2018-2019学年高中化学人教版选修3课件：第1章第1节原子结构（42张）
文档属性
| 名称 | 2018-2019学年高中化学人教版选修3课件：第1章第1节原子结构（42张） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 793.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2019-04-30 08:29:36 | ||
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文档简介
课件42张PPT。第一章 原子结构与性质第一节 原子结构 【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
宇宙大爆炸模拟图一、开天辟地 原子的诞生[阅读思考] 阅读课本P4
(1)原子是如何诞生的？
(2)宇宙的年龄至今约_________亿年，地球的年龄已有_________亿年。
(3)________仍然是宇宙中最丰富的元素，约占宇宙原子总数的_____________。
(4)地球上的元素绝大多数是金属，非金属(包括稀有气体)仅___________种。1404688.6%22氢阅读书P4“能层与能级”部分思考：
1>多电子原子的核外电子依据能量由低到高，由内而外可以分为什么？
2>同一能层的电子能量是否相同？若不同又可分为什么？怎样表示？
核外电子排布规律是如何归纳出的呢？3>每个能层中有几个能级？规律是什么？4>每个能级最多可容纳多少电子呢？思考：二、能层与能级1.能层
(1)概念：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)表示方法及各能层最多容纳的电子数原子核外电子的每一个能层(序数为n)最多可容纳的电子数为2n2。2.能级(1)概念：在多电子原子中，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)表示方法及各能级所容纳的最多电子数：每一能层的能级数等于该能层的序数。
同一能层里，能级的能量按s、p、d、f的顺序升高。
s、p、d、f各能级容纳的最多电子数是1、3、5、7的二倍。各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数总结【小试牛刀】
下列表示方法错误的是
1s、2p、3f、4d、5s、2d、3s、6f
请同学们根据其前面各能层、能级可容纳的电子数写出钾原子的核外电子排布:电子的排布不是完全按照能层的由小到
大顺序排布的，还与能级填充的顺序有关。1s22s22p63s23p63d1 排布是2 8 9，而事实是2 8 8 1
怎样书写原子的电子排布式例如硫：1s22s22p63s23p4三、构造原理与能量最低原理 1、构造原理：
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。★原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理电子的填充顺序（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 5s
5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p一句话：先按构造原理充入电子，再按能层次序书写。 2、电子排布式
将原子核外的电子排布用能级符号表示出来的式子。如K的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1 练习：请写出下列元素原子的电子排布式。钪21Sc： ；
钒23V： ；
锰25Mn： ；
铁26Fe： ；
锌30Zn： ；
砷33As： ；
1s22s22p63s23p63d14s21s22s22p63s23p63d34s21s22s22p63s23p63d54s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d104s21s22s22p63s23p63d104s24p33、简化电子排布：[Ne]3s1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!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O：[He]2s22p4
Si：[Ne]3s23p2
Fe：[Ar]3d64s2钠 Na的简化电子排布式：1s22s22p63s1钠 Na的电子排布式：[练习] 写出Al、Ar、Sc、Fe、Fe2+、Fe3+、K+、Br-的电子排布式。1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d6
1s22s22p63s23p63d5 1s22s22p63s23p6
1s22s22p63s23p63d104s24p6[注意] 原子失去电子先失去最外层电子，而不一定先失去最后填的电子。4.外围电子排布(价电子排布式)
价电子：即能够影响元素化合价的电子。
主族元素：价电子即为最外层电子。
过渡元素：价电子包括最外层电子和次外层d能级电子。[及时跟进] 写出Mn、S、I的外围电子排布式。3d54s2 3s23p4 5s25p5强化训练
1.下列各原子或离子的电子排布式不正确的是( )
A.Na+：1s22s22p6
B.Fe3+：1s22s22p63s23p63d34s2
C.S2-：1s22s22p63s23p4
D.Ar：1s22s22p63s23p6BC2.按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是( )
A.1s、2p、3d、4s B.3s、4p、5s、5p
C.2s、3s、2p、4s D.4p、3d、4s、2pB3.下列各组粒子中，各能层都达到2n2(n为能层序数)的是( )
A.He和Ar B.H-和Mg2+
C.O2-和Cl- D.Ne和S2-B四、能量最低原理、基态与激发态、光谱1、能量最低原理
内容：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。2、基态与激发态基态原子：处于最低能量的原子。(稳定)激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。(不稳定)吸收能量放出能量节日燃放的焰火与电子跃迁有关激光源夜空中的激光[跟进练习] 根据下列电子排布，处于激发态的原子是( )
A.1s22s22p1 B.1s22s22p63s23p4
C.1s22s12p1 D.1s22s22p4C3、原子光谱内容：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。基态原子 激发态原子吸收能量，吸收光谱放出能量，发射光谱4、光谱分析内容：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。五、电子云与原子光谱[知识回顾] 电子运动特点：质量小、运动空间小、速率快、无固定运动轨道。1、电子云
内容：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。H的1s电子云2、电子云轮廓图同一原子的s电子的电子云轮廓图表示电子云轮廓的形状，对核外电子的空间状态有一个形象化的描述。p电子云，哑铃形，相互垂直，分别称为px、py、pzs电子云，球形[归纳总结] 电子云的形状
s电子云 p电子云 d电子云 球形 哑铃形 花瓣形d电子云3、原子轨道
内容：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。换句话说，原子轨道就是具有一定形状和一定空间趋向的电子云。[跟进练习](1)能层符号用_________________表示。
(2)能级符号用_________________________表示。
(3)ns能级有____个轨道，呈___形；np能级有____个轨道，呈_______形；nd能级有_______个轨道；nf能级有______个轨道。
(4)各原子轨道最多容纳的电子数是：
ns：2个；np：6个；nd：10个；nf：14个。六、泡利原理和洪特规则1、泡利原理
内容：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反。2、轨道表达式（电子排布图）
用方框表示原子轨道，用箭头表示电子。箭头方向表示电子的自旋状态。例如，锂(Li)原子
原子结构示意图 电子排布式 电子排布图1s22s1↑↓↑1s 2s平式(常用)↑↓↑2s1s竖式
(不常用) 表示到能层 表示到能级 表示到轨道、自旋[及时跟进] 完成下表。[大胆试一试] 写出基态N原子的电子排布图。↑↓↑↓↑↓↑1s 2s 2p↑↓↑↓↑↓↑1s 2s 2p↑↓↑↓↑↑↑1s 2s 2p?3.洪特规则
内容：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。[及时巩固]
(1)写出下列原子：C、O、P的电子排布图。
(2)写出铁原子的价电子的电子排布图。[温馨提醒] 弄清“成对电子”与“未成对电子”的概念。[动手一试] 写出24Cr、29Cu两种原子的电子排布式。洪特规则的特例：当同一能级上的电子排布为全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空状态(p0、d0、f0)时，具有较低的能量和较大的稳定性。[重点掌握]
Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 或 [Ar]3d54s1
Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 或 [Ar]3d104s1[思考] 铁的两种离子：Fe2+、Fe3+哪个更稳定？铁原子的电子排布图↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑洪特规则泡利原理能量最低原理1s2s2p3p3d3s4s[小结] 核外电子排布规则1、能量最低原理
电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道2、泡利不相容原理
每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子3、洪特规则
在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同能力强化
1.当碳原子的电子排布由↑↓↑↓↑↑1s 2s 2p转变为↑↓↑↑↑↑1s 2s 2p时，下列说法正确的是( )A.碳原子要向外界环境中释放能量
B.碳原子要从外界环境中吸收能量
C.碳原子由基态变为激发态
D.碳原子由激发态变为基态BC2.下列基态原子的外围电子排布式中，正确的是( )
A.3d13p6
B.3d44s2
C.3d94s2
D.3d54s1D3.在前四周期元素中，基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有几种？( )
A.6种 B.5种
C.4种 D.3种B4.A、B、C、D、E代表五种元素。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_________________。4题参考答案：
N
(2) Cl K
(3) Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 或 [Ar]3d64s2
(4) Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 或 [Ar]3d104s15.核电荷数小于18的两种元素，A原子最外层电子数为a个，次外层电子数为b个；B原子M层电子数为(a - b)个，L层电子数为(a + b)个，则：
(1)A元素的名称为________，符号为__________；
B元素原子的结构示意图为________________。
(2)A元素原子的电子排布式为____________，B元素原子的价电子的电子排布图为_____________。(1)氧 O
(2) 1s22s22p4↑↓↑↑ 3s 3p
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
宇宙大爆炸模拟图一、开天辟地 原子的诞生[阅读思考] 阅读课本P4
(1)原子是如何诞生的？
(2)宇宙的年龄至今约_________亿年，地球的年龄已有_________亿年。
(3)________仍然是宇宙中最丰富的元素，约占宇宙原子总数的_____________。
(4)地球上的元素绝大多数是金属，非金属(包括稀有气体)仅___________种。1404688.6%22氢阅读书P4“能层与能级”部分思考：
1>多电子原子的核外电子依据能量由低到高，由内而外可以分为什么？
2>同一能层的电子能量是否相同？若不同又可分为什么？怎样表示？
核外电子排布规律是如何归纳出的呢？3>每个能层中有几个能级？规律是什么？4>每个能级最多可容纳多少电子呢？思考：二、能层与能级1.能层
(1)概念：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)表示方法及各能层最多容纳的电子数原子核外电子的每一个能层(序数为n)最多可容纳的电子数为2n2。2.能级(1)概念：在多电子原子中，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)表示方法及各能级所容纳的最多电子数：每一能层的能级数等于该能层的序数。
同一能层里，能级的能量按s、p、d、f的顺序升高。
s、p、d、f各能级容纳的最多电子数是1、3、5、7的二倍。各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数总结【小试牛刀】
下列表示方法错误的是
1s、2p、3f、4d、5s、2d、3s、6f
请同学们根据其前面各能层、能级可容纳的电子数写出钾原子的核外电子排布:电子的排布不是完全按照能层的由小到
大顺序排布的，还与能级填充的顺序有关。1s22s22p63s23p63d1 排布是2 8 9，而事实是2 8 8 1
怎样书写原子的电子排布式例如硫：1s22s22p63s23p4三、构造原理与能量最低原理 1、构造原理：
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。★原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理电子的填充顺序（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 5s
5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p一句话：先按构造原理充入电子，再按能层次序书写。 2、电子排布式
将原子核外的电子排布用能级符号表示出来的式子。如K的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1 练习：请写出下列元素原子的电子排布式。钪21Sc： ；
钒23V： ；
锰25Mn： ；
铁26Fe： ；
锌30Zn： ；
砷33As： ；
1s22s22p63s23p63d14s21s22s22p63s23p63d34s21s22s22p63s23p63d54s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d104s21s22s22p63s23p63d104s24p33、简化电子排布：[Ne]3s1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!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O：[He]2s22p4
Si：[Ne]3s23p2
Fe：[Ar]3d64s2钠 Na的简化电子排布式：1s22s22p63s1钠 Na的电子排布式：[练习] 写出Al、Ar、Sc、Fe、Fe2+、Fe3+、K+、Br-的电子排布式。1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d6
1s22s22p63s23p63d5 1s22s22p63s23p6
1s22s22p63s23p63d104s24p6[注意] 原子失去电子先失去最外层电子，而不一定先失去最后填的电子。4.外围电子排布(价电子排布式)
价电子：即能够影响元素化合价的电子。
主族元素：价电子即为最外层电子。
过渡元素：价电子包括最外层电子和次外层d能级电子。[及时跟进] 写出Mn、S、I的外围电子排布式。3d54s2 3s23p4 5s25p5强化训练
1.下列各原子或离子的电子排布式不正确的是( )
A.Na+：1s22s22p6
B.Fe3+：1s22s22p63s23p63d34s2
C.S2-：1s22s22p63s23p4
D.Ar：1s22s22p63s23p6BC2.按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是( )
A.1s、2p、3d、4s B.3s、4p、5s、5p
C.2s、3s、2p、4s D.4p、3d、4s、2pB3.下列各组粒子中，各能层都达到2n2(n为能层序数)的是( )
A.He和Ar B.H-和Mg2+
C.O2-和Cl- D.Ne和S2-B四、能量最低原理、基态与激发态、光谱1、能量最低原理
内容：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。2、基态与激发态基态原子：处于最低能量的原子。(稳定)激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。(不稳定)吸收能量放出能量节日燃放的焰火与电子跃迁有关激光源夜空中的激光[跟进练习] 根据下列电子排布，处于激发态的原子是( )
A.1s22s22p1 B.1s22s22p63s23p4
C.1s22s12p1 D.1s22s22p4C3、原子光谱内容：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。基态原子 激发态原子吸收能量，吸收光谱放出能量，发射光谱4、光谱分析内容：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。五、电子云与原子光谱[知识回顾] 电子运动特点：质量小、运动空间小、速率快、无固定运动轨道。1、电子云
内容：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。H的1s电子云2、电子云轮廓图同一原子的s电子的电子云轮廓图表示电子云轮廓的形状，对核外电子的空间状态有一个形象化的描述。p电子云，哑铃形，相互垂直，分别称为px、py、pzs电子云，球形[归纳总结] 电子云的形状
s电子云 p电子云 d电子云 球形 哑铃形 花瓣形d电子云3、原子轨道
内容：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。换句话说，原子轨道就是具有一定形状和一定空间趋向的电子云。[跟进练习](1)能层符号用_________________表示。
(2)能级符号用_________________________表示。
(3)ns能级有____个轨道，呈___形；np能级有____个轨道，呈_______形；nd能级有_______个轨道；nf能级有______个轨道。
(4)各原子轨道最多容纳的电子数是：
ns：2个；np：6个；nd：10个；nf：14个。六、泡利原理和洪特规则1、泡利原理
内容：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反。2、轨道表达式（电子排布图）
用方框表示原子轨道，用箭头表示电子。箭头方向表示电子的自旋状态。例如，锂(Li)原子
原子结构示意图 电子排布式 电子排布图1s22s1↑↓↑1s 2s平式(常用)↑↓↑2s1s竖式
(不常用) 表示到能层 表示到能级 表示到轨道、自旋[及时跟进] 完成下表。[大胆试一试] 写出基态N原子的电子排布图。↑↓↑↓↑↓↑1s 2s 2p↑↓↑↓↑↓↑1s 2s 2p↑↓↑↓↑↑↑1s 2s 2p?3.洪特规则
内容：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。[及时巩固]
(1)写出下列原子：C、O、P的电子排布图。
(2)写出铁原子的价电子的电子排布图。[温馨提醒] 弄清“成对电子”与“未成对电子”的概念。[动手一试] 写出24Cr、29Cu两种原子的电子排布式。洪特规则的特例：当同一能级上的电子排布为全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空状态(p0、d0、f0)时，具有较低的能量和较大的稳定性。[重点掌握]
Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 或 [Ar]3d54s1
Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 或 [Ar]3d104s1[思考] 铁的两种离子：Fe2+、Fe3+哪个更稳定？铁原子的电子排布图↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑洪特规则泡利原理能量最低原理1s2s2p3p3d3s4s[小结] 核外电子排布规则1、能量最低原理
电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道2、泡利不相容原理
每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子3、洪特规则
在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同能力强化
1.当碳原子的电子排布由↑↓↑↓↑↑1s 2s 2p转变为↑↓↑↑↑↑1s 2s 2p时，下列说法正确的是( )A.碳原子要向外界环境中释放能量
B.碳原子要从外界环境中吸收能量
C.碳原子由基态变为激发态
D.碳原子由激发态变为基态BC2.下列基态原子的外围电子排布式中，正确的是( )
A.3d13p6
B.3d44s2
C.3d94s2
D.3d54s1D3.在前四周期元素中，基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有几种？( )
A.6种 B.5种
C.4种 D.3种B4.A、B、C、D、E代表五种元素。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_________________。4题参考答案：
N
(2) Cl K
(3) Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 或 [Ar]3d64s2
(4) Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 或 [Ar]3d104s15.核电荷数小于18的两种元素，A原子最外层电子数为a个，次外层电子数为b个；B原子M层电子数为(a - b)个，L层电子数为(a + b)个，则：
(1)A元素的名称为________，符号为__________；
B元素原子的结构示意图为________________。
(2)A元素原子的电子排布式为____________，B元素原子的价电子的电子排布图为_____________。(1)氧 O
(2) 1s22s22p4↑↓↑↑ 3s 3p