1.1原子结构ppt课件-（2019新）人教版高中化学高二选择性必修二.pptx

1、 高中化学人教版（高中化学人教版（2019）选择性必修）选择性必修20102040305能层与能级能层能层：核外电子按能量能量不同分成能层，能层序数1、2、3、4、5、6、7分别用K、L、M、N、O、P、Q表示。能层越高，电子的能量越高越高，能量的高低顺序为E(K)E(L)E(M)E(N)E(O)E(P)E(Q)。能层与能级能级能级：同一能层的电子，还被分成不同能级。能层与能级 任一能层的能级总是从s能级开始，能级的字母代号按s、p、d、f排序，每个能级最多可容纳的电子数依次为自然数1、3、5、7的2倍。 同一能层不同能级的能量顺序：E(ns)E(np)E(nd)E(nf)(1)不同能层之间，

2、符号相同的能级的能量随着能层数的递增而增大。(2)在相同能层各能级能量由低到高的顺序是nsnpndnf。(3)不同能层中同一能级，能层数越大，能量越高。例如：1s2s3s4s基态与激发态 原子光谱基态原子基态原子：处于最低能量最低能量状态的原子。激发态原子激发态原子：基态原子吸收吸收能量，电子会跃迁跃迁到较高能级，变为激发态激发态原子。 相反，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量。光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式。基态与激发态 原子光谱原子光谱原子光谱：不同元素的原子，电子发生跃迁时会吸收吸收或释放释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收吸收光谱或发

3、射发射光谱，总称原子光谱。发射光谱发射光谱吸收光谱吸收光谱光谱分析光谱分析：现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线特征谱线来鉴定元素。(1)电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量；反之，将吸收能量。光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。(2)电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子时发生的是化学变化。(3)一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。构造原理与电子排布式构造原理构造原理：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。能层能层能级能级填入能级填入能级即电子所排的能级顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5

4、s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s。构造原理与电子排布式电子排布式电子排布式：用数字在能级符号的右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K：1s22s22p63s23p64s1。“三步法”书写电子排布式： 构造原理是书写基态原子电子排布式的依据。第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序， 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列即可得到电子排布式。写出H、N、O、Na的电子排布式1s21s22s22p31s22s22p41s22s22p63s1构造原理与电子排布式简化的电子排布式 将

5、电子排布式中的内层电子排布用相应的稀有气体元素符号加方括号来表示而得到的式子称为简化的电子排布式。如氮、钠、钙的简化电子排布式分别为He2s22p3、Ne3s1、Ar4s2。17Cl：1s22s22p63s23p5 简写为简写为 Ne3s23p519K： 1s22s22p63s23p64s1 简写为简写为 Ar4s1写出17Cl、19K的电子排布式构造原理与电子排布式 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3p4s3d的顺序而不是按3p3d4s的顺序填充的，这种现象被称为能级交错能级交错。 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

6、式分别为 、 。1s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d104s1 下列基态原子的电子排布式，书写正确的是()A.9F:1s22s22p6B.15P:1s22s22p63s33p2C.21Sc:1s22s22p63s23p64s23d1D.35Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5答案:D解析:氟原子2p能级应排5个电子;磷原子的3s能级应排2个电子,3p能级应排3个电子;写电子排布式时,应将同能层的能级移到一起。构造原理与电子排布式 离子的电子排布式书写离子的电子排布式书写 基态原子转化为相应离子时的一般规律：原子失去电子时总是先失去最外

7、层电子，然后失去次外层电子，之后是倒数第三层电子对于主族元素的原子来说，一般只失去最外层电子，而过渡元素的原子可能还会进一步失去内层电子；原子得到电子时，一般总是填充到最外能层未填满的能级上。如Fe位于第四周期第族，其原子的核外电子排布式为Ar3d64s2，Fe2的核外电子排布式为Ar3d6，Fe3的核外电子排布式为Ar3d5。练一练01判断正误(对的在括号内打“”，错的在括号内打“”。)(1)能层就是电子层 ( )(2)不同能层，s能级的能量相同( )(3)s能级的能量一定比p能级的能量低 ( )(4)各能级最多可容纳的电子数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7的2倍( )练一练02对

8、充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是()A电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应A在电流作用下，基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高能级，变为激发态原子，这一过程要吸收能量，不会发出红色光；而电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将释放能量，从而产生红光，故A项正确。练一练03下列电子排布式是基态原子的电子排布式的是()Be：1s22s12p1 O：1s22s22p4 He：1s12s1Cl：1s22s22p63s23

9、p5A B C DDBe：1s22s12p1是激发态，2s能量低于2p，故错误；O：1s22s22p4符合能量最低原理，故正确；He：1s12s1是激发态，1s能量低于2s，故错误；Cl：1s22s22p63s23p5符合能量最低原理，故正确。s电子云呈_形，p电子云呈_形。电子云与原子轨道电子运动的特点电子运动的特点：电子的质量小，运动速度快且没有规则，无法确定核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处，只能确定在原子核外各处出现的概率。电子云电子云：是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概率密度分布的形象化描述。小黑点越密，表示概率密度越大。s电子云呈球球形 p电子云呈哑铃哑铃形

10、s电子云呈_形，p电子云呈_形。电子云与原子轨道 电子云图(即概率密度分布图)很难绘制，使用不便，我们常用的是电子云轮廓图。电子云轮廓图实际上是电子云图(即概率密度分布图)的大部分区域(一般约为90%)圈出来。s电子云呈_形，p电子云呈_形。电子云与原子轨道所有原子的任一能层的s电子的电子云轮廓图都是一个球形，只是球的半径不同。1s 2s 3s 4ss电子云呈_形，p电子云呈_形。电子云与原子轨道 除S电子云外，其他电子云轮廓图都不是球形的。例如，p电子云轮廓图是哑铃状的，而且，无论2p、3p还是4p，都有3个相互垂直的电子云，分别称为px、py、pz，右下标x、y、z分别是p电子云在直角坐标

11、系里的取向。能级spdf原子轨道数1357原子轨道名称nsnpx、npy、npzndxy、ndxz、ndyz、ndz2、ndx2y2电子云轮廓图的形状和取向球形哑铃形互相垂直梅花形电子云与原子轨道 原子轨道：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。 能层序数n越大，原子轨道的半径越大。不同能层的同种能级的原子轨道的形状相似，半径不同。能级spdf原子轨道数1357原子轨道名称nsnpx、npy、npzndxy、ndxz、ndyz、ndz2、ndx2y2电子云轮廓图的形状和取向球形哑铃形互相垂直梅花形泡利原理 洪特规则 能量最低原理 泡利原理：泡利原理：也称泡利不相

12、容原理，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相反。用“”表示。 轨道表达式：轨道表达式：又称电子排布图，用方框表示原子轨道，用不同方向的箭头表示自旋状态不同的电子的式子。能级spdf原子轨道数1357原子轨道名称nsnpx、npy、npzndxy、ndxz、ndyz、ndz2、ndx2y2电子云轮廓图的形状和取向球形哑铃形互相垂直梅花形泡利原理 洪特规则 能量最低原理以铝原子为例，电子排布图中各符号、数字的意义为泡利原理 洪特规则 能量最低原理 洪特规则：洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分单独分占占，而且自旋平行自旋平行。 如：O原子的电子排布图洪特

13、规则特例洪特规则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。例如，铬(24Cr)的价电子排布是3d54s1(3d、4s能级均为半充满)，而不是3d44s2；铜(29Cu)的价电子排布是3d104s1(3d全充满、4s半充满)，而不是3d94s2。练一练01基态氢原子的电子云图为球形(如图)，下列有关说法正确的是 ()A1个小黑点表示一个电子BHe的基态原子两个电子的电子云也是与此大小相同的球形 C如果电子发生跃迁，有可能电子云形状变成哑铃形D小黑点密集的地方表示电子在该区域出现的概率小C在

14、电子云图中，小黑点并不代表电子，A项错误；He的基态原子为1s2，所以电子云形状相同，但是电子能量不相同，电子云的大小不相同，B项错误；如果氢原子的电子发生了跃迁，进入了其他能级如p能级，则电子云的形状将变成哑铃形，C项正确。小黑点代表电子在核外空间区域内出现的概率，小黑点的疏密与电子在该区域出现的概率大小成正比，D项错误。练一练02在d轨道中填入4个电子时电子排布成 ，而不排布成 ，其最直接的根据是()A能量最低原理 B泡利原理C能量守恒原理 D洪特规则D练一练03如图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是() As能级和p能级的原子轨道形状相同B每个p能级都有6个原子轨道Cs能级的原子轨道的半径与能层序数有关DNa原子的电子在11个原子轨道上高速运动C