《原子结构》实用课件人教版1.pptx
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- 原子结构 实用 课件 人教版
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1、第一章原子结构与性质第一节原子结构原子是怎样诞生的呢?宇宙大爆炸一、开天辟地原子的诞生 1.原子的诞生 140亿年后的今天:氢原子占88.6%氦原子为氢原子数1/8 其他原子总数不到1%99.7%氢氦等轻核元素是自然界中天然元素之母宇宙大爆炸2h后诞生大量的氢大量的氦极少量的锂原子核的熔合反应合成其他元素2.地球中的元素 绝大多数为金属元素 包括稀有气体在内的非金属仅22种 地壳中含量在前五位:O、Si、Al、Fe、Ca 古希腊原子论 道尔顿原子模型(1803年)汤姆生原子模型(1904年)卢瑟福原子模型(1911年)玻尔原子模型(1913年)电子云模型(1926年)3.原子的认识过程 古希腊
2、原子论古希腊哲学家 原子是最小的、不可分割的物质粒子。原子之间存在着虚空,无数原子从古以来就存在于虚空之中,既不能创生,也不能毁灭,它们在无限的虚空中运动着构成万物。(Democritus,约公元前460年前370年)原子 道尔顿原子模型(1803年)原子在一切化学变化中不可再分,并保持自己的独特性质;同一元素所有原子的质量、性质都完全相同。不同元素的原子质量和性质各不相同;不同元素化合时,原子以简单整数比结合。(化学原子论)汤姆生原子模型(1904年)原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了正电荷,从而形成了中性原子。(“葡萄干布丁”模型)(西瓜模型)卢瑟福原子模型(19
3、11年)原子中心有一个带正电荷的核,它的质量几乎等于原子的全部质量,电子在它的周围沿着不同的轨道运转,就象行星环绕太阳运转一样。(“行星系式”原子模型)(核式模型)玻尔原子模型(1913年)电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。(电子分层排布模型)电子云模型(1926年)现代物质结构学说波粒二象性(量子力学模型)近代原子论发现电子带核原子结构模型轨道原子结构模型1s22s22p63s23p63d104s1能量高低:低 高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,简称能量最低原理。从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。A +1 B +2 C +3 D -1三
4、、构造原理与电子排布式电子云模型(1926年)从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。(构造原理)1s2s2p3s3p4s3d4p5s电子云模型(1926年)泡利原理:在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋方向相反(用“”表示)由钾的原子结构示意图,推测钾的核外电子在能级上的排布情况它们是否是符合构造原理?碳原子由激发态变为基态某元素原子序数为24,试问:1s22s22p63s23p63d104s24p4第一能层只有1个能级(1s),第二能层有2个能级(2s和2p),第3能层有3个能级(3s、3p和3d),依次类推。如:Na 1s22s22p63p1由钾的原子结构示意图,
5、推测钾的核外电子在能级上的排布情况道尔顿原子模型(1803年)*P能级的原子轨道是哑铃形(或纺锤形)的,每个P能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以Px,Py,Pz表示。原子原子核核外电子质子中子(正电)不显电性(负电)(正电)(不带电)分层排布与物质化学性质密切相关 构成原子的粒子有哪些?它们是怎样构成原子的?原子核外电子排布的规律(1)电子总是尽量先排在能量 最低 的电子层里,即最先排布K层,当K层排满后,再排L层等。(2)原子核外各电子层最多能容纳的电子数为2n2。(3)最外电子层最多只能容纳8个电子(K层为最外层时最多只能容纳2个电子)。次外层不超过18个,倒数第三层不超过32个。二
6、、能层与能级(1)能层 在多电子的原子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。依据核外电子的能量不同:离核远近:近 远 能量高低:低 高核外电子分层排布1234567KLMNOPQ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能层(n)一二三四五 六 七符号KLMNO P Q能级(l)1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f最多容纳的电子数22626102610 142818322n2(2)能级 在多电子原子中,同一能层的电子,能量可以不同,还可以把它们分成能级。思考2.不同的能层分别有多少个能级,与能层的序数(n)间存在什么关系?能层最
7、多可容纳的电子数为2n2个。1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n)间存在什么关系?第一能层只有1个能级(1s),第二能层有2个能级(2s和2p),第3能层有3个能级(3s、3p和3d),依次类推。任一能层,能级数=能层序数3.不同能层中,符号相同的能级中所容纳的最多电子数是否相同?s、p、d、f能级可容纳的最多电子数是多少?不同能级中的s级,所容纳的电子数是相同的,但是能量是不同的。以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍!规律1.在每一能层中,能级符号的顺序是ns、np、nd、nf(n代表能层)2.任一能层的能级总的从s能级开始,且能
8、级数等于该能层序数。4.以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍。3.各能级所在能层的取值nsn1;npn2;ndn3;nfn4;思考 由钾的原子结构示意图,推测钾的核外电子在能级上的排布情况+192 8 8 1能层KLMN能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f容纳的电子数162262电子填充的先后顺序(构造原理)1s2s2p3s3p4s3d4p5s 4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p1.构造原理 随着原子核电荷数递增,原子核外电子的排布遵循如图的一个排布顺序,这个排布顺序被称之为构造原理。三、构造原理与电子排布式 1s2s 2p3
9、s 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构造顺序的记忆方法能级组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 构造原理中排布顺序的实质 能量最低原理 nsnpndnf 1s2s3s4s2p3p4p5p3d4d5d6d2)相同能层的不同能级的能量高低顺序:1)相同能级的不同能层的能量高低
10、顺序:3)不同能层的不同能级的能量高低顺序:ns (n-2)f (n-1)d np(n为能层序数)氢 H钠 Na 铝 Al1s22s22p63s11s22s22p63s23p11s1用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布的电子数。2.电子排布式 电子排布式 处于激发态的电子是十分不稳定的,在极短的时间内(约108s)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(颜色)的光释放出来。暗线(“行星系式”原子模型)4s 3d 4p当电子排布在同一能级时,有什么规律?由钾的原子结构示意图,推测钾的核外电子在能级上的排布情况都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关什么是基态原子、激发态原子?
11、它们如何转化?当s、p、d、f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第一章原子结构与性质核外电子质量小(只有9.4构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是 各能级能量高低,若以E 表示某能级的能量,下列能量大小顺序中正确的是()1s22s22p63s23p63d24s2*S能级的原子轨道是球形对称的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,简称能量最低原理。(2)原子核外各电子层最多能容纳的电子数为2n2。碳原子由激发态变为基态当电子排布在同一能级时,有什么规律?任一能层,能级数=能层序数电子排布式为1
12、s22s22p63s23p6 某原子,则该元素的核电荷数是 。根据构造原理,写出下列元素基态原子的电子排布式:(1)Ne (2)S (3)26Fe (4)30Zn (5)32Ge 1s22s22p61s22s22p63s23p41s22s22p63s23p63d104s21s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d64s2Zn:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 Ar简化 Zn:Ar 3d10 4s2 简化电子排布式 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练习:写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26号元素铁
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