1.1原子结构导学案高二下学期化学人教版选择性必修2

第一节 原子结构【学习目标】1. 复习原子结构模型的历史发展过程。

2. 回顾原子结构示意图，理解原子结构3. 理解能层与能级的关系。

【重点难点】学习能层与能级以及两者之间的关系 【导学流程】一．原子结构模型的历史发展过程二、能层与能级1、能层的含义：按核外电子的 不同，可以将核外电子分成不同的能层。

2、能层的表示方法及各能层所能容纳的最多电子数能层 一 二 三 四 五 六 七 符号 最多电子数3、核外电子排布的一般规律——“一低四不超”（1）能量规律——能量最低原理：核外电子总是先排布在能量较低的电子层里，然后由内向外，依次排布在能量逐渐升高的电子层（2）数量规则：四不超：（1）每层最多容纳电子数为2n 2（2）最外层不超过8个电子（K 层为最外层时不超过2个电子） （3）次外层不超过18个电子 （4）倒数第三层不超过32个电子（3）原子核外各能层，能层序数越大，其离原子核的距离越远能量越高。

E(K)< E(L)< E(M)< E(N)< .... 4．能级(1)意义：根据多电子原子中同一能层电子________不同，将它们分成不同的能级。

(2)符号：在每一能层中，能级符号分别为n s 、n p 、n d 、n f……，其中n 代表________。

离核远近 近 远 能量高低 低 高5．能层、能级中所容纳的电子数注意：（1）任一能层的能级总是从s开始。

能级符号按照s、p、d、f、g……排序。

s、p、d、f能级可容纳的最多电子数分别为2、6、10、14，依次为奇数数列1、3、5、7的二倍（2）任一能层的能级数等于能层序数。

（3）能级符号前面用数字表示能层序数。

（4）同一能层不同能级之间的能量按s、p、d、f、…排序依次升高，即E(ns)<E(np)<E(nd)...（5）不同能层英文字母相同的不同能级，能层数(n)越大，离原子核越远，能量越高，如E(1s)<E(2s)<E(3s)...能层与能级的有关规律1．每一能层最多可容纳的电子数为2n2(n为能层序数)。

2．在每一个能层中，能级符号的顺序是n s、n p、n d、n f……(n为能层序数)。

3．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，即第一能层只有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和3d)，依次类推。

4．以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的2倍。

5．英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。

例如，1s、2s、3s、4s……能级最多都只能容纳2个电子。

【课后练习】1、判断正误(1)2d表示L层上的d能级()(2)同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小()(3)各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束()(4)4s、4p、4d、4f能量的高低顺序为E(4s)＜E(4p)＜E(4d)＜E(4f)()(5)3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数不相同()2．若n＝3，以下能级符号错误的是()A．n p B．n f C．n d D．n s3．下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是()A．1s、2p、3d B．1s、2s、3s C．2s、2p、2d D．3p、3d、3f4．第N能层所含能级数、最多容纳的电子数分别为()A．3、18B．4、24 C．5、32 D．4、321.1.2基态与激发态原子光谱【学习目标】1.通过核外电子能量不同分析，理解激态与激发态的含义与关系。

2.能辨识光谱与电子跃迁之间的关系。

【重点难点】激态与激发态的含义【导学流程】一、基态与激发态1、基态原子：处于状态的原子叫做基态原子。

2、激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到，变为激发态原子。

注意：（1）电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子时发生的是化学变化。

（2）一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。

如1s22s22p2表示基态碳原子，1s22s12p3为激发态碳原子(电子数不变)。

（3）激发态原子不稳定，易释放能量变为基态原子。

（4）激发态原子释放能量变为基态原子时，其能量可转化为可见光。

如:焰火、霓虹灯光、激光、萤光、LED灯.....二、光谱1、原子光谱不同元素原子的电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原子的或，总称原子光谱。

2、原子光谱的成因与分类3、分类：吸收光谱：明亮背景的暗色谱线发射光谱：暗色背景的明亮谱线4、光谱分析在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。

5、光谱的应用①发现新元素：如铯(1860年)和铷(1861年)，其光谱图中有特征的蓝光和红光。

又如1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。

②检验元素：焰色试验中产生的焰色是电子跃迁的结果。

焰色产生的过程：基态原子激发态原子基态原子。

③生产生活：光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。

焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED 灯光等都与核外电子跃迁释放能量有关。

【课后练习】1、判断正误(1)光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式之一()(2)霓虹灯光、激光、萤光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关()(3)产生激光的前提是原子要处于激发态()(4)电子跃迁时只吸收能量()(5)同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量()(6)激发态原子的能量较高，极易失去电子，表现出较强的还原性()2．下列现象和应用与电子跃迁无关的是()A．激光B．焰色试验C．燃烧放热D．霓虹灯3．下列关于同一种原子中的基态和激发态说法中，正确的是()A．基态时的能量比激发态时高B．激发态时比较稳定C．由基态转化为激发态过程中吸收能量D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱4．元素Na的焰色试验呈黄色，从能量变化的角度其光谱类型属于()A．发射光谱B．吸收光谱C．连续光谱D．线状光谱5．对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。

产生这一现象的主要原因是() A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应1.1.3构造原理与电子排布式【学习目标】1.了解原子核外电子排布的构造原理。

2. 能用构造原理认识原子的核外电子排布。

3. 能根据思维模型熟练书写1～36号元素的电子排布式。

【重点难点】书写1～36号元素的电子排布式 【导学流程】 1、构造原理（1）以光谱学事实为基础，在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序：电子最先排布在能量 的能级上，然后依次排布在能量 的能级上。

（2）能级交错：能层较低的能级能量反而 能层较高的能级能量的现象。

从第3电子层开始出现此现象。

如：E 3p <E 4s <E 3d ，E 5s <E 4d <E 5p ，E 6s <E 4f <E 5d <E 6p 。

ns<(n -2)f < (n -1)d< np (n 为能层序数)构造原理中排布顺序的实质： （3）电子填入能级次序图能量 的能级划为一组，称为能级组。

按构造原理电子填入能级的顺序：例：1s→2s→2p→3s→ → → →（5）电子排布式中能 的数字表示该能级的电子数。

表示方法：．电子排布式 (1)定义：按能量由低到高的顺序写出各能级符号并用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子。

可以用来表示基态原子或简单离子的核外电子排布情况。

(2)表示方法： 如氯原子的电子排布式可表示为1s 22s 22p 63s 23p 5。

19-20号元素原子的电子排布式原子序数 元素名称元素符号电子排布式19 2021-30号元素原子的电子排布式原子序数 元素名称元素符号电子排布式21 22 23 24 25 26 27 28 29 30（4）特殊原子(Cr 和Cu)的核外电子排布构造模型是理想化了的，但理想化是许多科学的共同点，是建立模型所必需的。

并不是所有基态原子的核外电子都符合构造原理。

注：能级电子排布 (p 6、d 10、f 14 )、 (p 3、d 5、f 7)或 时，能量相对 ，原子结构较 。

24Cr ：29Cu ：电子排布式适用范围：适用于基态原子或简单离子的核外电子排布情况。

3、简化电子排布式为了避免电子排布式过于繁琐，可以简化为[ ]+剩余能级电子排布来表示。

[Ｘ]简称“ ”，表示内层电子已达到（上一周期）结构的部分4、价层电子排布式为突出与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生称为价电子层(简称价层)。

通常元素周期表只给出价层电子排布。

价电子的位置：（1）主族、零族元素：最外层电子(1-20号、31-36号)（2）副族和第VIII族元素：价电子除最外层电子外，还可能包括次外层电子(21-30号)5、离子的电子排布式书写步骤：先写原子的电子排布式；再考虑得失电子情况。

（1）确定原子变成离子时得到或失去的电子数。

（2）原子电子形成阴离子，得到的电子填充在的能级上。

Cl：Cl-：O：O2-：（3）原子电子形成阳离子，总是先失去最外层的电子，即失电子顺序：。

一般来说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和Ⅷ族元素可能还会进一步向内层失去电子。

Mg：Mg2+：Ca：Ca2+：Fe：Fe2+：Fe3+：【课后练习】1、某元素原子3d轨道上有5个电子，则该原子最外层电子的排布可能是（）124p124p323p63d52、下列电子排布式中，表示的是激发态原子的是( )A．1s22s22p6B．1s22s22p63s23p63d104s2 C．1s22s22p33s1D．1s22s22p63s23p63d54s13、北京奥运会主体育场“鸟巢”，被《泰晤士报》评为全球“最强悍”工程之一、建造“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢，23V原子的电子排布式是。

4、下列各基态原子或离子的电子排布式书写错误的是( )A．K：1s22s22p63s23p6B．F：1s22s22p5 C．Mg2+：1s22s22p D．O2-：1s22s22p65、某元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，该元素最可能的化合价为( )A．＋1 B．＋3 C．＋5 D．－56、X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，则X、Y原子处于基态时的最外层电子排布式可能是（）A.X：3s23p1 Y：3s23p4B.X：2s22p3 Y：2s22p4C.X：3s23p2Y：3s23p4D.X：3s2 Y：2s22p31.1.4电子云与原子轨道【学习目标】1.能说明微观粒子运动状态与宏观物体运动特点的差异，建立对原子结构的模型认知。