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高中化学人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第一节 原子结构课前预习ppt课件
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这是一份高中化学人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第一节 原子结构课前预习ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了卢瑟福原子模型，电子云模型，现代物质结构学说，核外电子分层排布，问题探究，猜想一，猜想二，问题解释，Wan完≠玩，原子光谱等内容，欢迎下载使用。
选修3《物质结构与性质》
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构 （第1课时）
【教学目标】1.了解人类认识原子的历史2.理解能层能级的概念，以及它们之间的关系
3.能根据构造原理用电子排布式表示1-36原子核外电子的排布
问题：宇宙大爆炸是怎么回事？物质是由原子构成的，那么原子是怎样诞生的呢？ P4
宇宙中最丰富的元素是那一种？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？
宇宙年龄距近约140亿年，地球年龄已有46亿年。
一、开天辟地—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%
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、Ca
人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。随着现代科学技术的发展，我们现在所学习的科学理论，还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入和发展。
近代科学原子论（1803年）
一切物质都是由最小的不能再分的粒子——原子构成。原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球。
英国化学家道尔顿（J.Daltn , 1766～1844)
原子并不是构成物质的最小微粒 ——汤姆生发现了电子(1897年)
电子是种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。汤姆生原子模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形成了中性原子。原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干镶嵌其中。
英国物理学家汤姆生（ ,1856～1940）
α粒子散射实验（1909年） ——原子有核
卢瑟福和他的助手做了著名α粒子散射实验。根据实验，卢瑟福在1911年提出原子有核模型。卢瑟福原子模型（又称行星原子模型）：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子核的质量几乎等于原子的全部质量，电子在原子核外空间绕核做高速运动。
英国科学家卢瑟福（E.Rutherfrd,1871～1937)
玻尔原子模型（1913年）
玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型。玻尔原子模型（又称分层模型）：当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运转；当原子有多个电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动。不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。
丹麦物理学家玻尔（N.Bhr,1885～1962)
电子云模型（1935年）
复习: 化学必修已经学过的内容
两个关系式: 核电荷数 == 质子数 == 核外电子数质量数 == 质子数 + 中子数 [ 即 A == P + N]
与物质化学性质密切相关
1.原子核外电子的排布是分层的（以原子核为中心能量不同的电子在离核不同距离的区域内运动）离核近（内层）—能量低；离核远（外层）—能量高与核的距离 由近到远电子层（n） 1 2 3 4 5 6 7 …电子层符号 K L M N O P Q….
2、核外电子排布遵守能量最低原理 即先排满能量低的电子层，再排能量高的电子层。 3、各个电子层上最多能容纳的电子数是：2n2个4、最外层电子数≤8 （K层是最外层时≤2） 次外层电子数≤18 （提示：各个规律是相互联系的不能孤立的理解）
在多电子的原子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。
依据核外电子的能量不同：离核远近：近 远 能量高低：低 高
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……
能层: 一 二 三 四……
K L M N ……
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14
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
EK﹤EL ﹤ EM ﹤ EN
Ens﹤Enp ﹤ End ﹤ Enf
Ens﹤E(n+1) s ﹤ E(n+2) s ﹤ E(n+3) s
Enp﹤E(n+1)p ﹤ E(n+2)p ﹤ E(n+3)p
【学与问】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？
能层最多可容纳的电子数为2n2个。
【学与问】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的序数（n）间存在什么关系？
第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2个能级(2s和2p)，第3能层有3个能级(3s、3p和3d)，依次类推。以s、p、d、f······排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍!
【学与问】3.英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电子数是否相同？
不同能级中的s级，所容纳的电子数是相同的，但是能量是不同的。
①能层的能级数等于该能层序数。②任一能层的能级总是从s能级开始。③在每一能层中，能级符号与能量大小的顺序是：ns＜np＜nd＜nf…
根据已有知识，试写出K原子的可能电子排布式与原子结构示意图？
1s22s22p63s23p63d1
1s22s22p63s23p64s1
三、构造原理与电子排布式
构造原理：P5随原子核电荷数递增，绝大多数原子核外电子的排布遵循如右图的排布顺序，这个排布顺序被称为构造原理。
核 外 电 子 填 充 顺 序 图
构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 规律 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d
构造原理中排布顺序的实质
(1)相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： (2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： (3) 不同层不同能级可由下面的公式得出:
-----各能级的能量高低顺序
ns＜np＜nd＜nf
1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p; 3d＜4d
ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np (n为能层序数)
用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布的电子数。
Na：1s22s22p63s1
Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
按能层次序书写，按构造原理充入电子。
Li: 1s22s1
请写出4~10号元素原子的电子排布式。
4 铍Be 5 硼B 6 碳C7 氮N 8 氧O 9 氟F 10 氖Ne
1s2 2s21s2 2s22p11s2 2s22p21s2 2s22p31s2 2s22p41s2 2s22p51s2 2s22p6
氢 H钠 Na 铝 Al
1s22s22p63s1
1s22s22p63s23p1
钙Ca 1s22s22p63s23p64s2
【练习】试书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电子排布式。
Cl: K: 26Fe:
1s2 2s22p6 3s23p5
1s2 2s22p6 3s23p6 4s1
1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2
注意书写：1s2 2s22p6 3s23p64s2 3d6
原子的简化电子排布：原子实
练习：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？
上式方括号里的符号的意义是：
该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构
练习：请根据构造原理，写出下列元素基态原子的电子排布式：（1）Ne 。（2）S 。（3）29Cu 。（4）32Ge 。
1s22s22p63s23p4
1s22s22p63s23p63d104s1
1s22s22p63s23p63d104s24p2
下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）
A. Ca2+ 1s22s22p63s23p6
B. O2- 1s22s23p4
C. Cl- 1s22s22p63s23p5
D. Ar 1s22s22p63s23p6
练习2：1.电子排布式为1s22s22p63s23p6 某原子， 则该元素的核电荷数是____________
2.某元素原子的价电子构型为3s23p4, 则此元素在周期表的位置是____________
4．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 ( ) A．E(3s)＞E(2s)＞E(1s) B．E(3s)＞E(3p)＞E(3d) C．E(4f)＞E(4s)＞E(3d) D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)
3．一个电子排布为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是( ) A +1 B +2 C +3 D -1
5.下列各原子或离子的电子排布式错误的是( ) A.Al 1s22s22p63s23p1 B. O2- 1s22s22p6 C.Na+ 1s22s22p6 D. Si 1s22s22p26.下列表达方式错误的是( ) A.甲烷的电子式 B.氟化钠的电子式 C.硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4 D.碳－12原子符号 126C
A．前者大于后者 B．后者大于前者C．前者等于后者 D．无法确定
练习1：在同一个原子中，M能层上的电子与Q能层上的电子的能量( )
【思考】怎样用能层，能级表示核外电子排布？
2、根据2n2的规律推算第一到第四电子层最多可以容纳的电子数目为 。
1、按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是：( )A．1s、2p、3d、4s B．1s、2s、3s、2pC．2s、2p、3s、3p D．4p、3d、4s、3p
练习：请写出第四周期21—36号元素原子的基态电子排布式。
钪Sc： ；钛Ti： ；钒V： ；铬Cr： ；锰Mn： ；铁Fe： ；钴C： ；镍Ni： ；
1s22s22p63s23p63d14s2
1s22s22p63s23p63d24s2
1s22s22p63s23p63d34s2
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d54s2
1s22s22p63s23p63d64s2
1s22s22p63s23p63d74s2
1s22s22p63s23p63d84s2
铜Cu： ；锌Zn： ；镓Ga： ； 锗Ge： ；砷As： ； 硒Se： ；溴Br： ； 氪Kr： ；
1s22s22p63s23p63d104s2
1s22s22p63s23p63d104s24p1
1s22s22p63s23p63d104s24p3
1s22s22p63s23p63d104s24p4
1s22s22p63s23p63d104s24p5
1s22s22p63s23p63d104s24p6
练习：1～36号元素中是否都遵循构造原理？举出能否具体的例子？
第一节 原子结构 （第2课时）
3.了解核外电子的运动状态即原子轨道 4.了解泡利原理和洪特规则 5.理解满足基态原子的条件 6.学会用电子排布图表示核外电子排布规律
【教学目标】1.理解能量最低原理，及其运用2.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单运用
四.能量最低原理、基态与激发态、光谱
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。
基态原子: 处于最低能量的原子 (稳定)
如：Na 1s22s22p63s1
如：Na 1s22s22p63p1
【阅读】 P7 四 第一段
基态与激发态的关系原子光谱
基态与激发态相互转化的应用
焰色反应就是 某些金属原子的电子在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态激跃迁到激发态；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约10－８s）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长（颜色）的光释放出来。 由于各种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。
焰火呈现五颜六色的原因
________________________________________________________ ,简称能量最低原理。_____________________叫做基态原子。
当基态原子的电子吸收能量后，电子会______________，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将_________能量。光（辐射）是电子___________能量的重要形式之一。
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
1.当镁原子由1s22s22p63s2 →1s22s22p63p2时，以下说法正确的是（ ） A．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量 B．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量 C．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量 D．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量
2.判断下列表达是正确还是错误？(1) 1s22s2 2p63s2 3p63d54s2 属于激发态(2) 1s22s2 2p63d1 属于激发态
构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d
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电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
按一定次序排列的彩色光带
用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光谱
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。
②化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等。
①通过原子光谱发现许多元素。
如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中有特征的篮光和红光。又如：1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。
可以准确地测出它们在某一时刻所处的 位置及运行的速度；可以描画它们的运动轨迹。
⑴ 核外电子质量小(只有9.11×10-31 kg)，运动空间小（相对于宏观物体而言），运动速率大(近光速)。
⑵无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。
⑶无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出 其在核外空间某处出现的机会的多少(概率)。
电子云:电子在原子核外出现的概率分布图。
1s电子在原子核外出现的概率分布图
核外电子运动状态的描述
电子云只是形象地表示 电子出现在各点的概率高低,而实际上并不存在。
小黑点不表示电子，只表示电子在这里出现过一次。
小黑点的疏密表示电子在核外空间内出现的机会的多少。
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称为原子轨道。 P10 最后一段
电子云轮廓图——原子轨道
S能级的原子轨道是球形对称的.
电子云形状①s电子云呈球形，在半径相同的球面上，电子出现的机会相同；②p电子云呈哑铃形 (或纺锤形)；
* S能级的原子轨道是球形对称的
* 能层序数n越大,原子轨道半径越大
* P能级的原子轨道是哑铃形的,每个P能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以Px,Py,PZ表示。
思考：回忆 s p d f 能级分别最多容纳电子个数？
P5 第二段最后一句话
观察下图，这些图称为原子的电子排布图。
1.每个原子轨道最多只能容纳几个电子？
2.当电子排在同一个能级内时，有什么规律？
1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋方向相反(顺时针、逆时针)。 ---泡利原理
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
泡利(Pauli),奥地利科学家,对于量子力学的形成以及原子结构理论的发展有重大的贡献，获得1945年诺贝尔物理奖。他对科学理论有着很深刻的洞察力，语锋犀利，被称为“理论物理学的心脏” 。
一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋方向必须相反，此时体系最稳定，原子的总能量最低。
用一个○表示一个原子轨道，在○中用“↑”或“↓”表示该轨道上排入的电子。
对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同。
C ：1s2 2s22p2
1.每个原子轨道上最多能容纳____个电子，且自旋方向_______
2.当电子排在同一能级时有什么规律？
当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是___________________，而且自旋方向______
练习1：《创新设计》 例5，训练5
练习2：写出 24Cr 29Cu 电子排布式
29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1
全充满（p6，d10，f14）
全空时（p0，d0，f0）
半充满（p3，d5，f7）
当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占一个轨道（即分占不同的轨道），而且自旋状态相同。
一个原子轨道最多容纳2个电子，而且自旋方向相反。
洪特规则特例：全空、半充满、全充满时相对稳定
能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状态”，而不是说电子填充到能量最低的轨道中去，泡利原理和洪特规则都使“整个原子处于能量最低状态”。
小结：核外电子排布规则
其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是（ ）
当碳原子的核外电子排布由
时，下列说法正确的是 （ ）
A.碳原子由基态变为激发态 B.碳原子由激发态变为基态C.碳原子要从外界环境中吸收能量D.碳原子要向外界环境释放能量
5．下列有关原子轨道的叙述中不正确的（ ） A.氢原子的3s轨道能量较3p能级低 B.锂原子的2s与5s 轨道皆为球形分布 C.p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道也在增多 D.能层n＝4的原子轨道最多可容纳16个电子
6．基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是（ ） A B C D
7、以下是表示铁原子的3种不同化学用语。
请你通过比较、归纳，分别说出3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。
结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数 及各能层上的电子数。电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级 上的电子数。电子排布图：能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子 分布情况，自旋方向。
一、原子核外电子排布遵循的原理和规则
二、原子核外电子排布的表示式
解答基态原子电子排布问题的一般思路：
1、某元素原子序数为24，试问：
(1)该元素电子排布式：
1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1
(2)它有 个能层； 个能级；占有
(3)此元素有 个未成对电子；它的价电子数是 。
选修3《物质结构与性质》
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构 （第1课时）
【教学目标】1.了解人类认识原子的历史2.理解能层能级的概念，以及它们之间的关系
3.能根据构造原理用电子排布式表示1-36原子核外电子的排布
问题：宇宙大爆炸是怎么回事？物质是由原子构成的，那么原子是怎样诞生的呢？ P4
宇宙中最丰富的元素是那一种？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？
宇宙年龄距近约140亿年，地球年龄已有46亿年。
一、开天辟地—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%
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、Ca
人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。随着现代科学技术的发展，我们现在所学习的科学理论，还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入和发展。
近代科学原子论（1803年）
一切物质都是由最小的不能再分的粒子——原子构成。原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球。
英国化学家道尔顿（J.Daltn , 1766～1844)
原子并不是构成物质的最小微粒 ——汤姆生发现了电子(1897年)
电子是种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。汤姆生原子模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形成了中性原子。原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干镶嵌其中。
英国物理学家汤姆生（ ,1856～1940）
α粒子散射实验（1909年） ——原子有核
卢瑟福和他的助手做了著名α粒子散射实验。根据实验，卢瑟福在1911年提出原子有核模型。卢瑟福原子模型（又称行星原子模型）：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子核的质量几乎等于原子的全部质量，电子在原子核外空间绕核做高速运动。
英国科学家卢瑟福（E.Rutherfrd,1871～1937)
玻尔原子模型（1913年）
玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型。玻尔原子模型（又称分层模型）：当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运转；当原子有多个电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动。不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。
丹麦物理学家玻尔（N.Bhr,1885～1962)
电子云模型（1935年）
复习: 化学必修已经学过的内容
两个关系式: 核电荷数 == 质子数 == 核外电子数质量数 == 质子数 + 中子数 [ 即 A == P + N]
与物质化学性质密切相关
1.原子核外电子的排布是分层的（以原子核为中心能量不同的电子在离核不同距离的区域内运动）离核近（内层）—能量低；离核远（外层）—能量高与核的距离 由近到远电子层（n） 1 2 3 4 5 6 7 …电子层符号 K L M N O P Q….
2、核外电子排布遵守能量最低原理 即先排满能量低的电子层，再排能量高的电子层。 3、各个电子层上最多能容纳的电子数是：2n2个4、最外层电子数≤8 （K层是最外层时≤2） 次外层电子数≤18 （提示：各个规律是相互联系的不能孤立的理解）
在多电子的原子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。
依据核外电子的能量不同：离核远近：近 远 能量高低：低 高
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……
能层: 一 二 三 四……
K L M N ……
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14
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
EK﹤EL ﹤ EM ﹤ EN
Ens﹤Enp ﹤ End ﹤ Enf
Ens﹤E(n+1) s ﹤ E(n+2) s ﹤ E(n+3) s
Enp﹤E(n+1)p ﹤ E(n+2)p ﹤ E(n+3)p
【学与问】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？
能层最多可容纳的电子数为2n2个。
【学与问】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的序数（n）间存在什么关系？
第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2个能级(2s和2p)，第3能层有3个能级(3s、3p和3d)，依次类推。以s、p、d、f······排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍!
【学与问】3.英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电子数是否相同？
不同能级中的s级，所容纳的电子数是相同的，但是能量是不同的。
①能层的能级数等于该能层序数。②任一能层的能级总是从s能级开始。③在每一能层中，能级符号与能量大小的顺序是：ns＜np＜nd＜nf…
根据已有知识，试写出K原子的可能电子排布式与原子结构示意图？
1s22s22p63s23p63d1
1s22s22p63s23p64s1
三、构造原理与电子排布式
构造原理：P5随原子核电荷数递增，绝大多数原子核外电子的排布遵循如右图的排布顺序，这个排布顺序被称为构造原理。
核 外 电 子 填 充 顺 序 图
构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 规律 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d
构造原理中排布顺序的实质
(1)相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： (2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： (3) 不同层不同能级可由下面的公式得出:
-----各能级的能量高低顺序
ns＜np＜nd＜nf
1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p; 3d＜4d
ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np (n为能层序数)
用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布的电子数。
Na：1s22s22p63s1
Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
按能层次序书写，按构造原理充入电子。
Li: 1s22s1
请写出4~10号元素原子的电子排布式。
4 铍Be 5 硼B 6 碳C7 氮N 8 氧O 9 氟F 10 氖Ne
1s2 2s21s2 2s22p11s2 2s22p21s2 2s22p31s2 2s22p41s2 2s22p51s2 2s22p6
氢 H钠 Na 铝 Al
1s22s22p63s1
1s22s22p63s23p1
钙Ca 1s22s22p63s23p64s2
【练习】试书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电子排布式。
Cl: K: 26Fe:
1s2 2s22p6 3s23p5
1s2 2s22p6 3s23p6 4s1
1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2
注意书写：1s2 2s22p6 3s23p64s2 3d6
原子的简化电子排布：原子实
练习：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？
上式方括号里的符号的意义是：
该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构
练习：请根据构造原理，写出下列元素基态原子的电子排布式：（1）Ne 。（2）S 。（3）29Cu 。（4）32Ge 。
1s22s22p63s23p4
1s22s22p63s23p63d104s1
1s22s22p63s23p63d104s24p2
下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）
A. Ca2+ 1s22s22p63s23p6
B. O2- 1s22s23p4
C. Cl- 1s22s22p63s23p5
D. Ar 1s22s22p63s23p6
练习2：1.电子排布式为1s22s22p63s23p6 某原子， 则该元素的核电荷数是____________
2.某元素原子的价电子构型为3s23p4, 则此元素在周期表的位置是____________
4．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 ( ) A．E(3s)＞E(2s)＞E(1s) B．E(3s)＞E(3p)＞E(3d) C．E(4f)＞E(4s)＞E(3d) D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)
3．一个电子排布为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是( ) A +1 B +2 C +3 D -1
5.下列各原子或离子的电子排布式错误的是( ) A.Al 1s22s22p63s23p1 B. O2- 1s22s22p6 C.Na+ 1s22s22p6 D. Si 1s22s22p26.下列表达方式错误的是( ) A.甲烷的电子式 B.氟化钠的电子式 C.硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4 D.碳－12原子符号 126C
A．前者大于后者 B．后者大于前者C．前者等于后者 D．无法确定
练习1：在同一个原子中，M能层上的电子与Q能层上的电子的能量( )
【思考】怎样用能层，能级表示核外电子排布？
2、根据2n2的规律推算第一到第四电子层最多可以容纳的电子数目为 。
1、按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是：( )A．1s、2p、3d、4s B．1s、2s、3s、2pC．2s、2p、3s、3p D．4p、3d、4s、3p
练习：请写出第四周期21—36号元素原子的基态电子排布式。
钪Sc： ；钛Ti： ；钒V： ；铬Cr： ；锰Mn： ；铁Fe： ；钴C： ；镍Ni： ；
1s22s22p63s23p63d14s2
1s22s22p63s23p63d24s2
1s22s22p63s23p63d34s2
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d54s2
1s22s22p63s23p63d64s2
1s22s22p63s23p63d74s2
1s22s22p63s23p63d84s2
铜Cu： ；锌Zn： ；镓Ga： ； 锗Ge： ；砷As： ； 硒Se： ；溴Br： ； 氪Kr： ；
1s22s22p63s23p63d104s2
1s22s22p63s23p63d104s24p1
1s22s22p63s23p63d104s24p3
1s22s22p63s23p63d104s24p4
1s22s22p63s23p63d104s24p5
1s22s22p63s23p63d104s24p6
练习：1～36号元素中是否都遵循构造原理？举出能否具体的例子？
第一节 原子结构 （第2课时）
3.了解核外电子的运动状态即原子轨道 4.了解泡利原理和洪特规则 5.理解满足基态原子的条件 6.学会用电子排布图表示核外电子排布规律
【教学目标】1.理解能量最低原理，及其运用2.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单运用
四.能量最低原理、基态与激发态、光谱
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。
基态原子: 处于最低能量的原子 (稳定)
如：Na 1s22s22p63s1
如：Na 1s22s22p63p1
【阅读】 P7 四 第一段
基态与激发态的关系原子光谱
基态与激发态相互转化的应用
焰色反应就是 某些金属原子的电子在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态激跃迁到激发态；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约10－８s）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长（颜色）的光释放出来。 由于各种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。
焰火呈现五颜六色的原因
________________________________________________________ ,简称能量最低原理。_____________________叫做基态原子。
当基态原子的电子吸收能量后，电子会______________，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将_________能量。光（辐射）是电子___________能量的重要形式之一。
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
1.当镁原子由1s22s22p63s2 →1s22s22p63p2时，以下说法正确的是（ ） A．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量 B．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量 C．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量 D．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量
2.判断下列表达是正确还是错误？(1) 1s22s2 2p63s2 3p63d54s2 属于激发态(2) 1s22s2 2p63d1 属于激发态
构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d
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电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
按一定次序排列的彩色光带
用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光谱
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。
②化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等。
①通过原子光谱发现许多元素。
如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中有特征的篮光和红光。又如：1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。
可以准确地测出它们在某一时刻所处的 位置及运行的速度；可以描画它们的运动轨迹。
⑴ 核外电子质量小(只有9.11×10-31 kg)，运动空间小（相对于宏观物体而言），运动速率大(近光速)。
⑵无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。
⑶无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出 其在核外空间某处出现的机会的多少(概率)。
电子云:电子在原子核外出现的概率分布图。
1s电子在原子核外出现的概率分布图
核外电子运动状态的描述
电子云只是形象地表示 电子出现在各点的概率高低,而实际上并不存在。
小黑点不表示电子，只表示电子在这里出现过一次。
小黑点的疏密表示电子在核外空间内出现的机会的多少。
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称为原子轨道。 P10 最后一段
电子云轮廓图——原子轨道
S能级的原子轨道是球形对称的.
电子云形状①s电子云呈球形，在半径相同的球面上，电子出现的机会相同；②p电子云呈哑铃形 (或纺锤形)；
* S能级的原子轨道是球形对称的
* 能层序数n越大,原子轨道半径越大
* P能级的原子轨道是哑铃形的,每个P能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以Px,Py,PZ表示。
思考：回忆 s p d f 能级分别最多容纳电子个数？
P5 第二段最后一句话
观察下图，这些图称为原子的电子排布图。
1.每个原子轨道最多只能容纳几个电子？
2.当电子排在同一个能级内时，有什么规律？
1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋方向相反(顺时针、逆时针)。 ---泡利原理
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
泡利(Pauli),奥地利科学家,对于量子力学的形成以及原子结构理论的发展有重大的贡献，获得1945年诺贝尔物理奖。他对科学理论有着很深刻的洞察力，语锋犀利，被称为“理论物理学的心脏” 。
一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋方向必须相反，此时体系最稳定，原子的总能量最低。
用一个○表示一个原子轨道，在○中用“↑”或“↓”表示该轨道上排入的电子。
对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同。
C ：1s2 2s22p2
1.每个原子轨道上最多能容纳____个电子，且自旋方向_______
2.当电子排在同一能级时有什么规律？
当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是___________________，而且自旋方向______
练习1：《创新设计》 例5，训练5
练习2：写出 24Cr 29Cu 电子排布式
29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1
全充满（p6，d10，f14）
全空时（p0，d0，f0）
半充满（p3，d5，f7）
当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占一个轨道（即分占不同的轨道），而且自旋状态相同。
一个原子轨道最多容纳2个电子，而且自旋方向相反。
洪特规则特例：全空、半充满、全充满时相对稳定
能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状态”，而不是说电子填充到能量最低的轨道中去，泡利原理和洪特规则都使“整个原子处于能量最低状态”。
小结：核外电子排布规则
其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是（ ）
当碳原子的核外电子排布由
时，下列说法正确的是 （ ）
A.碳原子由基态变为激发态 B.碳原子由激发态变为基态C.碳原子要从外界环境中吸收能量D.碳原子要向外界环境释放能量
5．下列有关原子轨道的叙述中不正确的（ ） A.氢原子的3s轨道能量较3p能级低 B.锂原子的2s与5s 轨道皆为球形分布 C.p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道也在增多 D.能层n＝4的原子轨道最多可容纳16个电子
6．基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是（ ） A B C D
7、以下是表示铁原子的3种不同化学用语。
请你通过比较、归纳，分别说出3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。
结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数 及各能层上的电子数。电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级 上的电子数。电子排布图：能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子 分布情况，自旋方向。
一、原子核外电子排布遵循的原理和规则
二、原子核外电子排布的表示式
解答基态原子电子排布问题的一般思路：
1、某元素原子序数为24，试问：
(1)该元素电子排布式：
1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1
(2)它有 个能层； 个能级；占有
(3)此元素有 个未成对电子；它的价电子数是 。
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