第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第一節(jié)

原子結(jié)構(gòu)第一課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，知道電子運(yùn)動(dòng)的能量狀態(tài)具有量子化特征，電子處于不同能級(jí)，在一定條件下會(huì)發(fā)生激發(fā)與躍遷。2.知道電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（空間分布及能量）可通過(guò)原子軌道和電子云模型來(lái)描述。3.知道原子核外電子的能級(jí)高低順序，了解原子核外電子排布構(gòu)造原理，認(rèn)識(shí)基態(tài)原子原子是怎么產(chǎn)生的01宇宙大爆炸爆炸之初，物質(zhì)只能以中子、質(zhì)子、電子、光子和中微子等基本粒子形態(tài)存在。宇宙爆炸之后的不斷膨脹，導(dǎo)致溫度和密度很快下降。隨著溫度降低、冷卻，逐步形成原子、原子核、分子等原子是怎么產(chǎn)生的原子理論發(fā)展史人類在認(rèn)識(shí)自然的過(guò)程中，經(jīng)歷了無(wú)數(shù)的艱辛，正是因?yàn)橛辛藷o(wú)數(shù)的探索者，才使人類對(duì)事物的認(rèn)識(shí)一步步地走向深入，也越來(lái)越接近事物的本質(zhì)。公元前1803190419111913湯姆孫玻爾道爾頓盧瑟福原子誕生

Democritus1936馬德隆原子光譜構(gòu)造原理宇宙爆炸理論波爾原子模型(1913年)電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做圓周運(yùn)動(dòng)，且不輻射能量不同軌道上的電子能量不同，且能量不連續(xù)的（能量的“量子化”）原子結(jié)構(gòu)模型的演變18031904191119131926德謨克利特：樸素原子觀道爾頓：原子學(xué)說(shuō)湯姆生：“葡萄干面包式”模型盧瑟福：帶核原子結(jié)構(gòu)模型玻爾：原子軌道模型現(xiàn)代量子力學(xué)模型想一想請(qǐng)以鈉原子為例，談?wù)勀銓?duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖原子原子核核外電子(-)質(zhì)子(+)中子(不帶電）核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)原子核外電子排布(1)核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層；(2)原子核外各電子層最多容納2n2個(gè)電子。(3)原子最外層電子數(shù)目不能超過(guò)8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過(guò)2個(gè)電子)。(4)次外層電子數(shù)目不能超過(guò)18個(gè)(K層為次外層時(shí)不能超過(guò)2個(gè))，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過(guò)32個(gè)。量子力學(xué)中描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有四個(gè)量子數(shù)一、能層和能級(jí)1.能層（shell）核外電子按能量不同分成能層電子的能層由內(nèi)向外排序，其序號(hào)、符號(hào)以及所能容納的最多電子數(shù)如下：能層越高，電子的能量越高每層所容納的最多電子數(shù)是：______(用n表示，n為能層的序數(shù))。2n2一、能層和能級(jí)2.能級(jí)（或電子亞層）同一能層的電子，能量也有差異，還可以把它們?cè)俜殖刹煌哪芗?jí)。分別用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母s、p、d、f等表示。任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開(kāi)始，用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母s、p、d、f、g…表示能級(jí)數(shù)=能層序數(shù)能級(jí)（s、p、d、f）能量升高1s2s2p3s3p3d能級(jí)能層KLM···能層(樓層)分成不同的能級(jí)(階梯)請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表，歸納各能級(jí)最多可容納的電子數(shù)有何規(guī)律。能層KLMN最多電子數(shù)281832能級(jí)最多電子數(shù)能層KLMN最多電子數(shù)281832能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多電子數(shù)能層KLMN最多電子數(shù)281832能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多電子數(shù)2262610261014思考與討論020304011、一個(gè)能層的能級(jí)數(shù)與能層序數(shù)（n）間存在什么關(guān)系？一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)與能層序數(shù)（n）間存在什么關(guān)系？能層的能級(jí)數(shù)與能層序數(shù)（n）相等；

一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)2n2個(gè)。2、以s、p、d、f為符號(hào)的能級(jí)分別可容納多少個(gè)電子？3d、4d、5d能級(jí)所容納的最多電子數(shù)是否相同？自然數(shù)中奇數(shù)序列的2倍；相同。3、第五能層最多可容納多少個(gè)電子？它們分別容納在幾個(gè)能級(jí)中？各能級(jí)最多容納多少個(gè)電子？（注：高于f的能級(jí)不用符號(hào)表示。）第五能層最多可容納50個(gè)電子；5個(gè)能級(jí)；各能級(jí)最多容納電子數(shù)分別為2,6,10,14,18個(gè)。軌道數(shù)容納電子數(shù)1．判斷正誤(1)2d表示L層上的d能級(jí)(2)同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小(3)4s、4p、4d、4f能量的高低順序?yàn)?/p>

E(4s)＜E(4p)＜E(4d)＜E(4f)【練習(xí)】

××?2、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

（

）A、能層就是電子層，包含不同的能級(jí)B、能層越高，離原子核越遠(yuǎn)C、ns、np、nd最多容納的電子數(shù)均為2D、每一能層均包含s能級(jí)【練習(xí)】

C3、下列能層中，包含f能級(jí)的是

()A．K能層 B．L能層

C．M能層

D．N能層D相同能層ns＜np＜nd＜nf符號(hào)相同的能級(jí)1s＜2s＜3s＜4s不同能級(jí)不同能層2px=2py=2pz同一能層不同能級(jí)之間，能量高低有何關(guān)系?不同能層相同能級(jí)之間,能量高低有何關(guān)系?對(duì)比分析二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1.基態(tài)原子和激發(fā)態(tài)原子原子基態(tài)原子（穩(wěn)定）激發(fā)態(tài)原子（不穩(wěn)定）處于最低能量處于較高能量

①電子的躍遷是

（未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移），而原子得失電子時(shí)發(fā)生的是

。

②一般在能量相近的能級(jí)間發(fā)生電子躍遷。如基態(tài)碳原子表示1s22s22p2，1s22s12p3為

。

③激發(fā)態(tài)原子不穩(wěn)定，易

能量變?yōu)榛鶓B(tài)原子，其能量可轉(zhuǎn)化為

。物理變化化學(xué)變化激發(fā)態(tài)碳原子釋放可見(jiàn)光釋放能量吸收能量光（輻射）是電子躍遷釋放能量的重要形式之一2.原子光譜二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜①不同元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)

或

不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。吸收釋放基態(tài)氫原子：處于能量最低狀態(tài)的氫原子。激發(fā)態(tài)KLMN能量基態(tài)原子吸收能量，其中的電子會(huì)發(fā)生躍遷，由于電子躍遷，原子處于比基態(tài)能量高的狀態(tài)，形成激發(fā)態(tài)原子。②原子光譜的成因與分類二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜特征:暗背景,

亮線,

線狀不連續(xù)發(fā)射光譜鋰、氦、汞的發(fā)射光譜

鋰、氦、汞的吸收光譜

特征:亮背景,

暗線,

線狀不連續(xù)吸收光譜4.原子光譜的應(yīng)用二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜（1）發(fā)現(xiàn)新元素He氦不同原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出的譜線的特征不同在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來(lái)鑒定元素，稱為光譜分析。二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜（2）檢驗(yàn)元素不同元素的焰色試驗(yàn)灼(燃)燒時(shí),電子獲得能量,能量較低的電子發(fā)生躍遷,從基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)（不穩(wěn)定）。隨即電子又從能量較高的激發(fā)態(tài)躍遷到能量較低的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài),便以光(輻射)的形式釋放能量,形成不同的焰色。無(wú)化學(xué)變化（3）生產(chǎn)生活二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜練一練1、下圖是鋰、氦、汞的吸收光譜和發(fā)射光譜。其中圖_______是原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)時(shí)的吸收光譜，圖_______是原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化為基態(tài)時(shí)的發(fā)射光譜。不同元素的原子光譜上的特征譜線不同，請(qǐng)?jiān)谙聢D中用線段將同種元素的