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(共30張PPT)
第一章 原子結構與性質
第一節 原子結構
——課時1 能層與能級　原子光譜　
絢麗多彩的煙花
焰色試驗：
某些金屬及其化合物在無色火焰中灼燒使火焰呈現特征顏色，據此判斷試樣所含金屬元素，化學上把這種定性分析操作稱為焰色試驗。
問題導入
1、關于原子，我們知道多少呢？
原子：
化學反應的實質：
是組成分子的原子間的重新組合。
原子結構：
原子
原子核
核外電子(-) Z
質子(+) Z
中子(不帶電） A-Z
是化學變化中最小的粒子
2、那么，構成原子的粒子，它們的相對空間位置和大小關系如何呢？
問題導入
1、劃分依據：
2、能層序數：
3、符號表示：
4、能量關系：
能層
核外電子按能量不同分成能層，
分別1、2、3、4、5、6、7
分別用K、L、M、N、O、P、Q
能層越高，電子的能量越高，能量的高低順序為E(K)3、那么，同一能層中電子的能量是否就相同的呢？
問題引入
能級
任一能層的能級總是從s能級開始，按s、p、d、f……排序，
1、劃分依據：
2、種類代號：
3、表示方法：
4、能量關系：
5、最大容量：
同一能層，又按能量被分成不同能級。
s、p、d、f中每類能級最多可容納的電子數依次為自然數1、3、5、7……的2倍。
同能層不同能級的能量順序:E(ns)能層序號+能級代號，1s、2s、2p、3d、4f……
能級
各能層、能級中最多容納的電子數
能層 一 二 三 四 五 …
K L M N O …
能級 2s 2p 3s 3p 3d 4d 4f 5s 5p … …
最多 電子 數 2 2 2 6 2 6 2 6 … …
…… …
1s
4s
4p
6
10
10
14
2
8
18
32
小結1
原子核外電子排布特點：
核外電子按照能量不同分不同的能層和能級。
每個能層最多能容納2n2個電子
能層 一 二 三 四 五 符號 K L M N O 能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 5..
最多電子數 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14 18
最多 電子數2n2 2 8 18 32 50
4、那么，電子的能量和所在能級是否就一成不變的呢？
問題引入
基態與激發態
原子光譜
基態原子與激發態原子
處于最低能量狀態的原子叫做基態原子。
基態原子吸收能量，它的電子會躍遷到較高能級，變為激發態原子。相反.....
1、定義
基 態 原 子：
激發態原子：
2、關系
基態原子
吸收能量
激發態原子
釋放能量
5、我們知道，化學反應中的能量變化通常以熱、光的形式呈現，那么，電子發生躍遷時能量變化又以什么形式呈現呢？
問題引入
原子光譜與光譜分析
不同元素的原子，電子發生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各元素原子的吸收光譜或發射光譜，總稱原子光譜。
霓虹燈
發射光譜（高躍到低）
吸收光譜（低躍到高）
1、原子光譜
定 義:
成 因：
類 型：
生活實例：
光（輻射）是電子躍遷能量變化的重要形式。
現代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。焰色試驗。
激發態
基態
2、光譜分析
定義：
應用：
灼
燒
焰色試驗
發射光譜
原子理論發展史
丹麥物理學家--玻爾
波爾原子模型(1913年)
電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做圓周運動，且不輻射能量
不同軌道上的電子能量不同，且能量不連續的（能量的“量子化”）
氫原子光譜圖
思考討論
問題1、每一能層最多可以容納的電子數目是2n2，為什么原子的最外層電子數目不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個電子)？
閱讀教材：請同學們閱讀課本第8-10頁。
7
6
5
4
3
2
1
核
外
電
子
填
充
順
序
圖
1.構造原理：以光譜學事實為基礎，隨著核電荷數的遞增，新增電子填入能級的順序稱為構造原理。
三、構造原理與電子排布式
能級交錯
思考討論
問題1、為什么原子最外層電子數目不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個電子)？次外層電子數目不能超過18個(K層為次外層時不能超過2個)，倒數第三層電子數目不能超過32個？
由于能級交錯的原因，E nd >E (n＋1)s 。當ns和np充滿時(最多容納8個電子)，下一個電子不是填入nd，而是優先填入(n＋1)s軌道中，從而形成新的能層，因此最外層電子數不可能超過8個。
同理，若最外層是第n層，次外層就是第(n－1)層。由于
E (n－1)f >E (n＋1)s >E np，在第(n＋1)層出現前，次外層只有(n－1)s、(n－1)p、(n－1)d上有電子，這三個能級最多可容納18個電子，因此次外層電子數不超過18個。
例如，原子最外層是第五能層，次外層就是第四能層，由于
E4f >E6s>E5p，當第六層出現之前，次外層(第四層)只有在4s、4p和4d能級上有電子，這三個能級最多可容納18個電子，也就是次外層不超過18個電子。
練習：根據構造原理，試試寫出鈉、鉀、鐵基態原子的電子排布式？
2.電子排布式：原子核外電子排布的一種表示方式。
用數字在能級符號右上角表明該能級上排布的電子數。
活動2：閱讀課本P9表1-1，總結電子排布式的書寫原則。
思考討論
問題2：根據構造原理，寫出稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡基態原子的電子排布式？有沒有發現它們的共同點？
2He: 1s2
10Ne: 1s22s22p6
18Ar: 1s22s22p63s23p6
36Kr: 1s22s22p63s23p64s24P6
54Xe: 1s22s22p63s23p63d104s24P64d104f145s25P6
86Rn: 1s22s22p63s23p63d104s24P64d104f145s25P65d106s26P6
×
√
√
√
√
×
2He: 1s2
10Ne: 1s22s22p6
18Ar: 1s22s22p63s23p6
36Kr: 1s22s22p63s23p63d104s24P6
54Xe: 1s22s22p63s23p63d104s24P64d105s25P6
86Rn: 1s22s22p63s23p63d104s24P64d104f145s25P65d106s26P6
已知電子排布式可以簡化，如鈉和鉀的電子排布式可以分別簡化為：[Ne]3S1和[Ar]4S1。請問方括號里符號的意義是什么？
思考討論
練習：請分別寫出26Fe、33As和35Br 基態原子的簡化電子排布式。
問題3：As、Br和Fe元素常見的化合價是什么？找找化合價與電子排布式之間的聯系。
思考討論
價電子：一般指最外能級組中那些有可能參與化學反應的電子。
主族元素原子的價電子一般是在最外面能層的電子（即最外層電子）。
過渡元素原子的價電子則通常包括最外能級組的電子（即最外層電子和部分內層電子）。
問題4：寫出25Mn、23V基態原子的價層電子排布式，試推測25Mn、23V兩種元素可能的化合價。
思考討論
25Mn: 3d54s2
Mn元素常見化合價有：+2、+3、+4、+5、+6、+7
23V: 3d34s2
V元素常見化合價有：+2、+3、+4、+5
課堂小結
原子的核外
電子排布
課堂小結
排布規律
表示方法
電子排布式
簡化的電子排布式
價電子排布式
構造原理

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