《物质结构与性质》专题1第一单元原子结构第1课时(精).ppt

第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构 第1课时 能层、能级和构造原理 * 东师理想 * 东师理想 一、开天辟地──原子的诞生 1.现代大爆炸宇宙学理论 宇宙 大爆炸 大量氢 少量氦 极少量锂 其他元素 原子核的熔合反应 约2h后 诞生于 2.氢是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。 3.所有恒星仍在合成元素，但这些元素都是已知的。 4.地球上的元素绝大多数是金属，非金属（包括稀有气体）仅22种。 原子的发现史 1.古希腊原子论 2.道尔顿原子模型(1803年) 3.汤姆生原子模型(1904年) 4.卢瑟福原子模型(1911年) 5.玻尔原子模型(1913年) 6.电子云模型(1926年) 1.古希腊原子论 古希腊哲学家 原子是最小的、不可分割的物质粒子。原子之间存在着虚空，无数原子从古以来就存在于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们在无限的虚空中运动着构成万物。 （ Democritus ，约公元前 460 年—前 370 年） 原子 2.道尔顿原子模型(1803年) 原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的独特性质；同一元素所有原子的质量、性质都完全相同。不同元素的原子质量和性质各不相同；不同元素化合时，原子以简单整数比结合 。 （化学原子论） 3.汤姆生原子模型(1904年) 原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。 （“葡萄干布丁”模型） （西瓜模型） 4.卢瑟福原子模型(1911年) 原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样。 (“行星系式”原子模型) (核式模型) 5.玻尔原子模型(1913年) 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。 (电子分层排布模型) 6.电子云模型(1926年) 现代物质结构学说。波粒二象性。 (量子力学模型) 回顾: 电子在原子核外空间是怎样排布的？ (1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层。 (2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。 (3)原于最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)。 (4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。 二、能层与能级 1.各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数 2n2 32 18 8 2 ······ 14 10 6 2 10 6 2 6 2 2 最多容纳的电子数 ······ 4f 4d 4p 4s 3d 3p 3s 2p 2s 1s 能级(l) Q P O N M L K 符号 七 六 五 四 三 二 一 能层(n) ⑴每一能层所具有的能级数 =能层序数(n) ⑵各能级所在能层的取值 ns→n≥1； np→n≥2； nd→n≥3； nf→n≥4； ······ (3)每一能层最多可容纳2n2个电子 ⑷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、······的二倍。 2.各能层、能级中电子能量的高低 ⑴同一能层中： ⑵不同能层中： E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)＜······ E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)＜······ E(2p)＜E(3p)＜E(4p)＜E(5p)＜······ 1.构造原理 三、构造原理 注意： 构造原理是绝大多数基态原子核外电子排布所遵循的顺序。 构造原理.swf 随着原子核电荷数的递增，绝大多数元素的原子核外电子的排布将遵循一定的排布顺序，人们把核外电子的这种顺序排布称之为能量原理。 2.电子排布式 Na：1s22s22p63s1 能层序数 该能级上排布的电子数 能级符号 K L M Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 K L M N 按能层次序书写，按构造原理充入电子。 注意： 并不是所有基态原子的核外电子都符合构造原理。 结果 24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 动画演示： 24Cr、 29Cu、 47Ag、 79Au的核外电子排布式，并比较外围电子层排布的异同。 基态原子核外电子排布式.swf 价层电子数=纵列序数 (n-1)d1～10ns1～2 其他 最外层电子数=副族序数 (n-1)d10ns1～2 ⅠB、ⅡB 过渡元素 ns2np6(He为1s2) 稀有气体 ns2np1～5 ⅢA、ⅦA 价层电子数=最外层电子数=主族序数 ns1～2 ⅠA、ⅡA 主族 说明 电子构型 族 电子构型：原子核外最外层或次外层的电子排布类型。 应用：确定元素的主要化合价 3