資源簡介

(共38張PPT)
第一節
原 子 結 構
不可再分
實心小球
不可再分
實心小球
各種各樣
葡萄干
布丁
行星
模型
電子
軌道
能量
人類對于原子結構的探索，對于微觀粒子的運動規律進行了長期的思考與探索
德謨克利特
道爾頓
湯姆生
盧瑟福
薛定諤
玻爾
電子云
是化學變化中最小的粒子
是原子的重新組合。
3.原子結構：
核內質子數 = 核外電子數 = 原子序數
質子數（Z） + 中子數（N）
原子
原子核
核外電子(—)
質子(+)
中子
{
{
復習鞏固：
1. 原子：
2. 化學反應的實質：
核電荷數(z)=
質量數（A） =
4. 原子核外電子排布：
次外層電子數目不能超過 個，倒數第三層電子數目不能超過 個。
(3)原子最外層電子數目不能超過 個(K層為最外層時不能超過 個)
(2)原子核外各電子層最多容納 個電子。
(1)核外電子總是盡量先排布在 的電子層；
“一低 四不超”
能量較低
8
2n2
2
18
32
一、能層與能級
1.能層
（電子層）
核外電子按能量不同分成能層，也叫電子層
能層 一 二 三 四 五 六 七
符號 K L M N O P Q
最多容納的電子數 2 8 18 32 50 72 98
離核越近的能層，具有的能量越低，電子優先占據低能量能層
能量高低：
K < L < M < N < O < P 2.能級
（又叫電子亞層）
同一能層中，電子的能量還稍有差異，
把一個能層分為1個或若干個能級
①.任一能層的能級總是從s開始，按s、p、d、f ……排序。
②.能級符號前面用數字表示能層序數。
③.能量關系滿足E(ns) < E(np) < E(nd) < E(nf)
K L M N
最多電子數 2 8 18 32
能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
最多電子數
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
④以s、p、d、f 排序的各能級可容納的最多電子數依次為1、3、5、7 的二倍
ns np nd nf …
即：
2
6
10
14
（3）第五層最多可容納多少個電子？它們分別容納在幾個能級中，各能級最多容納多少個電子？（只要求到f 能級）
第五能層最多可以容納的電子數： 2×52 ＝ 50
分別容納在5s、5p、5d、5f、5g五個能級中。
各能級最多容納的電子數為：
5s能級
5p能級
5d能級
5f能級
5g能級
2×1=2
2×3=6
2×5=10
2×7=14
2×9=18
總計50個電子，與前面能層的計算結果相同
5s2 5p6 5d10 5f14 5g18
【總結歸納】能層與能級
②能級數 = 能層序數
①任一能層的能級總從s能級開始，按s、p、d、f ……排序
③各能級所在能層的取值
nd→n≥3；
ns→n≥1；
np→n≥2；
······
nf→n≥4；
④以s、p、d、f……排序的各能級可容納的最多電子數依次為1、3、5、7……的二倍。
ns np nd nf …
即：
2
6
10
14
⑤每個能層最多容納的電子數不超過2n2
7個能層：K L M N O P Q
1. 電子在核外是分層排布的，按能量不同分成能層，也叫電子層
離核由近到遠，能量由低到高
2.能級
且電子能量的高低：
ns(電子亞層)
1.下列有關能層和能級的敘述中正確的是
A.M能層有s、p共2個能級，最多能容納8個電子
B.3d能級最多容納5個電子，3f能級最多容納7個電子
C.無論哪一能層的s能級最多容納的電子數均為2
D.任一能層都有s、p能級，但不一定有d能級
C
2.下列能級符號表示正確且最多容納的電子數按照從少到多的順序排列的是
A. 1s、2p、3d B. 1s、2s、3s
C. 2s、2p、2d D. 3p、3d、3f
A
3.(1)已知短周期元素A、B，A元素原子的最外層電子數為m，次外層電子數為n；B元素原子的M層(有電子)電子數為m－n－1，L層電子數為m＋n＋2，則A為____(填元素符號，下同)，B為_____。
(2)已知X元素原子的L層比Y元素原子的L層少3個電子，Y元素原子的核外電子總數比X元素原子的多5，則X、Y分別為
____、_____。
C
Na
N
Mg
二、基態與激發態 原子光譜
發光現象與原子結構有密切的關系，二者有怎么樣密切的聯系呢？
1）原子光譜的產生
處于能量最低狀態的氫原子。
激發態
K
L
M
N
能量
基態
基態原子吸收能量，電子會發生躍遷，由于電子躍遷，原子處于比基態能量高的狀態，形成激發態原子。
當電子從較高能量的狀態躍遷至較低能量的狀態，乃至基態時，會釋放能量。
基態氫原子：
光是電子躍遷釋放能量的重要形式之一。
光
不同原子的電子發生躍遷時可以吸收不同的光，用光譜儀可以攝取各種
原子吸收光譜。
鋰、氦、汞的吸收光譜
鋰、氦、汞的發射光譜
各種原子的吸收光譜或發射光譜，總稱為原子光譜。
不同的原子具有不同的結構，能級各不相同，因此電子躍遷時發射或吸收光的頻率（與波長成反比）也必定不同，故每種元素在光譜中都會形成“特征譜線”。
2）原子光譜的應用
He 氦
① 發現新元素
② 檢驗元素
不同元素的焰色試驗
③制作霓虹燈：霓虹燈燈管中裝載的氣體不同，在高壓電的激發下發出的光的顏色就不同。如Ne的電子吸收能量躍遷后，很快又會放出能量會到較低能級，所發出的光的波長恰好位于可見光區域中的紅色波段，所以我們看到紅光。
1.下列關于同一種原子中的基態和激發態說法中，正確的是
A.基態時的能量比激發態時高
B.激發態時比較穩定
C.由基態轉化為激發態過程中吸收能量
D.電子僅在激發態躍遷到基態時才會產生原子光譜
C
2.以下現象與核外電子的躍遷有關的是
①霓虹燈發出有色光　②棱鏡分光　③激光器產生激光　④石油蒸餾
⑤凸透鏡聚光　 ⑥燃放的焰火，在夜空中呈現五彩繽紛的禮花　
⑦日光燈通電發光　 ⑧冷卻結晶
A.①③⑥⑦ B.②④⑤⑧
C.①③⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥⑦
A
3.對焰色試驗的描述正確的是
A.焰色試驗只是金屬單質特有的性質
B.焰色試驗是化學變化
C.焰色試驗是金屬原子從基態躍遷到激發態時，將能量以光的形式
表現出來
D.焰色試驗是金屬原子或離子從較高能量的激發態躍遷到較低能量的
激發態或基態時，將能量以光的形式表現出來的現象
D
三、構造原理與電子排布式
1.構造原理
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。
絕大多數原子核外電子的填充順序符合構造原理中的能級順序。
能層
每一行對應一個________。
能級
每個小圈表示一個________。
連線方向：表示_____________________。
電子填入能級的順序
4f
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
6d
5d
4d
3d
5f
1s；2s 2p；3s 3p；
存在著能級交錯
構造原理規律：
1s---2s---2p---3s---3p--4s--3d—4p--5s--4d---5p---6s
4s 3d 4p；5s 4d 5p;
6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d
2. 能級交錯現象：
4f
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
6d
5d
4d
3d
5f
1s---2s---2p---3s---3p--4s--3d—4p--5s--4d---5p---6s
2. 能級交錯現象：
從第三能層開始部分能級不完全遵循能層順序,內層能級能量比外層能級高，稱之為能級交錯現象.
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p ... ... 記住！
各能級的能量高低順序：
ns < (n-2)f < (n-1)d < np
3. 電子排布式
將能級上所容納的電子數標在該能級符號右上角，并按照能層從左到右的順序排列的式子叫電子排布式。
Na：1s22s22p63s1
該能級上的電子數
能級符號
能層序數
提醒: 電子排布雖然存在能級交錯，但表示時需要將相同能層的能級寫在一塊
1s22s22p63s23p63dx4sx4px4dx ┅ 5sx ┅ 5px ……
即：按構造原理順序填充電子，但書寫時同層能級合并在一起。
書寫電子排布式的方法
“三步法”書寫電子排布式
第三步：去掉空能級，并按照能層順序排列即可得到電子排布式。如S的電子排布式是1s22s22p63s23p6
第二步：根據各能級容納的電子數填充電子
第一步：按照構造原理寫出電子填入能級的順序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s......
依照構造原理，寫出3、5、10、13、18號元素基態原子的電子排布式，與書后周期表所給排布對照。
原子序數 元素符號 排布式
3 Li
5 B
10 Ne
13 Al
18 Ar
1s22s1
1s22s22p1
1s22s22p6
1s22s22p63s23p1
1s22s22p63s23p6
依照構造原理，寫出19、20、21、24、29號元素基態原子的電子排布式， 與書后周期表所給排布對照。
原子序數 元素符號 排布式
19 K
20 Ca
21 Sc
24 Cr
29 Cu
1s22s22p63s23p64s1
1s22s22p63s23p64s2
1s22s22p63s23p63d14s2
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d104s1
1s22s22p63s23p63d104s24p64d10 5s25p6
當p、d、f能級處于全充滿、半充滿或全空狀態時，能量相對較低，原子結構較穩定。
特殊原子的核外電子排布式
全充滿
半充滿
全 空
24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1
29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
半充滿
全充滿
47Ag
79Au
1s22s22p63s23p63d104s24p6
5s2
4d9
5s1
4d10
[Xe]
54
6s2
4f14
5d9
6s1
5d10
[Kr]
36
4.簡化電子排布式
為了避免電子排布式書寫過繁，可以把內層電子達到稀有氣體結構的部分寫成“原子實”,用[ ]括起來，其余電子補充在外。
熟悉稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡 、118Og 原子的電子排布式
2He 1s2
10Ne 1s22s22p6
18Ar 1s22s22p63s23p6
36Kr 1s22s22p63s23p63d104s24p6
54Xe 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6
86Rn 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6
118Og 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d105f146s26p66d107s27p6
最外層均為8e—穩定結構(氦為2e—)
ns2np6
寫出8、11、14、19、29、31號元素的簡化電子排布式
原子序數 元素符號 簡化排布式
8 O
11 Na
14 Si
19 K
29 Cu
31 Ga
[He]2s22p4
[Ne]3s1
[Ne]3s23p2
[Ar]3d104s24p1
[Ar] 4s1
[Ar]3d104s1
:表示價電子的式子稱為價電子排布式。
5.價電子排布式
為突出化合價與電子排布的關系，將在化學反應中可能發生電子變動的能級稱為價電子層(簡稱價層)。
試寫出下列原子的價層電子排布：
①13Al：_______；②34Se：_______；③ 29Cu：_______; ④ 26Fe：_______;
3s23p1
4s24p4
3d104s1
3d64s2
特點：
①主族元素的價電子就是最外層電子數；
②過渡金屬元素的價電子主要包括：最外層電子和次外層d能級上的電子。
寫出8、11、14、19、29、31號元素的價電子排布式
原子序數 元素符號 簡化排布式 價電子排布式
8 O
11 Na
14 Si
19 K
29 Cu
31 Ga
[He]2s22p4
[Ne]3s1
[Ne]3s23p2
[Ar]3d104s24p1
[Ar] 4s1
[Ar]3d104s1
2s22p4
3s1
3s23p2
4s1
3d104s1
4s24p1
6. 離子的電子排布式
(1)判斷該原子變成離子時會得到或失去的電子數。
(2)原子失去電子形成陽離子時，總是從能量高的能層失去電子，
(3)原子得到電子形成陰離子，則得到的電子填充在最外一個能層的某一個
能級上。
Na :1s22s22p63s1
如
Na+ :
1s22s22p6
Cl: 1s22s22p63s23p5
如
Cl－:
1s22s22p63s23p6
(失去最外層的3s能級上的電子)
(得到的電子填充在最外面的3p能級上)
一般來說，主族元素只失去它們的最外層電子，而副族元素可能還會進一步向里失去內層電子。
【練習】請寫出K+、S2－ 、 29Cu2+ 離子的電子排布式
K+ ：1s22s22p63s23p6
S2－ ：1s22s22p63s23p6
Cu2+ ：1s22s22p63s23p63d9
K：1s22s22p63s23p64s1
S ：1s22s22p63s23p4
Cu ：1s22s22p63s23p63d104s1
練習：試寫出Fe、 Fe2+ 、Fe3+的電子排布式。
1s22s22p63s23p63d64s2
Fe2+
或者[Ar]3d6
(失去最外層的4s能級上的2個電子)
Fe3+
或者[Ar]3d5
(失去最外層的4s能級上的2個電子和內層3d上的1個電子)
26Fe：
1s22s22p63s23p63d6
1s22s22p63s23p63d5
或者[Ar]3d64s2
總結：價電子排布式排布規律。
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 零族
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
ns2np6
ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB
(n-1)d1ns2
Ⅷ ⅠB ⅡB
8 9 10
(n-1)d2ns2
(n-1)d3ns2
(n-1)d5ns1
(n-1)d5ns2
(n-1)d6ns2
(n-1)d7ns2
(n-1)d8ns2
(n-1)d10ns1
(n-1)d10ns2

展開更多......

收起↑