（2019新）人教版高中化学高二选择性必修二1.1原子结构第1课时ppt课件.ppt

1、物质结构与性质物质结构与性质引引 言言 -世上万物，神奇莫测世上万物，神奇莫测化学研究的是构成宏观物体的物质。化学研究的是构成宏观物体的物质。研究物质的组成与结构研究物质的组成与结构研究物质的性质与变化研究物质的性质与变化1、原子的组成与结构决定性质：铁易生锈、钠易与一、原子的组成与结构决定性质：铁易生锈、钠易与一些物质反应。些物质反应。-第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质2、分子的组成与结构决定性质：、分子的组成与结构决定性质： 对氨基苯磺酰胺对氨基苯磺酰胺（磺胺药）（磺胺药）和对氨基苯甲酸和对氨基苯甲酸 21世纪化学的重要课题：模拟生物体中酶的结构创世纪化学的重要课题：模拟生物体中酶

2、的结构创造具有酶的性质的物质。造具有酶的性质的物质。-第二章分子结构与性质第二章分子结构与性质3、 晶体的组成与结构决定性质：晶体的组成与结构决定性质：金刚石和石墨金刚石和石墨 方解石和霰石方解石和霰石 -第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质分子结构分子结构原子结构原子结构晶体结构晶体结构结构结构性质性质决定决定原子：原子：是是化学变化中最小的粒子化学变化中最小的粒子化学反应的实质：化学反应的实质：是原子的重新组合。是原子的重新组合。知识回顾知识回顾原子结构：原子结构：原子原子原子核原子核核外电子核外电子(-)质子质子(+)中子中子(不带电）不带电）核电荷数（核电荷数（z z）= = 核内

3、质子数核内质子数= = 核外电子数核外电子数质量数（质量数（A） = 质子数（质子数（Z） + 中子数（中子数（N）原子核外电子排布：原子核外电子排布：(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层；核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层；(2)原子核外各电子层最多容纳原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。个电子。(3)原子最外层电子数目不能超过原子最外层电子数目不能超过8个个(K层为最外层时不能超过层为最外层时不能超过2个个电子电子)。(4)次外层电子数目不能超过次外层电子数目不能超过18个个(K层为次外层时不能超过层为次外层时不能超过2个个)，倒数第三层电子数目不能超过倒数第三层电子数目

4、不能超过32个。个。 1、下列说法正确的是、下列说法正确的是 （ ）A、某微粒核外电子排布为、某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是结构，则该微粒一定是 氩原子氩原子B、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C、F-、Na+、Mg2+、Al3+是与是与Ne原子具有相同电子层结构原子具有相同电子层结构 的离子的离子D、NH4+与与H3O+具有相同的质子数和电子数具有相同的质子数和电子数电子的波粒二象性 在量子力学中，所有微观实物粒子都具有波粒二象性，电子也不例外。 量子力学指出，电子有波动性也有粒子性。电子也是一种物质波，叫电子波。在原

5、子中，电子波受到束缚会形成驻波！ 量子力学中用波函数描述电子空间运动状态！薛定谔波函数方程薛定谔波函数方程 量子力学中描述电子运动状态的最基本方程量子力学中描述电子运动状态的最基本方程量子力学中描述电子运动状态有量子力学中描述电子运动状态有四个量子数四个量子数一、一、能层与能级能层与能级1、能层能层：原子核外电子的能量是不同的，按能量差异，可将核外原子核外电子的能量是不同的，按能量差异，可将核外电子分成不同的能层。电子分成不同的能层。2、能级能级：同一能层的电子，能量也有差异，还可以把它们再分同一能层的电子，能量也有差异，还可以把它们再分成不同的成不同的能级能级。分别用相应能层的序数和字母分别

6、用相应能层的序数和字母s、p、d、f等等表示表示。2n2能层能层KLMNO能级能级最多最多容纳容纳电子电子1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5d226261026141026每一能层中能级字母代号的顺序总是每一能层中能级字母代号的顺序总是s、p、d、f能级表达式字母前的数字表示能层序数，即能级表达式字母前的数字表示能层序数，即能级能级数数=能层能层序数序数。以以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电子数依次排序的各能级可容纳的最多电子数依次 为为1、3、5、7的二倍。的二倍。第第n能层一共有能层一共有n个能级。能量个能级。能量: nsnpndnf（n代表能层）2818322n2能层

7、、能级及各层所容纳的最多电子数关系如下：能层、能级及各层所容纳的最多电子数关系如下：1、以下能级符号正确的是（、以下能级符号正确的是（ ）A、6s B、2d C、3f D、7p2、若、若n=3，以下能级符号错误的是（，以下能级符号错误的是（ ）An p Bn f Cn d Dn s ADB3、下列各电子能层中，不包含、下列各电子能层中，不包含 d 能级的是能级的是 （ ）A、N能层能层 B、M能层能层 C、L能层能层 D、K能层能层CD 二、基态与激发态、光谱二、基态与激发态、光谱基态原子基态原子: : 处于最低能量状态的原子处于最低能量状态的原子 ( (稳定稳定) )放出放出能量能量吸收吸收

8、能量能量激发态原子激发态原子: :基态原子的基态原子的电子电子吸收能量后会跃迁到较高吸收能量后会跃迁到较高的能级的能级, ,变为变为激发态原子激发态原子（不稳定）（不稳定）发射光能发射光能吸收光能吸收光能基态原子的电子基态原子的电子激发态原子的电子激发态原子的电子不同颜色的光频率、波长、能量不同！不同颜色的光频率、波长、能量不同！3 3、光谱与光谱分析、光谱与光谱分析（1）光谱光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或放出：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或放出不同波长（颜色）的光，可以用光谱仪摄取各种元素的不同波长（颜色）的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子吸收光谱或发射光谱，总称电子吸收光谱或发

9、射光谱，总称原子光谱原子光谱。锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱特征特征:暗背景暗背景, 亮线亮线, 线状不连续线状不连续特征特征:亮背景亮背景, 暗线暗线, 线状不连续线状不连续发射光谱发射光谱吸收光谱吸收光谱（2 2）光谱分析光谱分析：利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元：利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的方法，称为素的方法，称为光谱分析光谱分析。基态原子与激发态原子相互转化的应用基态原子与激发态原子相互转化的应用焰焰火火光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一；光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一；在日常生活中，我们看到的许多可见光，在日常生活

10、中，我们看到的许多可见光，如如灯光、霓虹灯光、激光、焰火灯光、霓虹灯光、激光、焰火等都与原子等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。核外电子发生跃迁释放能量有关。 焰色反应就是某些金属原子的电子在高温火焰中，接受了能焰色反应就是某些金属原子的电子在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从量，使原子外层的电子从基态基态激跃迁到激跃迁到激发态激发态；处于激发态的；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约1010s s）便跃迁到）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长（颜基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长（颜色）的

11、光释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此在色）的光释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。 1.当镁原子由当镁原子由1s22s22p63s2 1s22s22p63p2时，以下说法正时，以下说法正确的是（确的是（ ） A镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量 B镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量镁原子由激发态转化成基态，

12、这一过程中释放能量 C镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量 D镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量A2.下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。其中图下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。其中图_是原子由基态转化为激发态时的吸收光谱，图是原子由基态转化为激发态时的吸收光谱，图_是原子由激发态转化为基态时的发射光谱。不是原子由激发态转化为基态时的发射光谱。不同元素的原子光谱上的特征谱线不同，请在下图中用线同元素的原子光谱上的特征谱线不同，请在下图中用线段将同种元素的吸收光谱和发射光谱连接。段将同

13、种元素的吸收光谱和发射光谱连接。三、构造原理和电子排布三、构造原理和电子排布式式1.构造原理构造原理：随着核电荷数的递增，大多数元素的随着核电荷数的递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按电中性基态原子的电子按一定顺序一定顺序填填入核外电子运动轨道，即构造原理。入核外电子运动轨道，即构造原理。上述电子排布式中能级符号右上角的数字表示该能级上的电子数上述电子排布式中能级符号右上角的数字表示该能级上的电子数构造原理常用构造原理常用构造原理图构造原理图表示！表示！构造原理图构造原理图的要求（写法）：的要求（写法）：1.同一能层的能级按照同一能层的能级按照s、p、d、f顺序顺序排成一行。排成一行。2.

14、不同能层字母相同的能级不同能层字母相同的能级排成一列。排成一列。3.从下向上，每一行能层逐渐增大。从下向上，每一行能层逐渐增大。QPONMLK4f1s2s3s4s5s6s7s2p3p4p5p6p7p6d5d4d3d5f核核外外电电子子填填充充顺顺序序图图绝大多数原子核外电子排布的能级顺序都遵循下列顺序，绝大多数原子核外电子排布的能级顺序都遵循下列顺序，填满填满一一个能级再填一个新能级个能级再填一个新能级. 实质：能量高低顺序实质：能量高低顺序 按照上图构造原理，元素的核电荷数每递增一个，按照上图构造原理，元素的核电荷数每递增一个，同时增加的那个核外电子就按顺序填入对应能级中，填同时增加的那个核

15、外电子就按顺序填入对应能级中，填满了一个能级，就开始填入下一能级。按此顺序构建出满了一个能级，就开始填入下一能级。按此顺序构建出周期表中各元素基态原子的电子排布。周期表中各元素基态原子的电子排布。 已学知识：已学知识：s、p、d、f排序的各能级可容纳的排序的各能级可容纳的最多电子数依次为最多电子数依次为1、3、5、7的的二二倍。倍。绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循以下排布顺序：绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循以下排布顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s（1）相同能层的不同能级的能量高低顺序）相同能层的不同能级的能量高低顺序

16、 ： nsnpndnf构造原理中排布顺序的实质构造原理中排布顺序的实质先填入电子的能级的能量低！？先填入电子的能级的能量低！？ （2）英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：）英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： 1s2s3s4s；2p3p4p; 3d4d（3） 不同层不同能级可由下面的公式得出不同层不同能级可由下面的公式得出: ns (n-2)f (n-1)d np (n为能层序数为能层序数)按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是A1s、2p、3d、4s B1s、2s、3s、2pC2s、2p、3s、3p D4p、3d、4s、3pC氢 H钠 Na 1s22s22p63s11s12.2.电子排布

17、式电子排布式： 用数字在用数字在能级符号能级符号右上角右上角表明该能表明该能级上排布的电子数的式子。级上排布的电子数的式子。NaNa：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1能层序数能层序数该能级上排布的该能级上排布的电子数电子数能级符号能级符号K KL LM M核外电子按照构造原理核外电子按照构造原理填入填入各能级，但是在各能级，但是在书写书写电子排布式时，电子排布式时，一般把一般把能层能层低的低的能级能级写在左边。从左到右，能层逐渐增加。写在左边。从左到右，能层逐渐增加。构造原理顺序不一定是电子排布式顺序！构造原理顺序不一定是电子排布式顺序！K KL LM MN NFeFe

18、：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 64s4s2 23d3d6 6FeFe：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2写出下列元素基态原子的电子排布式：写出下列元素基态原子的电子排布式：（1）Ne （2）S （3）23V （4）30Zn （5）32Ge 1s22s22p61s22s22p63s23p41s22s22p63s23p63d104s21s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d34s2下列各原子或离子的核外电子排布式错误的是下列各原子或离子的核外电子排布式

19、错误的是()ANa：1s22s22p6 BF：1s22s22p6CN：1s22s22p6 DO2：1s22s22p6C 、O 、Si、P21Sc 、25Mn、27Co、36Kr写出下列元素原子的电子排布式：写出下列元素原子的电子排布式：Zn：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 Ar简化简化 Zn：Ar 3d10 4s2 简化简化的电子排布式的电子排布式 方括号里的符号的意义是：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该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构方括号方括号后后的电子层称为的电子层称为价电子层（价层）价电子层（价层）练习：写出氧、硅和铁的简化

20、电子排布式？练习：写出氧、硅和铁的简化电子排布式？He2s22p4Ne3s23p2Ar3d64s2O：Si：Fe：特殊特殊规则规则 当当s s、p p、d d、f f能级处于全空、全充满或半充能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定 24Cr：1s22s22p63s23p63d54s129Cu：1s22s22p63s23p63d104s1从元素周期表中查出铜、银、金的外围电从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。它们是否是符合构造原理？子层排布。它们是否是符合构造原理？相对稳定相对稳定的状态的状态全充满全充满（p6，d10，f

21、14）全空全空 （p0，d0，f0）半充满半充满（p3，d5，f7） 小结：小结：原子的原子的电子排布式的书写方法电子排布式的书写方法(1)简单原子：按照构造原理将电子依次填充到能量简单原子：按照构造原理将电子依次填充到能量逐 渐 升 高 的 能 级 中 。 如逐 渐 升 高 的 能 级 中 。 如1 4S i 的 电 子 排 布 式 为的 电 子 排 布 式 为1s22s22p63s23p2。(2)复杂原子：先按构造原理从低到高排列，然后将复杂原子：先按构造原理从低到高排列，然后将同 能 层 的 能 级 移 到 一 起 。 如同 能 层 的 能 级 移 到 一 起 。 如2 6F e ： 先

22、 排 列 为： 先 排 列 为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层的能级排到一起，然后将同一能层的能级排到一起，即该原子的电子排布式为，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。( 3 ) 特 殊 原 子 ： 如特 殊 原 子 ： 如2 4C r 的 电 子 排 布 式 为的 电 子 排 布 式 为1s22s22p63s23p63d54s1 ,2 9Cu的 电 子 排 布 式 为的 电 子 排 布 式 为1s22s22p63s23p63d104s1。(1)判断该原子变成离子时会得到或失去多少个电判断该原子变成离子时会得到或失去多少个电子。子。(2)

23、原子原子失去失去电子时，总是从外电子时，总是从外层层向里向里层层。一般来。一般来说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和第第族元素可能还会进一步向里失去内层电子族元素可能还会进一步向里失去内层电子（价（价层电子）层电子）。(3)原子原子得到得到电子而形成阴离子，则得到的电子填电子而形成阴离子，则得到的电子填充在最外一个能层的某一个能级上。充在最外一个能层的某一个能级上。 离子的电子排布式离子的电子排布式价价层电子排布式层电子排布式（1）“价电子层”定义：为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。（

24、2）价电子的位置： 对于主族元素和零族元素来说，价电子即最外层电子 表示方法：nsx或nsxnpy 例如：Cl的价层电子排布式为3s23p5 对于副族和第VIII族元素来说，价电子除最外层电子外，还可能包括次外层电子表示方法：(n-1)dxnsy 或 ndx (钯4d10) 或 (n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy例如：Cr的价层电子排布式为3d54s1。练习：写出下列原子的价层电子排布式11Na：13Al：17Cl：25Mn：35Br：10Ne：18Ar：36Kr：54Xe：86Rn：3s13s23p13s23p5 4s24p53d54s2 2s22p6 3s23p6 4

25、s24p6 5s25p6 6s26p6 118Og：7s27p6 26Fe：3d64s2 随堂练习：例1.下列说法正确的是（）A.钾(K)原子的原子结构示意图为B.H2O的电子式为C.Mg的电子排布式为1s22s22p63s23p1D.Ca2+的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2B 例2.以下电子排布式是基态原子的电子排布的是()1s12s11s22s12p11s22s22p63s21s22s22p63s23p1A.B.C.D.D 例3.在下列所示的粒子中，氧化性最强的是（）A.1s22s22p2B.1s22s22p5C.1s22s22p63s1D.1s22s22p6B 例4.某

26、元素正二价离子的最外层电子排布为3d9,则该元素的原子序数为（ ）A.29 B.30 C.31 D.32A 1s2s 2p3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p6s 4f 5d 6p7s 5f 6d 7p 能量相近的能级划为一组，称为能级组第一能级组第二能级组第三能级组第四能级组第五能级组第六能级组第七能级组通式：ns(n-2)f、(n-1)d、np电子填入轨道次序图周期和能级组请写出请写出21213636号元素原子的基态电子排布式。号元素原子的基态电子排布式。钪钪ScSc： 钛钛TiTi： 钒钒V V： 铬铬CrCr： 锰锰MnMn： 铁铁FeFe： 钴钴CoCo： 镍镍NiNi：

27、1s22s22p63s23p63d14s21s22s22p63s23p63d24s21s22s22p63s23p63d34s21s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d54s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d74s21s22s22p63s23p63d84s2铜铜CuCu：锌锌ZnZn： 镓镓GaGa： 锗锗GeGe： 砷砷AsAs： 硒硒SeSe： 溴溴BrBr： 氪氪KrKr： 1s22s22p63s23p63d104s11s22s22p63s23p63d104s21s22s22p63s23p63d104s24p11s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p31s22s22p63s23p63d104s24p41s22s22p63s23p63d104s24p51s22s22p63s23p63d104s24p6再 见