1.1.1原子结构（第一课时） 课件-2024-2025学年高二化学上学期同步课件+导学案 （人教版2019选择性必修2）

原子结构（一） 原子结构 （一） 1、能层与能级 2、基态与激发态 3、原子光谱 4、构造原理 5、电子排布式 学习目标 课程引入 原子结构模型的演变过程 道尔顿的实心球理论 汤姆生的枣糕模型 卢瑟福行星模型 课程引入 1920年，丹麦科学家玻尔创立了波尔模型。玻尔提出了构造原理，即：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。自此，人们开始用原子结构解释元素周期律问题。此后玻尔的“壳层”逐渐演化为“能层”与“能级”，阐述了核外电子可能的运动状态，解释了较为繁琐的的原子光谱问题。 课程引入 玻尔模型 电子只能在原子核外固定能量的“壳层”里运动。 这里的 “壳层”，就是现在的能层与能级 。 1、定义 从能量角度来说：不同电子层的能量差异很大。因能量差异，故称为不同的能层。 2、特点 能层数越大，所在能层电子的能量越高。 3、电子层知识迁移 ①原子是由原子核和核外电子组成 ②核外电子是分层排布的 ③离核越远的电子,能量越高 能 层 课程精讲 能层 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 最多电子数 2 8 18 32 50 72 98 4、能层序数：K、L、M、N、O、P、Q 5、能层能量高低：E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q) 6、每一能层最多容纳的电子数如下： 能 层 课程精讲 能 层 （1）电子首先排在能量较低的电子层里，再排能量高的电子层，从里往外排。 （2）每层最多容纳电子数：2n2个。 （3）最外层电子数不超过8个，次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。 （4）K层作为最外层时，不超过2个电子。 请大家思考 核外电子的排布规律 一、能层与能级 课程精讲 多电子的原子里,同能层的电子,能量大小也可能不同,据此把它们分为不同的能级。分别用字母s、p、d、f、g等表示。 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 … 能级（亚层） 课程精讲 请大家思考 不同能级最多容纳电子数规律 S---- 2 个电子 p---- 6 个电子 d---- 10个电子 f ---- 14个电子 课程精讲 能级按s、p、d、f……排序,每个能级最多容纳电子数依次为 : 1、3、5、7……的2倍。 即：S能级最多容纳2个电子，p能级最多容纳6个电子，d能级最多容纳10个电子，f能级最多容纳14个电子。 举个例子 如：Cl的核外电子排布 1S2 2S2 2P6 3S2 3P5 为什么是这样的呢？ 课程精讲 科学事实：能层序数=能级个数，任一能层的能级总是从s能级开始。 同一能层的电子能量可能不同,又被分成不同能级,表示为ns、np、nd、nf 能量由低到高的排列顺序：ns < np < nd < nf 根据能层序数=能级个数，试判断每个能层最多容纳的电子数？ S---- 2 个电子 p---- 6 个电子 d----10个电子 f ----14个电子 2n2 课程精讲 为什么S能级最多容纳2个电子？而p能级最多容纳6个电子？d能级最多容纳10个电子？f能级最多容纳14个电子？ 课程精讲 能级又可以分成不同的轨道。能级类型不同，轨道数目也不同。每个轨道最多只能容纳 2个电子。 结 论 s能级只有1个轨道，故最多容纳2个电子。（2×1=2） p能级有3个轨道，故最多容纳6个电子。（2×3=6） d能级有5个轨道，故最多容纳10个电子。（2×5=10） f能级有7个轨道，故最多容纳14个电子。（2×7=10） 课程精讲 1、基态原子与激发态原子 基 态 原 子 :处于最低能量状态的原子 激发态原子:处于较高能量的原子 二、基态与激发态　原子光谱 2、当基态原子的电子吸收一定能量后，电子被激发跃迁到较高能级， 变成激发态原子； 3、激发态原子不稳定，电子又跃迁回能量较低的能级，变成基态原子。 课程精讲 不同元素的原子，电子发生跃迁时会释放或吸收不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的发射光谱或吸收光谱，总称原子光谱。 发射光谱 吸收光谱 特征:亮线, 暗背景,谱线不连续 特征:暗线，亮背景，谱线不连续 原子光谱 课程精讲 1、检验已知元素 原子光谱的应用 课程精讲 He 氦 2、探索未知元素 原子光谱的应用 课程精讲 课程精讲 五光十色的彩灯装饰和绚烂的烟花 3、点缀生活 原子光谱的应用 课程精讲 请大家思考 氖气灯发红光的原理 氖气灯能发出红光。其原因是：在电场作用下，氖原子的电子吸收能量后，跃迁到能量更高的能级，原子由基态变成激发态。激发态的原子不稳定，高能级上的电子跃迁回能量较低的能级上，能量以红色光的形式释放。 课程精讲 1、依据科学事实：从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。 2、构造原理规律： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 7p 。 3、注意：能级交错。 4、能级组：S能级开始至P能级结束。 构造原理 课程精讲 电子排布式 1、定义：用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子。 2、组成：①能层序数 ②能级符号 ③能级上的电子数 Mg： 1s2 2s2 2p6 3s2 能层序数 该能级上的电子数 能级符号 Zn：1s22s22p63s23p63d104s2 举个例子 课程精讲 请根据构造原理 写出Cl、Cu原子的电子排布式 Cl： 1s2 2s2 2p6 3s23p5 Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 课程精讲 电子排布式可以简化，如Al的电子排布式可简化为[Ne]3s23p1 内层电子与稀有气体元素原子结构相同的部分，以相应稀有气体的元素符号加方括号的形式展现 简化电子排布式 简化电子排布式的 书写方法？ 课程精讲 参照AI的简化电子排布式，写出Cu、N、Br、Co、Si的简化电子排布式 Cu [Ar] 3d10 4s1 N [He] 2s22p3 Br [Ar] 3d104s24p5 Co [Ar] 3d74s2 Si [Ne]3s23p2 课程精讲 1、化学反应里可能发生电子转移的能级称为价电子层。 2、价电子层中的电子排布式称为价电子排布式。 3、元素周期表中通常列出价电子排布式。 举个例子 Ni 简化电子排布式为[Ar]3d84s2 价电子排布式为3d84s2 价层电子排布式 课程精讲 请写出Al、S、Mg、Fe、I的价层电子排布式 Al 3s23p1 S 3s23p4 Mg 3s2 Fe 3d64s2 I 5s25p5 课程精讲 请大家依据知识框架 回忆本节主要内容加以描述 1、能层与能级 2、基态与激发态 3、原子光谱 4、构造原理 5、电子排布式 课程精讲 让我们练习一下吧！ 课堂巩固 综合考查应用习题 (1)Ca的电子排布式为1s22s22p63s23p63d2。 (　　) (2)原子核外各能层分别最多可容纳n2个电子 (　　) (3)Na的简化电子排布式为[Ne]3s1 (　　) (4)最外层电子排布式为4s2的元素一定为Ca。 (　　) 1．判断对错 × × × √ 　　 课堂巩固 B 2.下列基态原子的电子排布式,书写正确的是(　　) A.8O:1s22s22p5 B.34Se:1s22s22p63s23p63d104s24p4 C.16S:1s22s22p63s23p3 D.22Ti:1s22s22p63s23p64s23d2 电子排布式专项考查应用习题 课堂巩固 3. E、F两元素可形成E2F3型化合物，则E、F原子处于基态时的最外层电子排布式可能是 （ ） A. E：3s2　 F：2s22p3 B. E：3s23p2　F：3s23p4 C. E：3s23p1　F：2s22p6 D. E：2s22p3　F：2s22p5 C 　　 价电子排布式专项考查应用习题 课业延伸 课后任务 1、《资源与评价》大本、小本部分。 2、预习《原子结构》第二课时，填写导学学案。 3、查阅资料，写一篇波尔发现电子排布规律的故事，在班会课上交流，谈谈你的感悟。 $$