2016-2017学年高中化学人教版选修3课件：第1章　原子结构与性质 第1节 第1课时 .ppt

1、成才之路 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 选修原子结构与性质第一章本章是在已有知识和经验的基础上，进一步了解核外电子的运动情况，从能级、能层的角度分析核外电子的排布原则；从电离能和电负性的角度分析元素的化学性质；更加深入地理解原子结构与元素周期表的关系，把握元素周期律的实质；能用新的观点来解释元素的某些性质，并能阐述元素性质和原子结构的关系。本章的学习重点是掌握原子轨道的量子力学模型，用电子排布式表示常见元素(136号)原子核外电子的排布，理解电离能、电负性与元素性质的关系。第一节 原子结构第一章第1课时 能层与能级 构造原理自主探究 新知预习2预习自测 初试牛刀3课堂探究 疑难解惑

2、4课堂达标 夯实基础5视点拓展 专家博客6课 时 作 业7情境呈现 激趣入题1情境呈现 激趣入题秦始皇幻想帝位永在，龙体长存，日思长生药，夜作金银梦。于是各路仙家大炼金丹，他们深居简出于山野之中，过着超脱尘世的神仙般生活。炼丹家以丹砂(硫化汞)、雄黄(硫化砷)等为原料，开炉熔炼。企图制得仙丹，再点石成金，服用仙丹或以金银为皿，均使人永不老死。西文洋人也仿效于暗室或洞穴，单身寡居致力于炼金术。一两千年过去了，死于仙丹不乏其人，点石成金终成泡影。金丹大多徒劳无功而销声匿迹。中外古代炼金术士毕生从事化学实验，为何一事无成？乃因其违背科学规律。他们梦想用升华等简单方法改变金属的性质，把铅、铜、铁、汞变

3、成贵重的金银。殊不知用一般化学方法是不能改变元素的性质的。化学元素是具有相同核电荷数的同种原子的总称，而原子是化学变化中的最小微粒。在化学反应里分子可以分成原子，原子却不能再分。随着科学的发展，今天“点石成金”已经实现。1919年英国卢瑟福用粒子轰击氮元素使氮变成了氧。1941年科学家用原子加速器把汞变成了黄金人造黄金镄(一百号元素)。1980年美国科学家又用氖和碳原子高速轰击铋金属靶，得到了针尖大的微量金。这一切都离不开科学家对原子的研究。自主探究 新知预习一、开天辟地原子的诞生1原子的诞生：2宇宙的组成元素及其含量：氢氦锂88.6%1%二、能量与能级1能层：意义：根据多电子原子的核外电子的

4、_，将核外电子分成不同的能层符号：能层序数1、2、3、4、5、6、7分别用K、L、M、N、O、P、Q表示2能级：意义：根据多电子原子中同一能层电子能量不同，将它们分成不同的能级符号：在每一能层中，能级符号分别为ns、np、nd、nf，其中n代表能层能量差异3能层、能级中所容纳的电子数：能层KLMNO能级_5s5p最多电子数2262610_1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 2 6 10 14 2 6 2 8 18 32 三、构造原理1构造原理：(1)含义：在多电子原子中，电子在能级上的排列顺序是电 子 先 排 在 能 量 _的 能 级 上，然 后 依 次 排 在 能 量

5、_的能级上。较低较高(2)构造原理示意图。能层能级2电子排布式：(1)概念：将_上所排布的电子数标注在该能级符号_，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。(2)表示方法。钠原子的电子排布式可表示为1s22s22p63s1，也可简化为Ne3s1。能级右上角预习自测 初试牛刀答案：(1)(2)(3)(4)答案：D解析：在多电子原子中，从3d能级开始有“能级交错”现象，实际4s能级能量小于3d。所以D错。答案：D解析：K只有s能级，从L层开始才出现p能级。答案：C解析：P能层为第6层，最多容纳电子数为26272；p能级最多容纳电子数为326，C项正确。答案：C解析：本题主要考查电子排布式和原子、离子的

6、结构示意图。分析原子核内的质子数和电子排布式之间的关系可知，三种微粒都是金属阳离子。分析AD四个选项中微粒结构示意图的核电荷数和核外电子排布的关系可知，A和D是原子，B是阴离子，C是金属阳离子。解析：因E(3d)E(4s)，故19号K先排4s能级，电子排布式为1s22s22p63s23p64s1；氯离子是由氯原子得到一个电子填充在最外层，原来未充满的3p能级上而使其达到8电子稳定结构；铁是26号元素，其价电子与次外层的d能级有关，当铁失去电子时，是从最外层开始失去电子，所以先失去的是4s能级上的两个电子，再失去次外层3d能级上的一个电子。课堂探究 疑难解惑1.能层和能级的划分能层和能级的组成与

7、能量关系2.能层、能级中的数量(1)任一能层，能级数能层序数，且总是从s能级开始。(2)以s、p、d、f排序的各能级最多容纳的电子数依次为1、3、5,7的二倍。(3)每个能层最多可容纳的电子数是能层序数的平方的二倍，即2n2。(4)能级符号相同的不同能级中所容纳的最多电子数相同。3不同能层中各能级之间能量大小关系(1)不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高。例如，1s2s3s，2p3p4p。(2)同 一 能 层 中，各 能 级 之 间 的 能 量 大 小 关 系 是spdf。例如，第四能层中4s4p4d4f。(3)能层和能级都相同的各原子轨道能量相等，例如，2px2py2pz。解析：每一能层

8、包含的能级数等于该能层的序数，故第三能层有s、p、d三个能级，A错；s、d能级最多容纳的电子数分别是2、10，故B错、D正确。每一能层最多容纳的电子数为2n2，第三能层最多容纳18个电子，故C错。答案：D点评：要熟记以下规律：能级数目能层序数(n)原子轨道数目能层序数的平方(n2)最多容纳的电子数能层序数的平方的2倍(2n2)解析：由构造原理可知：同一能层的能量高低顺序为：nsnpndE(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。2电子排布式的书写电子排布式是指用来表示原子核外电子排布情况的表达式，如钠原子的电子排布

9、式为ls22s22p63s1。它能直接地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。(1)简单原子的核外电子排布式：按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如 6C：1s22s22p2,10Ne：1s22s22p6,17Cl：1s22s22p63s23p5，19K：1s22s22p63s23p64s1。(2)复杂原子的核外电子排布式：注意：在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，不一定完全按填充顺序写。(3)利用构造原理书写简易电子排布式为了方便，常把内层已达到稀有气体电子层结构的部分写成“原子实”，用稀有气体符号外加方括号来表示。如K：1s22s22p63s23p64s1，其中

10、1s22s22p63s23p6看作Ar“原子实”，故K的电子层结构可表示为：Ar4s1，其中Ar代表Ar的核外电子排布结构，即1s22s22p63s23p6。再如Fe的简化电子排布式为：Ar3d64s2。解析：根据构造原理，各能级能量由低到高的顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s，A项和D项正确顺序为E(4f)E(5s)E(3d)E(4s)；对于不同能层的相同能级，能层序数越大，能量越高，C项的正确顺序为E(4s)E(3s)E(2s)E(1s)。答案：B解析：核外电子的排布要遵循构造原理。各电子层原子轨道的数目和可容纳的电子数为：题目中O的电子排布式应为1s22s22p4

11、。答案：B答案：D解析：从电子排布式看，该原子最高能级为4s2，故有4个能层，最外层有2个电子，B、C正确；各能级的电子数之和为25，A正确；M层电子排布为3s23p63d5，故该层电子数为13，D项错误。答案：(1)1s22s22p63s11s22s22p63s23p41s22s22p63s23p63d104s24p41s22s22p63s23p64s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d104s2(2)1s22s22p63s23p64s1或Ar4s1解析：(1)根据原子核外电子排布所遵循的原理书写原子的电子排布式，同时应注意从3d能级开始出现“能级交

12、错”现象。(2)氩原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，故X原子一定失去4s轨道上的一个电子形成阳离子，则X应为K。课堂达标 夯实基础答案：B答案：C解析：按照原子核外电子排布的构造原理，由低到高的能级依次是：1s、2s、2p、3s、3p、(4s)3d、4p。分析对照四个选项，只有C正确。答案：B解析：根据该元素的原子3d能级上有1个电子可以写出该原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d14s2，由此可知该元素N能层上的电子数为2。答案：C解析：按照能量最低原理，电子应先排满s能级，再排满p能级，最后排d能级。答案：B解析：根据各能级能够容纳最大电子数目规律2n2,

13、2s能级最多容纳2个电子，故A不正确。K原子核外有19个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，可简化为Ar4s1，B正确；在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，不能按填充顺序写，21Se电 子 排 布 式 中“4s23d1”部 分 错 误，正 确 写 法 为“3d14s2”，故C不正确；S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，则S2的电子排布式应为1s22s22p63s23p6，D不正确。答案：1 1s22s、2p33s、3p、3dnns、np视点拓展 专家博客原子结构模型的演变过程古代原子学说道尔顿原子模型汤姆生原子模型卢瑟福原子模型玻尔原子模型电子云模型

14、。1.德谟克利特的古代原子学说：物质由原子构成，且原子是不可分的微粒；原子的结合和分离是万物变化的根本。2.道尔顿原子模型：物质由原子组成，且原子为实心球体，不能用物理方法分割；同种原子的质量和性质相同。3.汤姆生原子模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，电子镶嵌其中并中和正电荷，使原子呈电中性；原子是可以再分的。4.卢瑟福原子模型：原子由原子核和核外电子组成。原子核带正电荷，位于原子的中心并几乎集中了原子的全部质量，电子带负电荷，在原子核周围空间作高速运动。5.玻尔原子模型：电子在原子核外一定轨道上绕核作高速运动。6.电子云模型(现代原子结构学说)：现代科学家用量子力学的方法描述核外电子运动，即运用电子云模型描述核外电子的运动。课 时 作 业（点此链接）