全书-2022-2023学年高中化学选修3物质结构与性质【金版新学案】同步导学教师用书（人教版）电子教辅

第一节　原子结构 梯度目标 趣味导引 1．了解原子核外电子的运动状态。 2．了解原子结构的构造原理。(难点) 3．知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。(重点) 4．知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。 节日的夜空在激光的装饰下绚丽多彩，让人流连陶醉。你知道激光是如何产生的吗？ 1．原子的诞生 2．宇宙的组成元素及其含量 3．地球的组成元素 地球上的元素绝大多数是金属，非金属(包括稀有气体)仅22种。 1．能层 多电子原子的核外电子的能量是不同的，按电子的能量差异，可将核外电子分成不同的能层。 2．能级 多电子原子中，同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级。 3．能层、能级的符号和所能容纳的最多电子数 能层 K L M N O …… 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …… …… 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 …… …… 1．(1)每一能层中有多少个能级？各能级序号如何排列？ (2)每一能层最多容纳的电子个数是多少？ (3)不同能层中的相同类型的能级中所容纳的电子数有什么规律？ 提示：　(1)各能层中的能级数等于该能层序数。同一能层中的能级排列顺序为ns、np、nd……(n代表能层)。 (2)每一能层最多容纳的电子个数是2n2个(n代表能层)。 (3)不同能层中的相同类型的能级中所容纳的电子数是相等的，s、p、d、f……能级容纳的电子数依次为1、3、5、7……的2倍，即2、6、10、14……个。 1．构造原理 随着原子序数的递增，绝大多数元素的原子核外电子排布遵循下列顺序： 注：图中每个小圆圈表示一个能级，每一行对应一个能层，各圆圈间连接线的方向表示随核电荷数递增而增加的电子填入能级的顺序。 2．电子排布式 将能级上所容纳的电子数标在该能级符号右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子，称电子排布式，如氢元素的电子排布式为： 3．简化电子排布式 左面方括号里表示上一周期的稀有气体的元素符号，右面是原子的外围电子排布式。如Na的简化电子排布式是[Ne]3s1，Ca的简化电子排布式是[Ar]4s2。 4．特别说明 (1)能层大，但能级的能量不一定高。部分能级有交错现象。 (2)电子填充时按能量高低填充，但书写时要按照能层从左到右的顺序排列。 1．基态原子与激发态原子 2．原子光谱 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 3．光谱分析 在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。 2．如何从原子内部结构的角度来分析焰色反应？ 提示：　焰色反应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基态跃迁到激发态；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内(约10－8s)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。 1．电子运动的特点 电子质量小，运动速度快，无规则，故无法确定某个时刻处于原子核外空间何处。只能确定它在原子核外各处出现的概率。 2．电子云 核外电子的概率密度分布的形象化描述。电子云中的小黑点表示电子在核外出现的概率密度，小黑点越密表示概率密度越大。 3．原子轨道 (1)定义 电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 (2)各能级所含原子轨道数目 能级符号 ns np nd nf 轨道数目 1 3 5 7 3．原子轨道个数随能层序数的递增有什么规律？ 提示：　原子轨道的个数为n2个(n为能层序数)。 1．基态原子的核外电子排布规则 能量最低原理 原子核外电子的排布遵循构造原理，按轨道能量由低到高，依次排列，使整个原子处于最低的能量状态。 泡利原理 在一个原子轨道里最多只能容纳