第22讲 原子结构与性质-2024年高考化学一轮复习课件

第22讲 原子结构与性质 诊断性评价 (2021·辽宁，2)下列化学用语使用正确的是 A.基态C原子价层电子排布图： B.Cl－结构示意图： C.KCl形成过程： √ 1803 1904 1911 1913 1926-1935 实心球模型 枣糕模型 葡萄干布丁模型 玻尔模型 电子云模型 行星模型 知识的暂定性 科学精神 道尔顿 汤姆孙 卢瑟福 玻 尔 薛定谔 一、原子的微观结构 核内结构？ 原子核（质子+中子） 核外结构？ 核外电子（在对应能层与能级上） 各电子层 由内到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 最多电子数 离核远近 由______到______ 能量高低 由______到______ 核外电子按能量不同分成能层 最外层是哪一个能层? 次外层是哪一个能层? 次外层上的所有电子的 能量是否全部相同呢？ 同一能层，按能量不同分成能级 能层 K L M N O P Q 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s …… …… …… 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 …… …… …… 2 8 18 32 …… …… …… 任一能层的能级总是从s能级开始 s、p、d、f等能级所容纳的最大电子数是一样的 是奇数1，3，5，7···的2倍。 量子力学指出：一定空间运动状态的电子并不在玻尔假设的线性轨道上运动，而是在核外空间各处都可以出现，只是出现的概率不同。 氢原子1s电子的概率密度分布图 小点代表什么？ 概率密度 = （P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积） 小点越密， 表明概率密度越大。 将电子在原子核外空间出现概率P=90%的空间圈出来 1s电子的电子云轮廓图绘制过程 同一原子的s电子的电子云轮廓图 2s的电子云为什么比1s的电子云更加弥散？ 从空间角度看，2s电子云比1s电子云大，其空间包含了1s电子云? 球形 哑铃形（三个相互垂直的电子云） s 电子有1种空间运动状态，p 电子有3种空间运动状态。 量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 空间运动状态=轨道数目 二、核外电子排布规律[填充顺序+排布原则] 随着原子的核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按如图所示的能级顺序填充的，填满一个能级再填下一个能级，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。 源于光谱学事实，思维模型，假想过程 先排4s，再排3d 电子除空间运动状态外，还有一种状态叫自旋。电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向，简称自旋相反。 泡利原理（泡利不相容/保里不相容）：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们自旋相反。 空间运动状态数=轨道数目 运动状态不同的电子数=电子数目 对于钠原子，有多少种运动状态不同的电子？ 一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子 (1)基态F原子核外电子的运动状态有______种。 (2)基态钛原子的价层电子排布式为________，其原子核外电子的空间运动状态有________种，共有________种运动状态不同的电子。 (3)基态Si原子价层电子的运动状态有______种，若其电子排布式表示为 违背了__________。 (4)基态Cu原子核外电子的空间运动状态有_____种。 9 3d24s2 12 22 4 洪特规则 15 洪特 洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占不同轨道，且自旋方向相同 不仅适用于基态原子，也适用于基态离子 必须注意，洪特规则是针对电子填入简并轨道而言的，并不适用于电子填入能量不同的轨道 Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 4s 3d Cr ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 4s 3d Cu ↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 简并轨道全充满、半充满是能量较低的稳定状态。 Cr 1s22s22p63s23p63d44s2 Cu 1s22s22p63s23p63d94s2 能量最低原理：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使原子的整体能量最低。 整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定 核外电子排布表示方法有哪些？分别有哪些注意事项？ 电子排布式 电子排布图（轨道表示式） 简化电子排布式 价层电子排布式（轨道表示式） 当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前;而失电子时，却先失4s轨道上的电子 三、原子结构中与能量的相关问题 处