高中化学：认识原子及其结构

认识原子及其结构认识原子知识与技能目标：1.进一步认识原子核外电子的分层排布2.知道原子核外电子的能层分布及其能量关系3.知道原子核外电子的能级分布及其能量关系4.能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义5.了解原子结构的构造原理，认识原子的核外电子排布6.能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布一、开天辟地——原子的诞生1、原子的诞生宇宙大爆炸2小时：大量氢原子、少量氦原子极少量锂原子140亿年后的今天：氢原子占88.6%氦原子为氢原子数1/8其他原子总数不到1%99.7%2、地球中的元素绝大多数为金属元素包括稀有气体在内的非金属仅22种地壳中含量在前五位：O、Si、Al、Fe、Ca3、原子的认识过程古希腊哲学家留基伯和德谟克立特思辨精神原子：源自古希腊语Atom，不可再分的微粒1803年道尔顿（英）原子是微小的不可分割的实心球体1897年，英国科学家汤姆生枣糕模型1911年，英国物理学家卢瑟福电子绕核旋转的原子结构模型1913年，丹麦科学家玻尔行星轨道的原子结构模型1926年，奥地利物理学家薛定谔等以量子力学为基础提出电子云模型原子原子核核外电子质子中子（正电）不显电性（负电）（正电）（不带电）分层排布与物质化学性质密切相关二、能层与能级1、能层电子层能层名称能层符号一二三四五六七KLMNOPQ从K至Q，能层离核越远，能层能量越大每层最多容纳电子的数量：2n22、能级同一个能层中电子的能量相同的电子亚层能级名称：s、p、d、f、g、h……能级符号：ns、np、nd、nf……n代表能层能层:一二三四……KLMN……1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f能级：最多容纳电子的数量s:2p:6d:10f:143、注意问题①能层与能级的关系每一能层的能级从s开始，s,p,d,f……能层中能级的数量不超过能层的序数②能量关系EK﹤EL﹤EM﹤ENEns﹤Enp﹤End﹤EnfEns﹤E(n+1)s﹤E(n+2)s﹤E(n+3)sEnp﹤E(n+1)p﹤E(n+2)p﹤E(n+3)p能层KLMN能级能级电子数能层电子数1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f222266610101422n2818322n22n22n2三、构造原理与电子排布式1、构造原理多电子基态原子的电子按能级交错的形式排布电子排布顺序1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→→5s→4d→5p→→6s→4f→5d→6p……2、电子排布式例：写出Zn的电子排布式Zn为30号元素，电子共30个依据构造原理1s22s22p63s23p64s23d10书写时：1s22s22p63s23p63d104s2写出KCaTiCoGaKrBr的电子排布式①电子排布式Zn：1s22s22p63s23p63d104s2Ar简化Zn：[Ar]3d104s2②简化电子排布式写出KCaTiCoGaKrBr的简化电子排布式价层电子：主族、0族元素最外层副族、Ⅷ族最外层和次外层③特殊规则例：写出Cr和Cu的电子排布式全满规则半满规则原子结构•知识与技能目标：•1、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布•2、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布•3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则•4、知道原子的基态和激发态的涵义•5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用四、电子云与原子轨道1、电子云薛定谔等以量子力学为基础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小黑点：概率密度单位体积内出现的概率小黑点越密概率密度越大①电子云小黑点不是电子！②电子云轮廓图电子出现的概率约为90%的空间即精简版电子云③电子云轮廓图特点a.形状nd能级的电子云轮廓图：多纺锤形ns能级的电子云轮廓图：球形np能级的电子云轮廓图：双纺锤形b.电子云扩展程度同类电子云能层序数n越大，电子能量越大，活动范围越大电子云越向外扩张2、原子轨道电子在原子核外的一个空间运动状态①定义②原子轨道与能级ns能级ns轨道np能级npx轨道npy轨道npz轨道nd能级ndz2轨道ndx2—y2轨道ndxy轨道ndxz轨道ndyz轨道同一能级中的轨道能量相等，称为简并轨道简并轨道③原子轨道的电子云轮廓图s轨道的电子云轮廓图npx轨道电子云轮廓图npy轨道电子云轮廓图npz轨道电子云轮廓图nd轨道电子云轮廓图五、泡利原理和洪特规则核外电子的基本特征能层能级轨道自旋公转自转大范围小范围磁量子数自旋量子数主量子数角量子数量子化描述1、泡利原理每个轨道最多只能容纳2个电子且它们的自旋方向相反2、洪特规则电子总是优先单独地占据简并轨道且它们的自旋方向相同怎么填填多少3、电子排布图例：写出O原子的电子排布图O原子的电子排布式：1s22s22p41s22s22p4原子结构的表示方法原子结构示意图电子排布式O原子：1s22s22p4电子排布图1s22s22p4O原子六、能量最低原理、基态与激发态、光谱1、能量最低原理能量最低原理：原子电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低基态原子：遵循泡利原理、洪特规则、能量最低原理的原子2、基态原子基态原子吸收能量后，电子发生跃迁变为激发态原子3、光谱①吸收光谱②发射光谱光亮普带上的孤立暗线电子吸收能量跃迁时产生暗背景下的孤立亮线电子释放能量跃迁时产生同种原子的两种光谱是可以互补的谢谢观看！