内容正文:
第一节
原子结构
第1课时
能层与能级
原子光谱
选择性必修二
第一章 原子结构与性质
学习目标
1.了解有关核外电子运动模型的历史发展过程,认识核外电子的运动特点。
2. 知道电子运动的能量状态具有量子化的特征(能量不连续),电子可以处于不同的能级,在一定条件下会发生激发与跃迁
“原子”一词源自古希腊语“ATOM”,是不可再分的意思。古希腊哲学家假想原子是世间万物最小的微粒。19世纪初,英国人道尔顿创立了近代原子学说,假设原子是化学元素中的最小粒子,每一种元素有一种原子。20世纪初,人们终于认识到原子不是最小的粒子,而且有复杂的结构。对原子结构的认识为元素周期律找到了理论根据。原子的基本性质,如原子半径、电离能和电负性等都与原子结构密切相关,因而也呈现周期性。
原子来源
科学史话
原子结构探索历程
科学史话
1869
1920
1936
发现了元素周期表
俄国化学家门捷列夫
构造原理:从氢开始,随核电荷数递增,新增电子填入原子核外“壳层”的顺序
丹麦物理学家玻尔
发表了以原子光谱事实为依据的完整的构造理论
德国化学家马德隆
旧知回顾
1、结合所学,请以钠原子为例,谈谈你对原子结构的认识。
钠的原子结构示意图
原子
原子核
核外电子(-)
质子(+)
中子(不带电)
核电荷数= 核内质子数= 核外电子数
质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N)
2、你认为核外电子有什么运动特点和排布规律?
电子只能在原子核外具有特定能量的“壳层”中运动。
原子是由原子核和核外电子组成
核外电子是分层排布的;
离核越远的电子,能量越高。
一、 能层与能级
1、 能层
(1)分类依据:
多电子原子核外电子的 是不同的,按 差异,可以将核外电子分成不同的能层。
电子的能量
能量
——电子层
能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数
能层 一 二 三 四 五 六 七
符号 K L M N O P Q
最多电子数
2=2×12
8=2×22
18=2×32
32=2×42
50=2×52
72=2×62
98=2×72
2n2
找规律
(2)电子的能层由内向外排序,其序号、符号以及能容纳的最多电子数:第n层最多可容纳的电子数为2n2。
最外层电子数不超过8(K层为最外层时,电子数不超过2)
次外层电子数不超过18
倒数第三层电子数不超过32
(3)能量规律:原子核外电子总是可能先排布在能量 的电子层上,然后由内向外依次排布在能量逐渐 的电子层。即:能层的高低顺序为
E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)
较低
升高
多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能不同。
还可以把一个能层分为不同能级。
科学家据此进一步完善玻尔模型。
将所谓的“壳层”由“能层” 落实为“能层”中的“能级”。
能层是楼层,能级是楼梯的阶梯
2、能级
(1)分类依据:
在多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能 ,还可以把它们分成 。
不同
能级
(2)符号 :任一能层的能级都是从 s 能级开始,依次称p、d、f、g能级……
ns、np、nd、nf...(n代表能层)
能级数=该能层序数
第一能层有__个能级,即____
第二能层有__个能级,即_______
1s
2s、2p
1
2
能层 K L M N O
能级 …
最多容纳电子 …
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
5p
2
2
6
2
6
10
2
6
14
10
2
6
2
8
18
32
2n2
s能级最多容纳的电子数为2
p能级最多容纳的电子数为6
d能级最多容纳的电子数为10
f能级最多容纳的电子数为14
(3)表示方法及各能级最多容纳的电子数
能级可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1,3,5,7...的2倍
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:能级数=该能层序数
5、不同能层中,能级的能量高低是 1s<2s<3s<4s….
3、各能级所在能层的取值
ns(n≥1)
np(n≥2)
nd(n≥3)
nf(n≥4)
4、每一能层最多可容纳2n2个电子,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2倍
2p<3p<4p…
6、在同一能层中,能级的能量高低是 ns<np<nd<nf……