样运动的?根据阅读的内容,小组交流,归纳整理,回答自己的结果。
培养学生获得信息后,能够进行整理归纳,并且表述出自己的成果。
【板书总结】二、核外电子排布的规律:1.电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布,总是尽先排在能量低的电子层里;2.每层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数);3.最外层电子数不超过8个(第一层为最外层时,电子数不超过2个)。
4.次外层最多不超过18个电子。
高中化学必修3知识点总结高中化学必修3知识点总结第一章原子结构与性质.一、认识原子核外电子运动状态,了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义.1.电子云:用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近,电子出现的机会大,电子云密度越大;离核越远,电子出现的机会小,电子云密度越小.电子层(能层):根据电子的能量差异和主要运动区域的不同,核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q.原子轨道(能级即亚层):处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动,分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道,s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形,d轨道和f 轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7.2.(构造原理)了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理,能用电子排布式表示1~36号元素原子核外电子的排布.(1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中,不存在运动状态完全相同的两个电子.(2).原子核外电子排布原理.①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道.②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子.③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同.洪特规则的特例:在等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时(p0、d0、f0)的状态,具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr Ar]3d54s1、29Cu Ar]3d104s1.(3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式.①根据构造原理,基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。
②根据构造原理,可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示,由下而上表示七个能级组,其能量依次升高;在同一能级组内,从左到右能量依次升高。
第2课时量子力学对原子核外电子运动状态的描述[学习目标定位] 1.知道描述原子核外电子运动状态的四个量子数的含义。
2.理解用四个量子数描述原子核外电子的运动状态。
3.了解原子轨道和电子云的含义。
一、原子轨道1.电子层通常,我们用量子数n来描述电子离核的远近,习惯上称为电子层。
n的取值为正整数1,2,3,4,5,6,…,对应的符号为K,L,M,N,O,P等。
n越大,电子离核的平均距离越远、能量越高。
2.能级当量子数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。
例如,n=1时,有1个s能级;n=2时,有1个s能级和1个p能级;n=3时,有1个s能级,1个p能级和1个d能级。
3.原子轨道(1)概念:原子中的单个电子的空间运动状态的描述。
(2)n值所对应的能级和原子轨道的情况p 3p 3d 3d 5……………4.电子的“自旋”处于同一原子轨道上的电子自旋运动状态只能有两种,分别用符号“↑”和“↓”表示。
(1)电子层、能级、原子轨道和自旋状态四个因素决定了电子的运动状态。
(2)与电子能量有关的因素是电子层和能级,即处于同一电子层同一能级中的电子具有相同的能量。
(3)处于同一个原子轨道上的电子有两种不同的自旋状态。
在同一个原子中不存在两个运动状态完全相同的电子。
例1下列有关认识正确的是( )A.各能层的能级数按K、L、M、N分别为1、2、3、4B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C.各能层含有的能级数为n-1D.各能层含有的电子数为2n2答案A解析各能层中的能级数等于其所处的能层数,即当n=1时,它只有一个s能级,当n=2时,含有两个能级分别为s、p能级,所以B、C都不正确;D选项中每个能层最多能填充2n2个电子,但不是一定含有2n2个电子。
例2(2018·邢台市月考)下列能级符号表示错误的是( )A.2pB.3fC.4sD.5d答案B解析每一能层的能级数与能层序数相等,且具有的能级依次为s、p、d、f……,M能层只有3s、3p、3d能级,没有3f能级。
高中化学物质结构与性质知识点总结一.原子结构与性质.一.认识原子核外电子运动状态,了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义.1.电子云:用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近,电子出现的机会大,电子云密度越大;离核越远,电子出现的机会小,电子云密度越小.电子层(能层):根据电子的能量差异和主要运动区域的不同,核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q.原子轨道(能级即亚层):处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动,分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道,s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形,d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7.2.(构造原理)了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理,能用电子排布式表示1~36号元素原子核外电子的排布.(1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中,不存在运动状态完全相同的两个电子.(2).原子核外电子排布原理.①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道.②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子.③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时(p0、d0、f0)的状态,具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1.(3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式.①根据构造原理,基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。
②根据构造原理,可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示,由下而上表示七个能级组,其能量依次升高;在同一能级组内,从左到右能量依次升高。
物质结构与性质知识点总结一.原子结构与性质.一.认识原子核外电子运动状态,了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义.1.电子云:用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近,电子出现的机会大,电子云密度越大;离核越远,电子出现的机会小,电子云密度越小.电子层(能层):根据电子的能量差异和主要运动区域的不同,核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q.原子轨道(能级即亚层):处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动,分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道,s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形,d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7.2.(构造原理)了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理,能用电子排布式表示1~36号元素原子核外电子的排布.(1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中,不存在运动状态完全相同的两个电子.(2).原子核外电子排布原理.①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道.②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子.③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同.洪特规则的特例:在等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时(p0、d0、f0)的状态,具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1.(3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式.①根据构造原理,基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。
②根据构造原理,可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示,由下而上表示七个能级组,其能量依次升高;在同一能级组内,从左到右能量依次升高。
《原子的结构》讲义在我们探索物质世界的奥秘时,原子无疑是其中最基本的构成单位。
了解原子的结构,就像是打开了一扇通往微观世界的大门,让我们能够更深入地理解物质的本质和性质。
原子到底是什么呢?简单来说,原子就像一个极其微小的“宇宙”,它有着自己独特的结构和运行规律。
原子的中心是原子核,它由质子和中子组成。
质子带有正电荷,而中子则呈电中性。
质子的数量决定了原子所属的元素种类。
比如说,氢原子的原子核里只有一个质子,而氧原子的原子核里有 8 个质子。
中子的作用也不可小觑。
它虽然不带电,但能影响原子核的稳定性。
有些原子核里的中子数量过多或过少,就会变得不稳定,从而发生放射性衰变。
原子核的体积非常小,如果把原子比作一个巨大的体育场,那么原子核就像场中心的一只小蚂蚁。
然而,尽管原子核体积小,它却集中了原子几乎全部的质量。
围绕着原子核运动的是电子。
电子带有负电荷,它们在不同的轨道上绕核运动。
这些轨道就像是一个个特定的“楼层”,电子只能在这些“楼层”上存在,不能处于“楼层”之间。
电子在不同轨道上的能量是不同的。
离原子核越近的轨道,电子的能量越低;离原子核越远的轨道,电子的能量越高。
当电子吸收了足够的能量,它就会从低能轨道跃迁到高能轨道;反之,当电子释放出能量时,它会从高能轨道回到低能轨道,并以光子的形式放出能量。
原子的结构还与元素的化学性质密切相关。
元素的化学性质主要取决于原子最外层电子的数目。
比如,最外层电子数为 8 的原子通常比较稳定,不容易与其他原子发生化学反应。
不同元素的原子通过化学键结合在一起,形成各种各样的物质。
共价键是原子间共用电子对形成的,比如在水分子中,氢原子和氧原子就是通过共价键结合在一起的。
离子键则是通过原子得失电子形成离子,然后离子之间相互吸引形成的。
像氯化钠这样的离子化合物,就是由钠离子和氯离子通过离子键结合而成的。
在了解原子结构的过程中,科学家们通过不断的实验和观察,逐渐揭示了原子的奥秘。
原子结构一、开天辟地——原子的诞生1.原子的诞生(1)原子的诞生(2)人类对原子结构认识的演变2.宇宙中的元素宇宙的组成元素及含量宇宙错误!其他原子总数不到1%3.地球上的元素分布绝大多数为金属元素,包括稀有气体在内的非金属仅24种。
地壳中含量在前五位:O、Si、Al、Fe、Ca。
二、能级与能层1.能层能层一二三四五六七……符号K L M N O P Q……28183250……最多容纳电子2.能级同一个能层中电子的能量也可能不同,同一能层又分成不同的能级(电子亚层)。
能级名称:s、p、d、f、g、h……能级符号:ns、np、nd、nf……(n代表能层)每一能級最多容纳电子的数量s:2 p:6 d:10 f:14 3.能层、能级与最多容纳电子数由上表可知:(1)能层序数等于该能层所包含的能级数,如第三能层有3个能级。
(2)s、p、d、f 各能级可容纳的电子数分别为1、3、5、7的2倍.(3)原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数是2n2(n为能层的序数)。
三、构造原理1.构造原理多电子基态原子的电子按先填能量低的能级,填满后再填能量高的能级的规律。
即电子所排的能级顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s..2.电子排布式(1)电子排布式:①概念:能层低的能级写在左边,依次书写能层高的能级,能级的右上角标注排布的电子数。
②表示方法例如:8O:1s22s22p4。
(2)简化(并)电子排布式:与之接近的稀有气体元素符号(原子实)+剩余的电子排布。
四、能量最低原理、基态与激发态、光谱1.能量最低原理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。
2.基态原子与激发态原子(1)基态原子:处于最低能量的原子。
(2)激发态原子: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。
(3)基态、激发态相互间转化的能量变化基态原子错误!激发态原子3.光谱(1)光谱的成因及分类(2)光谱分析: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.五、电子云与原子轨道1.原子核外电子的运动特点(1)相对于原子和电子的体积而言,电子运动的空间很大。
第三单元人类对原子结构的认识——原子结构模型的演变东阳市巍山高级中学——厉烨一、教学目标:知识与技能:1.通过原子结构模型演变的学习,了解科学家探索原子结构的艰难过程。
2.了解钠、镁、铝、氧、氯等常见元素原子的核外电子排布情况。
3.知道原子在化学反应中常通过电子的得失使最外层达到稳定结构。
4.通过氧化镁的形成了解镁与氧气发生化学反应的本质及结构和性质之间的关系。
过程与方法:1.通过自主讨论的学习方法,培养学生的自学能力。
2.通过利用多媒体手段给学生提供丰富多样的素材,使学生认识到网络资源的重要作用、提高同学们有效利用网络资源进行学习的主观能动性。
情感态度与价值观:从科学家探索物质构成奥秘的史学中体会科学探究的过程和方法,并培养学生对科学探索的热爱。
二、教学重、难点重点:1.原子结构模型的演变的交流与讨论2.常见元素的原子结构示意图3.活泼金属与活泼非金属反应的实质难点:活泼金属与活泼非金属反应的实质三、教学过程:[幻灯片]:一滴晶莹剔透的水滴挂在叶子上 (从宏观上欣赏……、从微观上欣赏……)。
[教师讲述]:从宏观上欣赏水滴挂在叶片上,晶莹剔透非常漂亮。
从微观上欣赏水是有水分子组成的,水分子还可以再分为氢原子和氧原子,在化学家眼中正是由于这些分子、原子等微粒通过组合才组成了我们多姿多彩的宏观世界,所以微观的世界更神奇、更精彩。
对于原子结构的探究许许多多的的科学家付出了他们毕生的心血,我们应该对他们致以最崇高的敬意![幻灯片]:对原子结构模型的演变作出突出贡献的几位科学家。
[提出问题]:科学家是如何去进行科学探究的呢?[教师讲述]:科学探究的一般思路:提出问题——猜想假设——实验论证——得出结论。
请同学们带着这个思路阅读书本P27-28交流与讨论内容并思考以下几个问题:(1)人类对原子结构的认识经历了哪几个阶段?对应的科学家是谁?(2)科学家在运用前人的成果时遇到了什么问题?他们是如何去分析论证从而得出了新的结构模型。