第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)原子概念和原子結(jié)構(gòu)模型演變簡(jiǎn)介1．公元前5世紀(jì)，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認(rèn)為：萬(wàn)物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子。2．19世紀(jì)初，英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說(shuō)，他認(rèn)為原子是微小的不可分割的實(shí)心球體。道爾頓原子學(xué)說(shuō)1、一切物質(zhì)都是由不可見(jiàn)的、不可分割的原子組成，原子不可自生自滅2、同種類(lèi)的原子在質(zhì)量、形狀和性質(zhì)上完全相同，不同種類(lèi)的原子則不同3、每一種物質(zhì)都是由它自己的原子構(gòu)成。單質(zhì)是由簡(jiǎn)單原子組成，化合物是由復(fù)雜原子組成。復(fù)雜原子的質(zhì)量等于組成它的簡(jiǎn)單原子的質(zhì)量總和。3．1897年英國(guó)科學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子。原子是一個(gè)平均分配著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成中性原子4．1911年，英國(guó)物理學(xué)家盧瑟?！娮永@核旋轉(zhuǎn)的原子結(jié)構(gòu)模型5．1913年，丹麥科學(xué)家玻爾—核外電子分層排布的原子結(jié)構(gòu)模型6．20世紀(jì)20年代中期，奧地利物理學(xué)家薛定諤等人以量子力學(xué)為基礎(chǔ)—電子云模型近代原子論發(fā)現(xiàn)電子帶核原子結(jié)構(gòu)模型軌道原子結(jié)構(gòu)模型電子云模型人類(lèi)探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史德謨克利特的古代原子學(xué)說(shuō)道爾頓的近代原子學(xué)說(shuō)（模型）湯姆生原子模型盧瑟福原子模型玻爾原子模型電子云模型原子結(jié)構(gòu)的衍變過(guò)程一、開(kāi)天辟地—原子的誕生現(xiàn)代大爆炸宇宙學(xué)理論——宇宙誕生于約140億年前的一次大爆炸大爆炸后約2小時(shí)，誕生了大量的H，少量的He和極少量的Li我們今天熟悉的各種元素（原子），都是從那時(shí)起經(jīng)歷了漫長(zhǎng)復(fù)雜的物理化學(xué)變化，分批分期合成而來(lái)的1、氫元素是宇宙中最豐富的元素。

2、宇宙年齡距今約140億年，地球年齡已有46億年。

3、地球上的元素絕大多數(shù)是金屬，非金屬僅有22種。原子的結(jié)構(gòu)原子原子核核外電子質(zhì)子中子核電荷數(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)1、能層：按原子核外電子能量的差異，可以將核外電子分為不同的能層．即電子層。二、能層與能級(jí)能層12345…n符號(hào)KLMNO…最多電子數(shù)2×122×222×322×422×522n2能層（既電子層）（1）先排能量低的電子層，再排能量高的電子層，由里往外。（2）每一層最多容納電子數(shù)：2n2個(gè)。（3）最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)（K層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè)）。（4）次外層電子數(shù)不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)?！送怆娮拥呐挪家?guī)律:規(guī)定，任一能層的能級(jí)總是從s

能級(jí)開(kāi)始，依次稱(chēng)p、d、f、g能級(jí)……能層KLMNO能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s…最多

電子

數(shù)22626102610142、能級(jí):在多電子原子中，同一能層的電子的能量也可能不同，可以將它們分為不同的能級(jí)．（即亞層）。能層類(lèi)比樓層，能級(jí)類(lèi)比樓梯能級(jí)個(gè)數(shù)＝能層序數(shù)n微觀物體的運(yùn)動(dòng)特征：電子的質(zhì)量很小，只有9.11×10-31千克；核外電子的運(yùn)動(dòng)范圍很?。ㄏ鄬?duì)于宏觀物體而言）；電子的運(yùn)動(dòng)速度很大；測(cè)不準(zhǔn)電子云圖中表示原子核，一個(gè)小黑點(diǎn)代表電子在這里出現(xiàn)過(guò)一次小黑點(diǎn)的疏密表示電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率的大小。1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布圖★量子力學(xué)中將這種電子云輪廓圖稱(chēng)為

“原子軌道”3、原子軌道電子云輪廓給出了電子在核外經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域。這種電子云輪廓圖稱(chēng)為原子軌道。原子軌道軌道形狀軌道數(shù)s球形1p啞鈴形3d梅花形5.........電子層原子軌道類(lèi)型原子軌道數(shù)目可容納電子數(shù)1234n1s2s，2p4s,4p,4d,4f3s,3p,3d14916n2——2818322n21、以下能級(jí)符號(hào)正確的是A、6sB、2dC、3fD、7p2、下列各能層中不包含p能級(jí)的是A.NB.MC.LD.K3、原子核外P能層和p能級(jí)可容納的最多電子數(shù)分別為A、32和2B、50和6C、72和6D、86和10（如右圖）隨原子核電荷數(shù)遞增，絕大多數(shù)原子核外電子的排布遵循如右圖的排布順序，這個(gè)排布順序被稱(chēng)為構(gòu)造原理。1s---2s---2p---3s---3p---4s----3d--4p---5s---4d----存在著能級(jí)交錯(cuò)三、構(gòu)造原理★核外電子排布規(guī)則:1.能量最低原理2.泡利不相容原理

每個(gè)原子軌道里最多只能容納

2個(gè)自旋方向相反的電子。★原子的電子排布遵循構(gòu)造原理使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)，簡(jiǎn)稱(chēng)能量最低原理.(1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s)3.洪特規(guī)則4.補(bǔ)充規(guī)則相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)全充滿(mǎn)（p6，d10，f14）全空時(shí)（p0，d0，f0）半充滿(mǎn)（p3，d5，f7）電子排布在同一能級(jí)時(shí)，總優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，且自旋方向相同。24Cr原子的電子排布圖:1s22s22p63s23p63d54s1不是3d44s2例：1—36號(hào)元素的基態(tài)原子核外電子排布式。練習(xí)1、畫(huà)出下列原子的結(jié)構(gòu)示意圖：Be、N、Na、Ne、Mg，回答下列問(wèn)題：在這些元素的原子中，最外層電子數(shù)大于次外層電子數(shù)的有

，最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等的有

，最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等的有

；L層電子數(shù)達(dá)到最多的有

，K層與M層電子數(shù)相等的有

。

2、寫(xiě)出17Cl（氯）、21Sc(鈧)、35Br（溴）的電子排布。氯：1s22s22p63s23p5鈧：1s22s22p63s23p63d14s2溴：1s22s22p63s23p63d104s24p5根據(jù)構(gòu)造原理只要我們知道原子序數(shù)就可以寫(xiě)出元素原子的電子排布，這樣的電子排布是基態(tài)原子(處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子)的。練習(xí)3、下列符號(hào)代表一些能層或能級(jí)的能量，請(qǐng)將它們按能量由低到高的順序排列：（1）EKENELEM

，（2）E3SE2SE4SE1S

，（3）E3SE3dE2PE4f

。4、A元素原子的M電子層比次外層少2個(gè)電子。B元素原子核外L層電子數(shù)比最外層多7個(gè)電子。

（1）A元素的元素符號(hào)是

，B元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______________；（2）A、B兩元素形成化合物的化學(xué)式及名稱(chēng)分別是

。練習(xí)思考與交流電子排布式可以簡(jiǎn)化，如可以把鈉的電子排布式寫(xiě)成【Ne】3s1。試問(wèn)：上式方括號(hào)中的符號(hào)的意義是什么？你能仿照鈉原子的簡(jiǎn)化電子排布式寫(xiě)出O、Si、K的簡(jiǎn)化電子排布式嗎？１．下列各原子的電子排布正確的是（）A.Be

1s22s12p1

B.C

1s22s22p2

C.He

1s12s1D.Cl

1s22s22p63s23p5BD2．下列各原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤的是()A、Al1s22s22p63s23p1B、O2-1s22s22p6C、Na+1s22s22p6D、Si1s22s22p2 D基態(tài)離子核外電子排布式的書(shū)寫(xiě)：（1）先正確書(shū)寫(xiě)基態(tài)原子的核外電子排布式（2）再由外到內(nèi)失電子3、下列有關(guān)認(rèn)識(shí)正確的是()A．各能級(jí)上最多的電子按s、p、d、f的順序分別為2、6、10、14B．各能層的能級(jí)都是從s能級(jí)開(kāi)始至f能級(jí)結(jié)束C．各能層含有的能級(jí)數(shù)為n—1D．各能層含有的電子數(shù)為2n24、下列各組微粒中，各能層電子數(shù)均達(dá)到2n2個(gè)的是()A.Ne和ArB.H-和Na+C.Ne和Cl- D.F-和S2-AB6、構(gòu)造原理揭示的電子排布能級(jí)順序，實(shí)質(zhì)是各能級(jí)能量高低，若以E表示某能級(jí)的能量，下列能量大小順序中正確的是()A．E(3s)＞E(2s)＞E(1s)B．E(3s)＞E(3p)＞E(3d)C．E(4f)＞E(4s)＞E(3d)D．E(5s