第一章物质结构与性质.doc

海门市四甲中学高二化学（选修）学科一体化讲义
第一章 物质结构与性质
第一节 原子结构(第一课时)
编制：张强 审核：瞿正东 审批： 日期：2014-3-21
【教学目标】
1、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系，能级分布及其能量关系
2、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
3、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
4、知道多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理（能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则）
5、知道原子的基态和激发态的涵义，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
【教学重难点】用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布
【学习过程】
一、原子核外电子排布
1、电子层的划分
电子层（n） 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7
电子层符号 ____、____、____、____、____、____、____。
离核距离 由_____到_____
能量高低 由_____到_____
2、核外电子的排布规律
（1）核外电子总是尽先排布在能量______的电子层，然后由里向外从能量_____的电子层逐步向能量______的电子层排布(即排满____层再排____层，排满______层才排______层)。
（2）各电子层最多容纳的电子数是______个。
（3）最外层电子数不超过_______个(K层是最外层时，最多不超过______个)；次外层电子数目不超过_____个，倒数第三层不超过______个。
【思考】下列原子的结构示意图是否正确？

二、能层与能级
1、能层
（1）定义：多电子原子的核外电子的能量是不同的，按电子的能量差异，可以将核外电子分成不同的能层。
（2）表示方法及原子核外各能层所能容纳的最多电子数：
能 层 一 二 三 四 五 六 七……
符 号 K L M N O P Q……
最多电子数 2 8 18 32 50……
2、能级
（1）定义：多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级。
（2）能级的符号及各能级所能容纳的最多电子数：
能 层
K
L
M
N
能 级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
最多电子数
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
各能层电子数
2
8
18
32
【讨论】观察上表，相互讨论回答以下问题。
1、原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层序数(n)间存在什么关系？

2、不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数(n)间存在什么关系？

3、英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数是否相同？

【归纳总结】
（1）每个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(n为能层序数)
（2）任一能层，能级数 能层序数
（3）s、p、d、f……可容纳的最多电子数依次是____、____、____、_____……的两倍

【练习】
1、以下能级符号正确的是 （ ）
A. 6s B.2d C.3f D.7p
2、下列各能层中不包括p能级的是 （ ）
A、N层 B、M层 C、L层 D、K层

三、构造原理
1、定义：在多电子原子中，原子的核外电子并不完全按能层次序排布。经验表明，绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循下图所示的能级顺序，这个排布顺序称为构造原理

2、按照构造原理，核外电子排布的能级顺序为：
1s→2s→2p→3s→3p→____→____→4p→_____→_____→5p→6s→4f→5d→6p→7s……
思考】
（1）相同能层的不同能级的能量高低顺序：ns np nd nf
（2）英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： 1s 2s 3s 4s；2p 3p 4p; 3d 4d

【练习】比较下列能级的能量大小
①2s 4s ②2p 3d ③3d 4s ④4d 5d ⑤2p 3s

3、构造原理的应用
根据构造原理，由原子序数就可以写出几乎所有元素原子的电子排布。
电子排布式：按能量由低到高依次写出能级符号，用数字在能级符号右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式。
【练习】
1、请根据构造原理，写出下列基态原子的电子排布式
（1）C （2）N
（3）S （4）Na
（5）Ne （6）Ca
（7）Ti （8）Fe
（9）Zn （10）Kr

2、下列各原子的电子排布式正确的是 （ ）
A、Be：1s22s12p1 B、O：1s22s22p4
2
8
8
1

+19

C、He：1s12s1 D、Cl：1s22s22p63s23p5
2
8
9
+19

3、用构造原理解释K原子的核外电子排布为什么是 ，不是

【思考与交流】
1、写出溴和氪的电子排布式，它们的最外层有几个电子？

2、电子排布式可以简化，如可以把钠的电子排布式写成〔Ne〕3s1。试问：上式方括号里的符号的意义是什么？你能仿造钠原子的简化电子排布式写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26号元素铁的简化电子排布式吗？

四、能量最低原理、基态与激发态、光谱
1、现在物质结构理论原理证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于________状态，简称能量最低原理。处于最低状态能量的原子叫做 原子。当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成___________原子。激发态原子不稳定，又会跃迁回较低能量的激发态乃至基态时，将_________能量。
基态与激发态的关系：
基态原子 激发态原子

2、不同元素的原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的原子的 ，总称原子光谱。
3、应用：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。

学风：立志、明理、刻苦、有恒 第 4 页 共 4 页