1、 第一节 原子结构:(第二课时) 学习目标: 1、了解原子结构的构造原理,能用构造原理认识原子的核外电子排布 2、能用电子排布式表示常见元素(136 号)原子核外电子的排布 3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理 4、知道原子的基态和激发态的涵义 5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱,了解其简单应用 学习重点、难点:核外电子排布、能量最低原理 【课前自主学习】 一、能量最低原理、基态、激发态、光谱 1.能量最低原理: 2.基态与激发态:处于 的原子叫基态原子。当基态原子的电子 能 量后,电子会跃迁到较高能级,变成 。电子从 的激发态 跃迁到较 的激发态乃至基态时,将 能量。 是电
2、 子释放能量的重要形式之一。 3.光谱:不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元 素电子的吸收光谱或发射光谱,总称 。在历史上,许多元素是通过原子光 谱发现的,如铯和铷。在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称 为 。如:1868 年根据太阳光谱中有一条地球已知元素中所没有的鲜黄色 的明线,发现了元素氦。 (1)节日五颜六色的焰火是否是化学变化?若不是化学变化,与电子存在什么关系? (参阅课本) 。 (2)发射光谱与吸收光谱各有什么特征呢? 例1生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是 ( ) A钢铁长期使用后生锈 B节日里燃放的焰火 C金属导线
3、可以导电 D卫生球久置后消失 4.阅读教材 P7-8“能量最低原理、基态与激发态、光谱”内容 依据能量最低原理补充完整下表内容(空着的自己填上) 原子 序数 元素 名称 元素 符号 电子排布 K L M N O 1 氢 H 1s1 2 氦 He 1s2 3 锂 Li 1s2 2s1 4 铍 Be 5 硼 B 1s2 2s22p1 10 氖 Ne 1s2 2s22p6 11 钠 Na 12 镁 Mg 1s2 2s22p6 3s2 13 铝 Al 【课堂互动探究】 按照构造原理,电子进入轨道的顺序为: 1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d 、4p、5s、4d、5p 因此,特别要注意的是,核外电
4、子排布并非全是按照能层的顺序逐层排布的,排满 K 层后再排到 L 层,排满了 L 层再排到 M 层,但并非排满 M 层后再排到 N 层,根据构造原 理中电子进入轨道的顺序,电子是排满 4s 后再进入 3d。例如:21 号元素钪核外的 21 个电 子依次填充轨道的顺序为 1s22s22p63s23p64s23d1,但钪元素原子的电子排布式应写作: 1s22s22p63s23p63d14s2 或Ar3d 14s2。 1、多电子原子中,电子填充原子轨道时,原子轨道能量的高低存在如下规律: (1)相同能层上原子轨道能量的高低:nsnpnd nf。 (2)形状相同的原子轨道能量的高低:1s2s3s4s
5、(3)能层和形状相同的原子轨道的能量相等,如 2px、2p y、2p z轨道的能量相等。 2、电子排布式 (1)概念: 例如:K: (2)为了避免电子排布式书写过于繁琐,把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以 相应稀有气体的元素符号外加方括号表示。例如:K : Ar4s 1。 电子排布式可以 简化,如可以把钠的电子排布式写成Ne3S1。 试问:上式方括号里的符号的意义是什么?你能仿照钠原子的简化电子排布式写出第 8 号元素氧、第 14 号元素硅和第 26 号元素铁的简化电子排布式吗? (3)有少数元素的基态原子的电子排布相对于构造原理有 1 个电子的偏差。因为能量相同 的原子轨道在全充满(
6、如 p6 和 d10) 、半充满(如 p3 和 d5)和全空(如 p0 和 d0)状态 时,体系的能量较低,原子较稳定。如:Cr:1s 22s22p63s23p63d44s2(), Cr:1s 22s22p63s23p63d54s1()。Cu :1s 22s22p63s23p63d94s2(); Cu:1s 22s22p63s23p63d104s1() (4)当出现 d 轨道时,虽然电子按 ns,(n-1)d,np 顺序填充,但在书写电子排布式时,仍把 (n-1)d 放在 ns 前,如 Fe:1s22s22p63s23p63d64s2,正确;Fe:1s 22s22p63s23p64s23d6,
7、错误。 【试一试】 1写出溴和氪的电子排布式,它们的最外层有几个电子? 2电子排布式可以简化,如可以把钠的电子排布式写成Ne3s 1。试问:上式方括号 里的符号的意义是什么?你能仿照原子的简化电子排布式写出第 8 号元素氧、第 14 号元素硅和第 26 号元素铁的简化电子排布式吗? 3、下列各种基态原子的核外电子排布式正确的是 ( ) A、1s 22s12p1 B、1s 22s22p33s1 C、1s 22s22p63s14s1 D、1s 22s22p63s23p64s1 4、请写出下列原子的电子排布式。 (1)N: (2)Cl: ; (3)Ca: (4)Fe: 。 5、比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。 (1)1s,3d (2)3s,3p,3d (3)2p,3p,4p