选修三第一章原子结构与性质.docx

1、选修三第一章原子结构与性质 选修三第一章 原子结构与性质一、开天辟地原子的诞生1.现代大爆炸宇宙学理论2. 氢 是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。3.所有恒星仍在合成元素，但这些元素都是已知的。4.地球上的元素绝大多数是金属，非金属（包括稀有气体）仅22种。知识回顾：核外电子的分层排布规律:（1）先排能量低的电子层，由里往外再排能量高的电子层。（2）每一层最多容纳电子数：2n2个。（3）最外层电子数不超过8个（K层为最外层时不超过2个）。（4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。二、能层与能级1、 什么叫能层？ 在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动,这种不同

2、的区域称为电子层(n)即能层由必修的知识，我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的，由内而外可以分为： 第一、二、三、四、五、六、七能层符号表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q 能量由低到高理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下：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即每层所容纳的最多电子数是：2n2(n：能层的序数)但是同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级(S、P、d、F)，能级：(电子亚层）在多电子原子中，同一能层的电子的能量也可能不同，可以将它们分为不同的能级（s、p、d、f)

3、就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。各能层上的能级是不一样的。能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：能 层 K L M N O 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 50 （1） 每个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf（n代表能层）（2） 任一能层，能级系数=能层序数（3） s、p、d、f可容纳的电子数依次是1、3、5、7的两倍三、构造原理、根据构造原理，只要我们知道原子序数，就可以写出几乎所有元素原子的电子排布。构造原理中排布顺序)相同能层的不同能级的能量高低

4、顺序 ： nsnpndnf2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： 1s2s3s4s；2p3p4p; 3d4d3) 不同层不同能级可由下面的公式得出: ns (n-2)f (n-1)d np (n为能层序数)称为能级交错现象电子的填充顺序（能量由低到高）：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p电子排布式的书写顺序：按能层序数依次书写1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p一句话：按能层次序书写，按构造原理充入电子。【练习】写出下列原子的核外电子排布式

5、Na： S: K: Fe:简化电子排布:该原子 上个周期的稀有气体+ 外围电子 【练习】写出下列原子的核外电子排布式写出下列原子的简化核外电子排布式Na： S: K: Fe:有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有一个电子的偏差，如：铬 24Cr Ar3d54s1 铜 29Cu Ar3d104s1练习1一个电子排布为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是( )A +1 B +2 C +3 D -1 2构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低，若以E 表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是 （ ） AE(3s)E(2s)E(1s) BE(3s)E(3p)E(3d

6、) CE(4f)E(4s)E(3d) DE(5s)E(4s)E(4f) 3下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）A.Al 1s22s22p63s23p1 B. O2- 1s22s22p6C.Na+ 1s22s22p6 D. Si 1s22s22p2 四、能量最低原理、基态与激发态、光谱1能量最低原理现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。2、基态与激发态、光谱（1）基态原子：处于最低能量的原子叫基态原子。基态原子稳定。（2）激发态原子：当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态原子。激发态原子不稳定，又跃迁回较低

7、能级，并释放能量。3）基态与激发态相互转化的关系 4）要点提示：光辐射是电子释放能量的重要形式之一日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯光、霓虹灯光、激光、焰火等都和核外电子发生跃迁后释放能量有关。3.原子光谱:不同元素的原子的核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同频率的光，可以用光谱仪摄取。光谱与光谱分析(1)光谱形成原因不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光。(2)光谱分类根据光是被吸收或释放，可将光谱分为吸收光谱和发射光谱，总称原子光谱五、电子云与原子轨道(1)电子运动的特点：质量极小 运动空间极小 极高速运动。因此，电子运动来能用牛顿运动定律来描述，只能用统计的观点来描述。我们不可能

8、像描述宏观运动物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间如何，而只能确定它在原子核外各处出现的概率。概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图成为原子轨道。（1）电子云电子在原子核外出现的概率密度分布图。电子云是核外电子运动状态的形象化描述。（2）原子轨道电子云的轮廓图称为原子轨道概率分布图 (电子云) 原子轨道s能级的原子轨道图ns能级的各有1个轨道,呈球形 （能层序数n越大，原子轨道的半径约大）p能级的原子轨道图np能级的各有3个轨道,呈纺锤形， 3个轨道相互垂直。能层序数n越大，原子轨道的半径约大）

9、课堂练习1、同一原子的基态和激发态相比较 （ ） A、基态时的能量比激发态时高 B、基态时比较稳定C、基态时的能量比激发态时低 D、激发态时比较稳定由改图我们可以总结出核外电子排布图规律：（1）能量最低原理 （都处于基态）（2）泡利不相容原理：每个轨道最多容纳2个电子且自旋方向相反ns能级各有一个轨道，np能级各有3个轨道，nd能级各有5个轨道，nf能级各有7个轨道.而每个轨道里最多能容纳2个电子，通常称为电子对，用方向相反的箭头“”来表示（3）洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同洪特规则的特例：对于同一个能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时

10、，是比较稳定铬 24Cr Ar3d54s1 铜 29Cu Ar3d104s1课堂练习1下列各电子能层，含有f能级的是（ ）AK层 BL层 CM层 DN层2、在M能层中能级数目为（ ） A1 B3 C9 D183、下列能级中可容纳电子最多的是 ( ) A6s B4p C3d D4f4、某元素的原子3d能级上有1个电子，它的N能层上电子数是（ ） A0 B2 C5 D85、下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ） ACa2+： 1s22s22p63s23p6 BO ：1s22s22p6 CP：1s22s22p63s23p3 DBr：1s22s22p63s23p63d104s24p56、主族元素A

11、和B可形成组成为AB2的离子化合物，则A、B两原子的最外层电子排布分别为（ ）Ans2np2和ns2np4 Bns1和ns2np4 Cns2和ns2np5 Dns1和ns2 7各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，其理论依据是（ ） A构造原理 B泡利原理 C洪特规则 D能量最低原理8生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是（） A钢铁长期使用后生锈 B节日里燃放的焰火C金属导线可以导电 D卫生球久置后消失9、下列轨道表示式能表示氧原子的最低能量状态的是()10、根据下列叙述10、A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个

12、电子，其元素符号为_；(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为_，C的元素符号为_；(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为_，其基态原子的电子排布式为_；(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为_，其基态原子的电子排布式为_。11、用轨道表示式表示下列原子的价电子排布。(1)N (2)Cl (3)O (4)Mg (5)Fe (6)Cr 12、指出29号元素有多少个能层，多少个能级，多少个13、按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题：A原子中只有一个电子层且只含有一个电子；

13、B原子的3p轨道上得到一个电子后不能再容纳外来电子；C原子的2p轨道上有一个电子的自旋方向与2p轨道上其他电子的自旋方向相反；D原子的第三电子层上有8个电子，第四层上只有1个电子；E原子的价电子排布式为3s23p6。(1)AE分别是哪种元素(用元素符号填空)：A：_；B：_；C：_；D：_；E：_。(2)E的原子结构示意图_。(3)C的轨道表示式_。(4)B原子的核外电子排布式_。 第二节 原子结构与元素的性质一、原子结构与周期表1、周期系： 随着元素原子的核电荷数递增，每到出现碱金属，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现稀有气体。然后又开始由碱金属到稀

14、有气体，如此循环往复这就是元素周期系中的一个个周期。例如，第11号元素钠到第18号元素氩的最外层电子排布重复了第3号元素锂到第10号元素氖的最外层电子排布从1个电子到8个电子；再往后，尽管情形变得复杂一些，但每个周期的第1个元素的原子最外电子层总是1个电子，最后一个元素的原子最外电子层总是8个电子。可见，元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。总结：从图我们还可以看出周期数=最高能级组序数2、原子的电子排布与周期的划分结论：随着核电荷数的增加，核外电子的排布发生周期性的变化。（ 3）、随着核电荷数的递增，电子在能级里的填充顺序遵循构造原理，元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素的数目不总是一样多，而是随着周期序号的递增渐渐增多。因而，我们可以把元素周期系的周期发展形象的比喻成螺壳上的螺旋。思考元素在周期表中排布在哪个横行，由什么决定？元素在周期表中排在哪个列由什么决定？3、原子的电子排布与族的划分在周期中