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1、栏目栏目导引导引要点突破要点突破讲练互动讲练互动题型探究题型探究技法归纳技法归纳课堂达标课堂达标即时巩固即时巩固知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关新知初探新知初探自学导引自学导引专题专题2 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质专题专题2 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质专题专题2 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质第一单元原子核外电子的运动第一单元原子核外电子的运动课程标准导航课程标准导航1.了解原子核外电子的运动状态。了解原子核外电子的运动状态。2.了解原子核外电子排布所遵循的原理，知道了解原子核外电子排布所遵循的原理，知道原子核外电子的能级分布。原子核外电子的能级分布。3.
2、能用电子排布式表示能用电子排布式表示136号元素原子的核号元素原子的核外电子排布。外电子排布。4.知道原子核外电子在一定条件下会发生跃知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。迁，了解其简单应用。新新知知初初探探自自学学导导引引自主学习自主学习一、人一、人类对类对原子原子结结构的构的认识认识1.原子是由原子是由_和和_构构成的，其中成的，其中_带带正正电电，它又是由，它又是由带带正正电电的的_和不和不带电带电的的_构成构成的，的，_带负电带负电。整个原子是。整个原子是_。原子核原子核核外核外电电子子原子核原子核质质子子中子中子核外核外电电子子电电中性中性2.原子中：原子中：质质子
3、数子数_原子序数原子序数质质量数量数_ 3.1911年，英国物理学家年，英国物理学家卢卢瑟福根据瑟福根据粒子的粒子的散射散射实验实验，提出了原子，提出了原子结结构的有核模型。构的有核模型。卢卢瑟福瑟福认为认为原子的原子的质质量主要集中在量主要集中在_上，上，电电子在原子核外空子在原子核外空间间做高速运做高速运动动。核核电电荷数荷数核外核外电电子数子数质质子数子数中子数中子数原子核原子核4.1913年，丹麦物理学家玻年，丹麦物理学家玻尔尔提出新的原子提出新的原子结结构模型：构模型：(1)原子核外原子核外电电子在一系列子在一系列稳稳定的定的轨轨道上运道上运动动，这这些些轨轨道称道称为为原子原子轨轨
4、道；道；电电子子在运在运动时动时，不会有能量，不会有能量变变化。化。(2)轨轨道的能量道的能量各不相同，原子各不相同，原子轨轨道的能量道的能量变变化是不化是不连续连续的。的。(3)原子核外原子核外电电子可以在能量不同的子可以在能量不同的轨轨道道上上发发生生跃跃迁。迁。5.原子核外原子核外电电子运子运动动不遵循宏不遵循宏观观物体的运物体的运动动规规律，科学家用律，科学家用统计统计方法来描述核外方法来描述核外电电子的子的运运动动状状态态。用小黑点的疏密代表。用小黑点的疏密代表电电子在核外子在核外空空间间区域出区域出现现的机会，所得的机会，所得图图形称形称为电为电子云子云图图。离核近的区域。离核近的
5、区域电电子出子出现现的机会大，离核的机会大，离核远远的区域，的区域，电电子出子出现现的机会少。的机会少。6.原子原子处处于能量最低状于能量最低状态时态时，称，称为为基基态态。想一想想一想1.电子云图上的小黑点代表一个电子吗？电子云图上的小黑点代表一个电子吗？提示：提示：不是，小黑点仅代表电子出现的机不是，小黑点仅代表电子出现的机率，并不是存在一个真实的电子。率，并不是存在一个真实的电子。二、原子核外电子的运动特征二、原子核外电子的运动特征1.原子轨道（能级）的类型有：原子轨道（能级）的类型有：s、p、d、f等。等。s轨道呈球形，有轨道呈球形，有1个轨道，可容纳个轨道，可容纳2个电个电子；子；p
6、轨道呈纺锤形，在空间有轨道呈纺锤形，在空间有3个伸展方个伸展方面，包括面，包括px、py、pz轨道，它们之间是互相垂轨道，它们之间是互相垂直的直的,可容纳可容纳6个电子。个电子。d轨道有轨道有5个轨道，可容个轨道，可容纳纳10个电子；个电子；f轨道有轨道有7个轨道，可容纳个轨道，可容纳14个个电子。电子。2.原子轨道用表示原子轨道用表示_和和_s、p、d、f结合起来共同表示，如结合起来共同表示，如1s、2s、2p、3d等。等。3.第第n电子层中含有的原子轨道类型有电子层中含有的原子轨道类型有n种，种，原子轨道数目为原子轨道数目为n2个，可容纳的电子数为个，可容纳的电子数为2n2。如第。如第3层
7、中，含有层中，含有3s、3p、3d三种类型三种类型的轨道，原子轨道数目为的轨道，原子轨道数目为9个，一共可容纳的个，一共可容纳的电子数为电子数为18个。个。电子层电子层(能层）的能层）的n表示原子轨道形状的符号表示原子轨道形状的符号4.原子轨道能量高低：（原子轨道能量高低：（1）相同电子层的原）相同电子层的原子轨道中：子轨道中：ns_np_nd_nf。（。（2）形状相同的原子轨道：形状相同的原子轨道：2p_3p_4p。（3）电子层数和原子轨道形状均相同：）电子层数和原子轨道形状均相同：2px_2py_2pz。2p。要点归纳要点归纳2.各电子层包含的原子轨道数目的表示方法各电子层包含的原子轨道数
8、目的表示方法及最多容纳的电子数及最多容纳的电子数 3.原原子子轨轨道道4.原子核外电子排布的轨道能量顺序原子核外电子排布的轨道能量顺序(如下如下)：按箭头指向，能级的能量越来越大。按箭头指向，能级的能量越来越大。即时应用即时应用解析：解析：选选D。电电子离核越近，能量越低，子离核越近，能量越低，A项项正确；原子正确；原子轨轨道种道种类类数与数与电电子子层层序数相等，序数相等，当当电电子子层层序数序数为为3时时，只有，只有3s、3p、3d三种原三种原子子轨轨道，所以道，所以3f不存在，不存在，B项项正确；正确；C项项正正确；确；p轨轨道在空道在空间间有有x、y、z 3个伸展方向，个伸展方向，故与
9、故与电电子子层层序数无关，序数无关，D项错误项错误。要点二要点二核外电子排布的表示方法核外电子排布的表示方法探究导引探究导引1 从元素周期表中从元素周期表中查查出出铜铜、银银、金、金的外的外围电围电子排布，它子排布，它们们是否符合构造原是否符合构造原理？若不符合，理？若不符合，请请做出合理解做出合理解释释。提示：提示：从元素周期表中从元素周期表中查查出出铜铜、银银、金的外、金的外围电围电子排布分子排布分别为别为Cu：3d104s1，Ag：4d105s1，Au：5d106s1。根据构造原理根据构造原理Cu、Ag、Au的外的外围电围电子排布子排布为为：(n1)d9ns2。所以它。所以它们电们电子子
10、层层排布不符排布不符合构造原理。合构造原理。合理解合理解释释：以：以s、p、d、f排序的各能排序的各能级级可容可容纳纳的最多的最多电电子数依次子数依次为为1、3、5、7的两倍！而量子力学的理的两倍！而量子力学的理论论指出，在等价指出，在等价轨轨道上道上(同一能同一能级级)的的电电子排布在全充子排布在全充满满、半充半充满满和全空状和全空状态态的具有的具有较较低的能量和低的能量和较较大大的的稳稳定性。定性。相相对稳对稳定的状定的状态态探究导引探究导引2 电电子排布式可以子排布式可以简简化，如化，如钠钠的的电电子排布式写成子排布式写成Ne3s1，方括号中符号的意，方括号中符号的意义义是什么？是什么？
11、你能仿照你能仿照钠钠原子的原子的简简化化电电子排布子排布式写出第式写出第8号元素氧、第号元素氧、第14号元素硅和第号元素硅和第26号号元素元素铁铁的的简简化化电电子排布式子排布式吗吗？提示：提示：电电子排布式子排布式书书写写过过繁，可以把内繁，可以把内层层电电子已达到稀有气体子已达到稀有气体结结构的部分写成构的部分写成“原子原子实实”，以稀有气体的元素符号外加方括号表示。以稀有气体的元素符号外加方括号表示。O、Si、Fe的的简简化化电电子排布式子排布式为为O：He2s22p4Si：Ne3s23p2Fe：Ar3d64s2。在化学反。在化学反应应中，原子的外中，原子的外围围电电子子发发生生变变化而
12、化而“原子原子实实”不受影响，所以不受影响，所以描述原子核外描述原子核外电电子排布子排布时时，也可以省去，也可以省去“原原子子实实”仅仅写出原子的外写出原子的外围电围电子排布式子排布式(对对主族主族元素的原子，外元素的原子，外围电围电子又称价子又称价电电子子)。如如O：2s22p4Si：3s23p2 Fe：3d64s2。要点归纳要点归纳1.原子核外原子核外电电子排布遵循的原子排布遵循的原则则(1)能量最低原理：原子核外能量最低原理：原子核外电电子子总总是尽先占是尽先占据能量最低的原子据能量最低的原子轨轨道，填道，填满满后再依次填充后再依次填充能量能量较较高的其他原子高的其他原子轨轨道。也就是先
13、填道。也就是先填1s，填填满满后填后填2s，然后填，然后填2p，按照，按照“要点一要点一”的的“要点要点归纳归纳”中中“4.原子核外原子核外电电子排布的子排布的轨轨道能量道能量顺顺序序”依次排布。依次排布。(2)泡利不相容原理：一个原子中不可能有两泡利不相容原理：一个原子中不可能有两个运个运动动状状态态四四方面完全相同的方面完全相同的电电子。运子。运动动状状态态四方面是指四方面是指轨轨道所道所处电处电子子层层、轨轨道道类类型、型、轨轨道伸展方向道伸展方向和和电电子自旋状子自旋状态态。(3)洪特洪特规则规则：当：当电电子排布在能量相同的各个子排布在能量相同的各个轨轨道道时时，总总是是优优先先单单
14、独占据一个独占据一个轨轨道，而且道，而且自旋方向相同，自旋方向相同，这这个个规则规则叫洪特叫洪特(Hund)规则规则。比如，。比如，p3的的轨轨道式道式为为 或或 而不是而不是(4)洪特洪特规则规则的特例：当的特例：当p、d、f轨轨道填充的道填充的电电子数子数为为全空、半充全空、半充满满或全充或全充满时满时，原子，原子处处于于较稳较稳定的状定的状态态。即。即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时时，是，是较稳较稳定状定状态态。前前36号元素中，全空状号元素中，全空状态态的有的有4Be：2s22p0、12Mg：3s23p0、20Ca：4s23d0；半充半充满满状状态态的有：的
15、有：7N：2s22p3、15P：3s23p3、24Cr：3d54s1、25Mn：3d54s2、33As：4s24p3；全充全充满满状状态态的有的有 10Ne：2s22p6、18Ar：3s23p6、29Cu：3d104s1、30Zn：3d104s2、36Kr：4s24p6。2.基基态态原子核外原子核外电电子排布的表示方法子排布的表示方法(1)电电子排布式子排布式用数字在能用数字在能级级符号的右上角表明符号的右上角表明该该能能级级上上排布的排布的电电子数，子数，这这就是就是电电子排布式，例如、子排布式，例如、K：1s22s22p63s23p64s1。为为了避免了避免电电子排布式子排布式书书写写过过
16、于繁于繁琐琐，把内，把内层电层电子达到稀有气体元素原子子达到稀有气体元素原子结结构的部分以构的部分以相相应应稀有气体的元素符号外加方括号表示，稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如例如K：Ar4s1。(2)电电子排布子排布图图(轨轨道表示式道表示式)每个方框代表一个原子每个方框代表一个原子轨轨道，每个箭道，每个箭头头代表代表一个一个电电子。子。如基如基态态硫原子的硫原子的轨轨道表示式道表示式为为即时应用即时应用2.下列下列电电子排布式或子排布式或轨轨道表示式正确的是道表示式正确的是()AC原子的原子的轨轨道表示式：道表示式：BCa原子的原子的电电子排布式：子排布式：1s22s22p63s23p
17、63d2C氮原子的氮原子的轨轨道表示式：道表示式：DBr的的电电子排布式子排布式Ar3d104s24p6解析：选解析：选D。A项违反了洪特规则项违反了洪特规则,2p轨道轨道上两个电子应分占不同的轨道且自旋方向相上两个电子应分占不同的轨道且自旋方向相同同,正确的轨道表示式应为正确的轨道表示式应为 ；B项违反了能量最低原理，应先填充项违反了能量最低原理，应先填充4s轨道，轨道，再填充再填充3d轨道，正确的电子排布式应为轨道，正确的电子排布式应为1s22s22p63s23p64s2或或Ar4s2；C项违反了泡利不相容原理，项违反了泡利不相容原理，1s和和2s轨道上电轨道上电子自旋方向应相反，正确的轨
18、道表示式应为子自旋方向应相反，正确的轨道表示式应为 。题题型型探探究究技技法法归归纳纳题型题型1 1原子核外原子核外电电子的运子的运动动特征特征例例例例1 1 若原子的若原子的电电子子层层数数(能能层层)为为n，则则下下列推列推论论不正确的是不正确的是()A每个每个电电子子层层中具有的能中具有的能级级数数为为nB每个每个电电子子层层中具有的原子中具有的原子轨轨道数道数为为n2C每个每个电电子子层层中最多具有的中最多具有的电电子数子数为为2n2D同一原子同一原子轨轨道上的道上的电电子能量一定相同，不子能量一定相同，不同原子同原子轨轨道上的道上的电电子能量一定不同子能量一定不同【思路点思路点拨拨】
19、原子核外原子核外电电子排布遵循一定子排布遵循一定的的规规律，其中能律，其中能层层，原子，原子轨轨道等概念需要深道等概念需要深入理解。入理解。【解析解析】同一原子里有不同同一原子里有不同轨轨道，如道，如s和和p中的中的电电子能量肯定不同。不同原子的子能量肯定不同。不同原子的轨轨道，道，只要只要对应对应的的电电子子层层数和数和轨轨道相同，道相同，则则能量相能量相同，同，D项错项错。【答案答案】D【规规律方法律方法】能能层层数能数能级级数，如第数，如第2层层中中含有两个能含有两个能级级，即，即2s，2p。原子。原子轨轨道数能道数能层层数的平方，如第数的平方，如第2层层中含有中含有4个原子个原子轨轨道
20、，道，即即2s，2px，2py，2pz。每个。每个轨轨道可以填充道可以填充2个个电电子，子，则则每每层层中所能容中所能容纳纳的最大的最大电电子数目子数目为为2n2，如第，如第2层层，最多能排，最多能排8个个电电子。子。题型题型2 2轨道式的书写规则轨道式的书写规则例例例例2 2 已知锰的核电荷数为已知锰的核电荷数为25，以下是一些，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的轨道表示同学绘制的基态锰原子核外电子的轨道表示式式(即电子排布图即电子排布图)，其中最能准确表示基态，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是锰原子核外电子运动状态的是()【思路点思路点拨拨】解答本解答本题时题时要要综综
21、合考合考虑虑原子原子核外核外电电子排布的三条子排布的三条规规律，并要仔律，并要仔细观细观察，察，发现选项发现选项中的中的错误错误之之处处。【解析解析】Mn原子的原子的电电子排布式子排布式为为1s22s22p63s23p63d54s2，原子原子轨轨道的能量由低道的能量由低到高的到高的顺顺序序为为1s2s2p3s3p4s3d，其中其中3d轨轨道上排布了道上排布了5个个电电子，子，为为半充半充满满状状态态，各，各电电子分占不同的子分占不同的轨轨道，且自旋状道，且自旋状态态相相同。同。A中有两个中有两个错误错误，轨轨道能量道能量顺顺序不序不对对，3d轨轨道上道上电电子排布不子排布不对对，违违反了洪特反
22、了洪特规则规则；B中有两中有两处错误处错误，s轨轨道上两个道上两个电电子的自旋状子的自旋状态应态应相反，相反，轨轨道道能量能量顺顺序也不序也不对对；C中中3d轨轨道上道上电电子排布不子排布不对对，违违反了洪特反了洪特规则规则。【答案答案】D【规规律方法律方法】原子核外原子核外电电子在子在轨轨道中排布道中排布时时，需要遵循三个原，需要遵循三个原则则：一是能量最低原：一是能量最低原理，即理，即电电子先排在能量最低的子先排在能量最低的轨轨道中；道中；二是泡利不相容原理，即一个二是泡利不相容原理，即一个轨轨道中只能排道中只能排两个自旋相反的两个自旋相反的电电子；三是洪特子；三是洪特规则规则，即在，即在
23、排能量相同的排能量相同的轨轨道道时时，电电子子优优先独占一个先独占一个轨轨道，且自旋方向相同。道，且自旋方向相同。栏目栏目导引导引要点突破要点突破讲练互动讲练互动题型探究题型探究技法归纳技法归纳课堂达标课堂达标即时巩固即时巩固知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关新知初探新知初探自学导引自学导引专题专题2 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质同学们来学校和回家的路上要注意安全栏目栏目导引导引要点突破要点突破讲练互动讲练互动题型探究题型探究技法归纳技法归纳课堂达标课堂达标即时巩固即时巩固知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关新知初探新知初探自学导引自学导引专题专题2 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质同学们来学校和回家的路上要注意安全