第1节 原子结构 第2课时 优秀课件(共29张PPT)
文档属性
| 名称 | 第1节 原子结构 第2课时 优秀课件(共29张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-16 13:39:32 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
第2课时 原子结构
第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构
温故知新
依照构造原理，写出11-17号元素基态原子的简化电子排布式
原子序数 元素符号 排布式
11 Na
12 Mg
13 Al
14 Si
15 P
16 S
17 Cl
[Ne]3s1
[Ne]3s23p2
[Ne]3s23p3
[Ne]3s23p4
[Ne]3s23p5
[Ne]3s23p1
[Ne]3s2
上述7种元素，他们的化合价与核外电子排布有何关系？
【思维启迪】
三、构造原理与电子排布式
对于Na、Mg、Al，它们在反应中可以失去最外层的电子，形成带1、2、3个正电荷的阳离子，故显+1、+2、+3价。
对于非金属元素，它们在反应中可以得到电子或者与其他原子共用电子。Si可以显+4或-4价，P可以显-3或+5价，S可以显-2或+6价，Cl可以显-1或+7价。
主族元素阳离子的最高正价 = 最外层电子数
非金属元素的最高正价 = 最外层电子数（除O、F外）
非金属元素的最低负价 = 最外层电子数- 8
三、构造原理与电子排布式
3.价电子
为突出化合价与电子排布的关系，将在反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层（简称价层）。在相应能级上的电子称为价电子。
（1）请查阅书末元素周期表中的价层电子排布，归纳主族元素和过渡元素的价电子层分别有什么特点？
【深度思考】
三、构造原理与电子排布式
主族元素的价层电子就是最外层电子
过渡元素的价层电子包括最外层的s电子，次外层的d电子对于镧系、锕系还包括倒数第三层的f电子
（2）请查阅书末元素周期表中的价层电子排布，主族元素、副族元素的族序数与价电子总数有怎样的关系？
【深度思考】
三、构造原理与电子排布式
对于主族元素，价层电子总数与主族序数相同。
对于副族元素，IIIB——VIIB族元素的价层电子总数与副族序数相同。
IB、IIB族元素的价层电子中s能级的电子数与副族序数相同。
1.电子云
原子核外电子的运动状态是怎样的？
1913年，玻尔提出了原子模型，其模型的要点包含：
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能级差的稳定轨道。
1926年，该模型被量子力学推翻。
四、电子云与原子轨道
1.电子云
原子核外电子的运动状态是怎样的？
量子力学指出，电子在核外空间各处都可能出现，但是出现的概率不同。
没有确定的 “运动轨迹”
四、电子云与原子轨道
电子在某区域出现的机会称为概率（P），在某区域单位体积内出现的概率则称为概率密度（/V）。
1.电子云
四、电子云与原子轨道
氢原子的1s电子在原子核外出现的概率密度分布图
图中的每个小白点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述，小点越密，表明概率密度越大。
（1）氢原子的1s电子云中有许许多多的小点，这些小点表示氢原子的电子么？
【思维启迪】
四、电子云与原子轨道
氢原子只有一个电子，可见这些小点不是电子本身，而是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象表述。
（2）不确定性原理指出，无法知道某一时刻电子的准确的位置和速率，也无法预测之后的运动轨迹。那运用什么样的手段研究这种充满“随机性”的运动呢？
【思维启迪】
四、电子云与原子轨道
单次的运动无规律，人们通过统计学的手段，记录下一段时间电子的情况，把不同时刻（瞬间）的电子在空间所处位置的图像叠加起来（统计），就得到了“电子云”。
三、构造原理与电子排布式
瞬间
统计
瞬间
统计
1.电子云
随着科学技术的发展，人们已经能用高分辨率的显微镜观察到电子云的图像
四、电子云与原子轨道
（1）宏观物体的速率和它所处的位置是能够同时准确测定的，即人们能追踪宏观物体的运动轨迹。但是对微观粒子而言，人们不能同时准确地测定它的位置和速率。
（2）量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都可能出现。我们用统计的方法来判断电子在核外空间某区域出现机会的多少。
【总结】
三、构造原理与电子排布式
2.电子云轮廓图
电子云图绘制困难，使用不便，常使用电子云轮廓图表达。
电子云轮廓图可以形象的表示电子云的形状。
四、电子云与原子轨道
2.电子云轮廓图
观察同一原子中s电子的1s、2s、3s、4s电子云轮廓图，他们之间有何异同？
四、电子云与原子轨道
1s
2s
3s
4s
s电子云都是球形的；
同一原子的能层越高，s电子云的半径越大。
4s的空间包含了3s，3s包含了2s，2s包含了1s。
2.电子云轮廓图
其他类型的电子云，如p、d电子云，它们的电子云轮廓图都有特征的形状。
四、电子云与原子轨道
p电子云轮廓图
哑铃状
d电子云轮廓图
花瓣状
2.电子云轮廓图
2p的电子云包含3个互相垂直的电子云，依据他们在直角坐标系空间的延伸方向，分别称为px、py、pz。例如px表示沿着x轴伸展的哑铃状的p电子云。
四、电子云与原子轨道
px
py
pz
2.电子云轮廓图
其他能层的p轨道，如3p、4p等，包含的电子云数量及他们的空间伸展方向与2p相同，只是弥散程度不同。这种关系与s电子云之间的关系类似。
四、电子云与原子轨道
px
py
pz
3.原子轨道
量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
注意：这里的“轨道”借用了宏观世界物体运动中“轨道”一词，但内涵完全不同。电子的运动状态、规律与宏观世界我们见到的均不同。电子不会按照某个既定的“轨道”去运动的。
同一能级包含的若干条轨道能量完全相同，只是空间伸展方向不同。
四、电子云与原子轨道
3.原子轨道
四、电子云与原子轨道
观察上面的表格，你能发现你能发现能层、能级和轨道数之间的什么规律？
【思维启迪】
四、电子云与原子轨道
第n能层包含的能级数为n，轨道总数为n2
第n能层最大可容纳电子数为2n2，恰好为轨道数的2倍，你能得出什么结论？
每个轨道最多可容纳的电子数为2
课堂小结
1.价电子：为突出化合价与电子排布的关系，将在反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层（简称价层）。在相应能级上的电子称为价电子。价电子与元素的化合价密切相关。
3.原子轨道：不同能层、不同能级包含了数量不同，形状不同的若干条轨道。第n能层包含了n个能级，轨道总数为n2。s能级有一条轨道，p能级有三条轨道，d能级有五条轨道。每个轨道最多能容纳2个电子。
2.电子云：
（1）对微观粒子而言，人们不能同时准确地测定它的位置和速率。
（2）量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都可能出现。
（3）s电子云是球形的，p电子云是哑铃状的；p的电子云可以沿着不同的空间方向伸展，彼此垂直。
（1）从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道。（ ）
（2）p能级能量一定比s能级的能量高。（ ）
（3）2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。（ ）
（4）2p和3p轨道形状均为哑铃形。（ ）
（5）2px、2py、2pz轨道相互垂直，但能量相等。（ ）
【判断正误】
√
×
×
√
课堂练习
√
解析 第一能层只有1s轨道，其他能层均有p轨道
下列各能层中不包含p能级的是__________。
A. N B. M C. L D. K
D
课堂练习
解析 s能级是所有能层都包含的能级，而d能级从第三能层才出现，即3d，f能层从第四能层才出现，即4d，第一能层仅包含1s。
2. 以下能级符号正确的是__________。
A. 6s B. 2d C. 3f D. 1p
课堂练习
A
解析 s、p、d、f能级所包含的轨道数分别为1、3、5、7。
3. 下列个能级中轨道数为3的是__________。
A. s B. p C. d D. f
课堂练习
B
解析 B中3p2表示3p能级上填充了2个电子。C中3s电子表示第三能层的s能级，能层数越大，代表电子离原子核越远，电子所具有的能量越高。相同符号对应的能级包含的轨道数必定相同。
4. 下列说法中，正确的是__________。
A. 处于最低能量的原子叫做基态原子
B. 3p2表示3p能级有两个轨道
C. 同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
课堂练习
A
解析 B中所有电子层的能级都是s能级开始，但是结束的能级不同，第二能层是到2p能级结束，第三能层是到3d能级结束，第四能层是到4f能级结束。C中相同符号对应的能级包含的轨道数必定相同。各电子层含有的原子轨道数为n2
5. 下列叙述中，正确的是__________。
A. s、p、d 能级所含有的原子轨道数分别为1、3、5
B. 各电子层的能级都是从s能级开始，到f能级结束
C. 不同的电子层所含的s能级的原子轨道数是不同的
D. 各电子层含有的原子轨道数为2n2
课堂练习
A
第2课时 原子结构
第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构
温故知新
依照构造原理，写出11-17号元素基态原子的简化电子排布式
原子序数 元素符号 排布式
11 Na
12 Mg
13 Al
14 Si
15 P
16 S
17 Cl
[Ne]3s1
[Ne]3s23p2
[Ne]3s23p3
[Ne]3s23p4
[Ne]3s23p5
[Ne]3s23p1
[Ne]3s2
上述7种元素，他们的化合价与核外电子排布有何关系？
【思维启迪】
三、构造原理与电子排布式
对于Na、Mg、Al，它们在反应中可以失去最外层的电子，形成带1、2、3个正电荷的阳离子，故显+1、+2、+3价。
对于非金属元素，它们在反应中可以得到电子或者与其他原子共用电子。Si可以显+4或-4价，P可以显-3或+5价，S可以显-2或+6价，Cl可以显-1或+7价。
主族元素阳离子的最高正价 = 最外层电子数
非金属元素的最高正价 = 最外层电子数（除O、F外）
非金属元素的最低负价 = 最外层电子数- 8
三、构造原理与电子排布式
3.价电子
为突出化合价与电子排布的关系，将在反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层（简称价层）。在相应能级上的电子称为价电子。
（1）请查阅书末元素周期表中的价层电子排布，归纳主族元素和过渡元素的价电子层分别有什么特点？
【深度思考】
三、构造原理与电子排布式
主族元素的价层电子就是最外层电子
过渡元素的价层电子包括最外层的s电子，次外层的d电子对于镧系、锕系还包括倒数第三层的f电子
（2）请查阅书末元素周期表中的价层电子排布，主族元素、副族元素的族序数与价电子总数有怎样的关系？
【深度思考】
三、构造原理与电子排布式
对于主族元素，价层电子总数与主族序数相同。
对于副族元素，IIIB——VIIB族元素的价层电子总数与副族序数相同。
IB、IIB族元素的价层电子中s能级的电子数与副族序数相同。
1.电子云
原子核外电子的运动状态是怎样的？
1913年，玻尔提出了原子模型，其模型的要点包含：
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能级差的稳定轨道。
1926年，该模型被量子力学推翻。
四、电子云与原子轨道
1.电子云
原子核外电子的运动状态是怎样的？
量子力学指出，电子在核外空间各处都可能出现，但是出现的概率不同。
没有确定的 “运动轨迹”
四、电子云与原子轨道
电子在某区域出现的机会称为概率（P），在某区域单位体积内出现的概率则称为概率密度（/V）。
1.电子云
四、电子云与原子轨道
氢原子的1s电子在原子核外出现的概率密度分布图
图中的每个小白点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述，小点越密，表明概率密度越大。
（1）氢原子的1s电子云中有许许多多的小点，这些小点表示氢原子的电子么？
【思维启迪】
四、电子云与原子轨道
氢原子只有一个电子，可见这些小点不是电子本身，而是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象表述。
（2）不确定性原理指出，无法知道某一时刻电子的准确的位置和速率，也无法预测之后的运动轨迹。那运用什么样的手段研究这种充满“随机性”的运动呢？
【思维启迪】
四、电子云与原子轨道
单次的运动无规律，人们通过统计学的手段，记录下一段时间电子的情况，把不同时刻（瞬间）的电子在空间所处位置的图像叠加起来（统计），就得到了“电子云”。
三、构造原理与电子排布式
瞬间
统计
瞬间
统计
1.电子云
随着科学技术的发展，人们已经能用高分辨率的显微镜观察到电子云的图像
四、电子云与原子轨道
（1）宏观物体的速率和它所处的位置是能够同时准确测定的，即人们能追踪宏观物体的运动轨迹。但是对微观粒子而言，人们不能同时准确地测定它的位置和速率。
（2）量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都可能出现。我们用统计的方法来判断电子在核外空间某区域出现机会的多少。
【总结】
三、构造原理与电子排布式
2.电子云轮廓图
电子云图绘制困难，使用不便，常使用电子云轮廓图表达。
电子云轮廓图可以形象的表示电子云的形状。
四、电子云与原子轨道
2.电子云轮廓图
观察同一原子中s电子的1s、2s、3s、4s电子云轮廓图，他们之间有何异同？
四、电子云与原子轨道
1s
2s
3s
4s
s电子云都是球形的；
同一原子的能层越高，s电子云的半径越大。
4s的空间包含了3s，3s包含了2s，2s包含了1s。
2.电子云轮廓图
其他类型的电子云，如p、d电子云，它们的电子云轮廓图都有特征的形状。
四、电子云与原子轨道
p电子云轮廓图
哑铃状
d电子云轮廓图
花瓣状
2.电子云轮廓图
2p的电子云包含3个互相垂直的电子云，依据他们在直角坐标系空间的延伸方向，分别称为px、py、pz。例如px表示沿着x轴伸展的哑铃状的p电子云。
四、电子云与原子轨道
px
py
pz
2.电子云轮廓图
其他能层的p轨道，如3p、4p等，包含的电子云数量及他们的空间伸展方向与2p相同，只是弥散程度不同。这种关系与s电子云之间的关系类似。
四、电子云与原子轨道
px
py
pz
3.原子轨道
量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
注意：这里的“轨道”借用了宏观世界物体运动中“轨道”一词，但内涵完全不同。电子的运动状态、规律与宏观世界我们见到的均不同。电子不会按照某个既定的“轨道”去运动的。
同一能级包含的若干条轨道能量完全相同，只是空间伸展方向不同。
四、电子云与原子轨道
3.原子轨道
四、电子云与原子轨道
观察上面的表格，你能发现你能发现能层、能级和轨道数之间的什么规律？
【思维启迪】
四、电子云与原子轨道
第n能层包含的能级数为n，轨道总数为n2
第n能层最大可容纳电子数为2n2，恰好为轨道数的2倍，你能得出什么结论？
每个轨道最多可容纳的电子数为2
课堂小结
1.价电子：为突出化合价与电子排布的关系，将在反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层（简称价层）。在相应能级上的电子称为价电子。价电子与元素的化合价密切相关。
3.原子轨道：不同能层、不同能级包含了数量不同，形状不同的若干条轨道。第n能层包含了n个能级，轨道总数为n2。s能级有一条轨道，p能级有三条轨道，d能级有五条轨道。每个轨道最多能容纳2个电子。
2.电子云：
（1）对微观粒子而言，人们不能同时准确地测定它的位置和速率。
（2）量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都可能出现。
（3）s电子云是球形的，p电子云是哑铃状的；p的电子云可以沿着不同的空间方向伸展，彼此垂直。
（1）从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道。（ ）
（2）p能级能量一定比s能级的能量高。（ ）
（3）2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。（ ）
（4）2p和3p轨道形状均为哑铃形。（ ）
（5）2px、2py、2pz轨道相互垂直，但能量相等。（ ）
【判断正误】
√
×
×
√
课堂练习
√
解析 第一能层只有1s轨道，其他能层均有p轨道
下列各能层中不包含p能级的是__________。
A. N B. M C. L D. K
D
课堂练习
解析 s能级是所有能层都包含的能级，而d能级从第三能层才出现，即3d，f能层从第四能层才出现，即4d，第一能层仅包含1s。
2. 以下能级符号正确的是__________。
A. 6s B. 2d C. 3f D. 1p
课堂练习
A
解析 s、p、d、f能级所包含的轨道数分别为1、3、5、7。
3. 下列个能级中轨道数为3的是__________。
A. s B. p C. d D. f
课堂练习
B
解析 B中3p2表示3p能级上填充了2个电子。C中3s电子表示第三能层的s能级，能层数越大，代表电子离原子核越远，电子所具有的能量越高。相同符号对应的能级包含的轨道数必定相同。
4. 下列说法中，正确的是__________。
A. 处于最低能量的原子叫做基态原子
B. 3p2表示3p能级有两个轨道
C. 同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
课堂练习
A
解析 B中所有电子层的能级都是s能级开始，但是结束的能级不同，第二能层是到2p能级结束，第三能层是到3d能级结束，第四能层是到4f能级结束。C中相同符号对应的能级包含的轨道数必定相同。各电子层含有的原子轨道数为n2
5. 下列叙述中，正确的是__________。
A. s、p、d 能级所含有的原子轨道数分别为1、3、5
B. 各电子层的能级都是从s能级开始，到f能级结束
C. 不同的电子层所含的s能级的原子轨道数是不同的
D. 各电子层含有的原子轨道数为2n2
课堂练习
A