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1、第一章第一章 原子结构与性质原子结构与性质第一章第一章 原子结构与性质原子结构与性质第一第一节节原子原子结结构构课程标准导航课程标准导航1.了解原子了解原子结结构的构造原理。构的构造原理。2知知道道原原子子核核外外电电子子的的能能级级分分布布，能能用用电电子子排排布布式式表表示示常常见见元元素素(136号号)原原子子核核外外电电子的排布。子的排布。3了了解解能能量量最最低低原原理理,知知道道基基态态与与激激发发态态，知知道道原原子子核核外外电电子子在在一一定定条条件件下下会会发发生生跃跃迁迁产产生原子光生原子光谱谱。4了解原子核外了解原子核外电电子的运子的运动动状状态态，知道，知道电电子云和原
2、子子云和原子轨轨道。道。新知初探自学导引新知初探自学导引自主学自主学习习一、开天辟地一、开天辟地原子的原子的诞诞生生现现代代大大爆爆炸炸宇宇宙宙学学理理论论认认为为，宇宇宙宙中中含含量量最最丰丰富的元素是富的元素是_，其次是，其次是_元素。元素。氢氢氦氦二、能二、能层层与能与能级级1.分分类类依据依据根据多根据多电电子原子的核外子原子的核外电电子的子的_，将，将核外核外电电子分成不同的能子分成不同的能层层；又同一能；又同一能层电层电子子_的不同，将它的不同，将它们们分成不同的能分成不同的能级级。能量差异能量差异能量能量2.表示方法表示方法能能层层序号序号一一二二三三四四五五六六七七符号符号_Q
3、最多最多电电子数子数_ 能能级级符号符号1s2s 2p3s3p3d4s4p4d4f5s 5p 最多最多电电子数子数226261026101426 电电子离核子离核远远近近近近远远电电子能量子能量高低高低_KLMNOP28183250低低高高三、构造原理三、构造原理1.构造原理示意构造原理示意图图想一想想一想1构造原理表示什么含义？构造原理表示什么含义？提提示示：在在多多电电子子原原子子中中，电电子子在在能能级级上上的的排排布布顺顺序序是是：电电子子先先排排在在能能量量低低的的能能级级上上，然然后后依依次排在能量较高的能级上。次排在能量较高的能级上。2.电电子排布式子排布式：能：能级级符号右上角
4、的数字是符号右上角的数字是该该能能级级上排布的上排布的电电子数。如子数。如钠钠元素基元素基态态原子的原子的电电子排布式子排布式为为_，简简化化电电子排布式子排布式为为Ne3s1，其中方括号里的符号的意，其中方括号里的符号的意义义是是Na的的内内层电层电子排布与稀有气体子排布与稀有气体Ne的核外的核外电电子排布子排布相同。相同。1s22s22p63s1 四、能量最低原理、基四、能量最低原理、基态态与激与激发态发态、光、光谱谱1.能量最低原理能量最低原理现现代物代物质结质结构理构理论证实论证实，原子的，原子的电电子排布遵子排布遵循循_能使整个原子的能量能使整个原子的能量处处于最低于最低状状态态，简
5、简称能量最低原理。称能量最低原理。构造原理构造原理最低能量最低能量3.光光谱谱与光与光谱谱分析分析(1)光光谱谱形成原因形成原因不不同同元元素素的的原原子子发发生生_时时会会吸吸收收或或释释放放不同的光。不同的光。(2)原子光原子光谱谱各各种种元元素素的的电电子子的的_光光谱谱或或_光光谱谱，总总称原子光称原子光谱谱。跃跃迁迁吸收吸收发发射射(3)光光谱谱分析分析在在现现代化学中，利用原子光代化学中，利用原子光谱谱上的特征上的特征谱线谱线来来鉴鉴定定_的分析方法。的分析方法。五、五、电电子云与原子子云与原子轨轨道道1.电电子云子云电电子云是子云是处处于一定空于一定空间间运运动动状状态态的的电电
6、子在原子在原子核外空子核外空间间的的_密度分布的形象化描述。密度分布的形象化描述。元素元素概率概率想一想想一想2电电子子云云图图中中的的小小黑黑点点密密度度的的大大小小是是否否表表示示电子的多少？电子的多少？提提示示：不不是是。电电子子云云图图中中的的一一个个小小黑黑点点并并不不代代表表一一个个电电子子，而而是是表表示示电电子子在在此此位位置置曾曾经经出出现现过过；小小黑黑点点密密度度的的大大小小，表表示示在在一一定定时时间内电子出现的概率的大小。间内电子出现的概率的大小。2.原子原子轨轨道道(1)定定义义量量子子力力学学把把电电子子在在原原子子核核外外的的一一个个空空间间运运动动状状态态称称
7、为为一一个个原原子子轨轨道道。形形象象地地认认为为_轮轮廓廓图图称称为为原子原子轨轨道。道。(2)形状形状s电电子的原子子的原子轨轨道都是道都是_形，形，p电电子的原子子的原子轨轨道都是道都是_形。形。电电子云子云球球哑铃哑铃(3)数目数目ns能能级级各各有有 _个个轨轨道道，np能能级级各各有有 _个个轨轨道道，nd能能级级各有各有 _个个轨轨道，道，nf能能级级各有各有_个个轨轨道。道。(4)原子原子轨轨道的半径大小道的半径大小能能层层序数序数n越大越大,ns电电子的原子子的原子轨轨道半径道半径_；p能能级级有有_三个相互垂直的原子三个相互垂直的原子轨轨道道,能能层层序数序数n_，np电电
8、子原子子原子轨轨道的平均半道的平均半径越大。径越大。135 7越大越大px、py、pz越大越大六、泡利原理和洪特六、泡利原理和洪特规则规则1.泡利原理：泡利原理：1个原子个原子轨轨道最多只能容道最多只能容纳纳2个个电电子，而且子，而且这这2个个电电子的自旋方向必子的自旋方向必须须_(用用“”表示表示)。如，。如，ns2的原子的原子轨轨道上的道上的电电子子排布排布为为 ,不能表示为不能表示为 。2.洪洪特特规规则则：当当电电子子排排布布在在同同一一能能级级的的不不同同轨轨道道时时，总总是是优优先先单单独独占占据据一一个个轨轨道道，而而且且自自旋旋方向方向_。相反相反相同相同3.电电子排布子排布图
9、图每个方框代表一个每个方框代表一个_，每个箭，每个箭头头代代表一个表一个电电子。如：氧原子子。如：氧原子电电子排布子排布图图：原子原子轨轨道道自主体验自主体验1.下列电子层中下列电子层中,包含有包含有f能级的是（能级的是（）A.K电子层电子层 B.L电子层电子层C.M电子层电子层 D.N电子层电子层解析：选解析：选D。能层数。能层数=能层中所包含的能级能层中所包含的能级数。若含有数。若含有f能级则能层数必须大于等于能级则能层数必须大于等于4,即从即从N层开始往后才会出现层开始往后才会出现f能级。能级。2.（2012武汉高二质检）基态碳原子的最武汉高二质检）基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排
10、布的方式正确外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是的是()解析：选解析：选B。A项违背了能量最低原理；项违背了能量最低原理；C项违背了洪特规则项违背了洪特规则;D项违背了泡利原理。项违背了泡利原理。3.比较下列多电子原子的能级能量高低。比较下列多电子原子的能级能量高低。(1)1s,3d(2)3s,3p,3d(3)2p,3p,4p解析：不同能层中解析：不同能层中,英文字母相同的不同能级英文字母相同的不同能级,能层序数越大能层序数越大,其能量就越高；同一能层中其能量就越高；同一能层中,各各能级之间的能量大小关系是能级之间的能量大小关系是spdf。答案：答案：(1)1s3d(2)3s3p3d(3)
11、2p3pE(n1)s。当。当ns和和np充充满时满时(共共4个个轨轨道，道，最多容最多容纳纳8个个电电子子)，多余的，多余的电电子不是填入子不是填入nd，而是填入而是填入(n1)层层，因此最外，因此最外层电层电子数不超子数不超过过8个。个。热点示例思维拓展热点示例思维拓展同理，可解同理，可解释释次外次外层电层电子数子数为为什么不超什么不超过过18个。若第个。若第n层为层为最外最外层层，由于，由于E(n1)fE(n1)sEnp，在，在(n1)层层出出现现前，次外前，次外层层只有只有(n1)s、(n1)p、(n1)d上有上有电电子，子，这这三个三个能能级级共有共有9个个轨轨道，最多可容道，最多可容纳纳18个个电电子，子，因此次外因此次外层电层电子数不超子数不超过过18个。个。