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人教版 (2019)选择性必修2第一章 原子结构与性质第一节 原子结构评课课件ppt
展开这是一份人教版 (2019)选择性必修2第一章 原子结构与性质第一节 原子结构评课课件ppt，共43页。PPT课件主要包含了素养目标，课前篇素养初探，②示意图，课堂篇素养提升等内容，欢迎下载使用。
1.通过认识原子结构及核外电子排布,知道原子核外电子的能层、能级及电子排布规律,形成宏观辨识与微观探析的核心素养。2.结合原子模型的演变过程,掌握原子核外电子排布的构造原理,形成证据推理与模型认知的核心素养。
【知识铺垫】1.原子是由原子核和核外电子组成的,核外电子是分层排布的;离核越远的电子能量越高。2.写出氮、氧、钠、氯的原子结构示意图:
【自主梳理】1.能层与能级(1)能层核外电子按能量不同分成能层,能层序数一、二、三、四、五、六、七分别用K、L、M、N、O、P、Q表示。能层越高,电子的能量越高,能量的高低顺序为E(K) < E(L) < E(M) < E(N)
(3)各能层、能级中最多容纳的电子数
【微思考1】能层序数与所含的能级数有何关系?提示 能级数等于能层序数。
2.基态与激发态 原子光谱(1)基态原子与激发态原子
(2)原子光谱与光谱分析①光谱的成因及分类②光谱分析: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。
【微思考2】金属的焰色试验中,一些金属元素呈现不同焰色的原因是什么?提示 激发态原子中的电子跃迁到低能级时,多余的能量以光的形式释放出来。
3.构造原理与电子排布式(1)构造原理①含义以光谱学事实为基础,从氢开始,随核电荷数递增,新增电子填入能级的顺序称为构造原理。 即电子填充能级的顺序
(2)电子排布式①定义:将能级上所容纳的电子数标在该能级符号右上角,并按照能层从左到右的顺序排列的式子。②表示方法:如氮原子的电子排布式为
③能级交错。随核电荷数递增,电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层,如电子是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→ 3d → 4s 的顺序填充的,这种现象被称为能级交错。基态铬、铜的核外电子排布不符合构造原理,Cr、Cu基态原子的电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1。【微思考3】基态原子的电子排布式是按照构造原理的顺序依次书写的吗?提示 不是。基态原子按照构造原理填充电子,可能存在能级交错;而电子排布式是按照能层由低到高、同一能层按照能级由低到高的顺序书写的。
【自我检测】1.判断下列说法的正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)原子中第n能层容纳的电子数一定是2n2( )(2)最外层电子排布式为4s1的元素一定为K( )(3)能层序数大,该能层中能级的能量一定高( )(4)原子光谱是原子发生电子得失而引起的( )(5)K的电子排布式为1s22s22p63s23p63d1( )
2.下列能级表示正确(实际存在的)且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是( )A.1s、2p、3dB.1s、2s、3sC.2s、2p、2dD.3p、3d、3f答案 A解析 不同能层中符号相同的能级最多容纳的电子数相同,B项错误;从M层开始有d能级,不存在2d能级,C项错误;从N层开始有f能级,不存在3f能级,D项错误。
3.(1)根据构造原理,试比较下列能级的能量高低(填“>”或“<”)。①4s 3d;②6s 4f 5d。 (2)根据构造原理,写出下列基态原子的核外电子排布式:①2He: ; ②8O: ; ③10Ne: ; ④14Si: ; ⑤18Ar: 。
答案 (1)①< ②< <(2)①1s2 ②1s22s22p4 ③1s22s22p6 ④1s22s22p63s23p2 ⑤1s22s22p63s23p6
4.(2021河北卷,17节选)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中,核外电子排布相同的是 (填离子符号)。 答案 K+、P3-
【问题探究】在多电子的原子中,同一能层的电子,能量也可能不同,据此把它们分为能级。
(1)符号相同的不同能级(如2p、3p)中所能容纳的最多电子数是否相同?提示 相同。如2p、3p能级最多容纳的电子数都是6。(2)不同能层的s能级之间,能量高低有何关系?同一能层不同能级之间能量高低有何关系?提示 1s<2s<3s<4s<……;ns
(2)不同能层中不同能级的能量高低顺序(按构造原理排序,存在能级交错):ns<(n-2)f<(n-1)d
易错警示 能层与能级的认识误区(1)任何能层均含有s能级,但不是任何能层均含有s、p、d、f能级。(2)能层就是电子层,各能层具有的能级数等于能层序数,例如:K层只有1s能级;L层有2s、2p两个能级等。(3)从第3能层(M层)开始出现d能级,且3d能级的能量大于4s能级。
变式训练1按能量由低到高的顺序排列,正确的一组是( )A.1s、2p、3d、4sB.1s、2s、3s、2pC.2s、2p、3s、3pD.3p、3d、4s、4p答案 C解析 电子能量的高低主要由能层和能级决定。当能级符号相同时,能层序数越大,能量越高,例如E1s
(1)分别写出O、Na、23V、26Fe的电子填充顺序和电子排布式。
(2)已知Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。这两种元素的基态原子核外电子排布不符合构造原理,是根据什么确定其电子排布的?提示 Cr、Cu两种元素基态原子的电子填充顺序与构造原理不符合,这是根据Cr、Cu的原子光谱确定的。(3)元素周期表中钠原子的简化电子排布式写成[Ne]3s1,方括号里的符号是什么意义?模仿钠原子的简化电子排布式写出8号、14号、26号元素原子的简化电子排布式。提示 方括号里符号的意义是对应稀有气体元素原子的电子排布式。8号、14号、26号元素分别为O、Si、Fe,其简化电子排布式分别为: O[He]2s22p4;Si[Ne]3s23p2;Fe[Ar]3d64s2。
【深化拓展】电子排布式的书写方法(1)简单原子的电子排布式按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如6C:1s22s22p2。(2)复杂原子的核外电子排布式 ↓ ↓例如 26Fe:1s22s22p63s23p64s23d6 1s22s22p63s23p63d64s2
(3)特殊原子当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时,能量相对较低,原子结构较稳定。如24Cr:
(4)简化电子排布式为了避免电子排布式过于烦琐,可以把内层电子达到稀有气体电子层结构的部分,以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示。如K:1s22s22p63s23p64s1,其简化电子排布式为[Ar]4s1,其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式,即1s22s22p63s23p6。
【素能应用】典例2写出下列原子的电子排布式。(1)基态Cl原子的电子排布式是 。 (2)基态Ge原子的核外电子排布式为 。 (3)写出基态As原子的电子排布式: 。 (4)P原子的电子排布式是 。
答案 (1)1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2(3)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3(4)1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3解析 根据构造原理填充核外电子,根据能层序数由低到高的顺序书写电子排布式。要注意从3d能级开始出现“能级交错”现象。
易错警示 (1)与化合价有关的电子叫价层电子,价层电子并不都是指原子的最外层电子,主族元素的价层电子就是最外层电子,但过渡元素的价层电子包括最外层s电子,次外层d电子,有的还包括倒数第三层f电子。(2)书写电子排布式时,同一能层按能级由低到高顺序连在一起。如基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,而不能写成1s22s22p63s23p64s23d6。(3)并不是所有的原子核外电子的排布都遵循构造原理。Cr原子和Cu原子具有特殊性,Cr:[Ar]3d54s1,Cu:[Ar]3d104s1。(4)在原子失去价电子时,并不都是按照填充的相反顺序失去,而是按电子排布式顺序从外层向内层失去。如基态Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,即Fe→Fe3+是失去4s能级上的两个电子和3d能级上的一个电子。
变式训练2下列基态原子或离子的电子排布式错误的是( )A.Ca 1s22s22p63s23p64s2B.Mg2+ 1s22s22p6C.F- 1s22s22p5D.Br 1s22s22p63s23p63d104s24p5答案 C解析 Ca原子核外有20个电子,根据构造原理,其电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,A项正确;Mg2+核外有10个电子,根据构造原理,其电子排布式为1s22s22p6,B项正确;F-核外有10个电子,根据构造原理,其电子排布式为1s22s22p6,C项错误;Br原子核外有35个电子,根据构造原理,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,D项正确。
1.下列能级不属于M能层的是( )A.3sB.4sC.3pD.3d答案 B解析 M能层包含3s、3p、3d三个能级。
2.下列说法正确的是( )A.基态原子的能量一定比激发态原子的能量低B.1s22s12p1表示的是基态原子的电子排布C.日常生活中我们看到的许多可见光,如霓虹灯光、节日焰火,都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱答案 C解析 同类原子基态比激发态的能量低,A选项错误;1s22s12p1不符合构造原理,该原子处于激发态,B选项错误;原子光谱有发射光谱和吸收光谱两种,电子从激发态跃迁到基态时产生发射光谱,从基态跃迁到激发态时产生吸收光谱,D选项错误。
3.下列各基态原子的电子排布式正确的是( )A.Be:1s22p2B.C:1s22s22p2C.He:1s12s1D.Cl:1s22s22p63s23p6答案 B解析 A项中基态Be原子的电子排布式应为1s22s2;C项中基态He原子的电子排布式应为1s2;D项中基态Cl原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5。
4.写出下列原子在基态时的电子排布式:(1)11Na ;(2)16S ; (3)35Br ;(4)19K ; (5)31Ga ;(6)30Zn 。 答案 (1)1s22s22p63s1 (2)1s22s22p63s23p4(3)1s22s22p63s23p63d104s24p5(4)1s22s22p63s23p64s1(5)1s22s22p63s23p63d104s24p1(6)1s22s22p63s23p63d104s2解析 根据构造原理填充各能级中的电子,按能层序数从小到大的顺序书写原子的电子排布式。注意从3d能级开始出现“能级交错”现象。
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