第一二章 揭示物质结构的奥秘 原子结构和元素性质（同步课件）-高二化学同步精品课堂（苏教版2019选择性必修第二册）

第一章 揭示物质结构的奥秘 第二章 原子结构和元素性质 授课人： 目录 CONTENTS 第一节 揭示物质结构的奥秘 第二节 原子核外电子的运动 第三节 元素性质的递变规律 第一章 Part One 揭示物质结构的奥秘 一、物质结构研究的内容 其本质就是研究从一种结构（反应物）如何转变为另一种新的结构（生成物） 断裂 生成 研究物质之间的化学反应 需要对反应物、生成物的特征结构进行针对性的研究 考察反应物中什么原子或原子团上的化学键容易发生断裂，继而在什么位置上生成新的化学键。 二、物质结构研究的范式与方法 1、物质结构研究的范式 归纳范式 演绎范式 物质结构研究的范式 由个别到一般 由一般到个别 归纳范式和演绎范式作为一对普遍适用的逻辑方法，在化学研究中得到了广泛应用。两者不是孤立使用的，在实际研究中常常融合在一起。 二、物质结构研究的范式与方法 在物质结构的研究中，除借助科学仪器等物质手段，还需要借助化学研究的方法。常用的化学研究方法有实验、科学假说和模型建构等方法。 2、物质结构研究的方法 第二节 Part Two 原子核外电子的运动 道尔顿原子模型 葡萄干布丁模型 核式模型 玻尔模型 “有核行星” 量子力学模型 人类对原子结构的认识是循序渐进并不断发展的 实心小球模型 电子云模型 行星模型（卢瑟福） （汤姆森） （玻尔） 一、人类对原子结构的认识 二、原子核外电子的运动特征 人们常用小写的英文字母s、p、d、f分别表示不同形状的轨道（能级）。 轨道的类型不同，能量不同，形状也不同。 表示方法： 原子轨道用表示电子层的n和表示原子轨道形状的s、p、d、f结合起来共同表示，如1s、2s、2p(2px、2py、2pz)、3d等。 原子轨道 形状 延伸方向 轨道数 可容纳的电子数 s ______ — ___ ___ p ________ ___ ___ ___ d — ___ ___ ____ f — ___ ___ ____ 球形 1 2 纺锤形 3 3 6 5 5 10 7 7 14 二、原子核外电子的运动特征 电子自旋： 原子核外电子的自旋可以有两种不同的状态，通常人们用向上的箭头“↑”和向下的箭头“↓”来表示这两种不同的自旋状态。 “电子自旋”并非真像地球绕轴自转一样，它只是代表电子的两种不同状态。 二、原子核外电子的运动特征 洪特规则 三、原子核外电子的排布原理 原子核外电子的运动（也称原子核外电子的排布）遵循构造原理的三大内容 能量最低原理 泡利不相容原理 三、原子核外电子的排布原理 1、能量最低原理 原子核外电子先占据能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于能量最低的状态，从而满足能量最低原理。 能量升高 能量升高 构造原理中的能级顺序，其实质是各能级能量由低到高的顺序。 绝大多数原子核外电子的填充顺序符合构造原理中的能级顺序。 三、原子核外电子的排布原理 2、泡利不相容原理 每个原子轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子。 每一种运动状态的电子只有一个(用“↑↓”表示)。 由于每一个原子轨道包括两种运动状态，所以每一个原子轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子。 01 02 2s2的电子排布图 三、原子核外电子的排布原理 原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占在不同的原子轨道上，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低，这个规则称为洪特规则。 3、洪特规则 相对稳定的状态 全充满：p6、d10、f14 半充满:p3、d5、f7 全空:p0、d0、f0 洪特规则特例 光谱实验发现，能量相同的原子轨道在全满、半满和全空条件时， 体系能量较低，原子较稳定。 第三节 Part Three 元素性质的递变规律 一、原子核外电子排布的周期性 核外电子排布的周期性变化规律可以表示为 每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布呈现从ns1到ns2np6的变化。 一、原子核外电子排布的周期性 周期 元素数 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 4f 5d 6p 6s 5f 6d 7p 7s …… 一 二 三 四 五 六 七 2 8 8 18 18 32 32 二、元素周期表中区的划分 ⅠA 0 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB s区 p区 d区 ds区 f区 ns1～2 电子填充的最后一个能级是s能级 电子填充的最后一个能级是p能级 电子填充的最后一个能级是d能级 ns1～2np1～6 根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域： s区、p区、d区、ds区和f区 金属与非金属交界处元素的性质特点 在元素周期表中位于金属和非金