资源简介

(共27张PPT)
第一章 第一节 第2课时
《原子结构》
人教版 选择性必修2
知识回顾
一、能层与能级
1、能层(n)：按能量的差异，可以将多电子原子的核外电子分成不同的能层。
2、能级（l）：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也有差异，
还可以把它们分成不同的能级。
能层越高，离核越远，能量越高：E(K)能层（n） K L M N O 能级（l） …
最多容纳的电子数 …
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
5d
2
2
6
2
6
10
2
6
14
10
2
6
（3）通常同一能层中各能级的能量顺序是E(ns)（1）任一能层的能级总从s能级开始，能级数=能层序数。
（4）以s、p、d、f……排序的各能级最多可容纳的电子数依次为
1、3、5、7……的二倍。
2
8
18
32
2n2
知识回顾
（2）每一能层中能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(n代表能层)
学生活动
活动1：根据已学的知识，试写出铁原子的原子结构示意图。
铁原子猜想一：
+26
2 8 15 1
铁原子猜想二：
×
×
+26
2 8 8 8
铁原子猜想三：
+26
2 8 14 2
√
思考讨论
问题1、每一能层最多可以容纳的电子数目是2n2，为什么原子的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)？
阅读教材：请同学们阅读课本第8-10页。
7
6
5
4
3
2
1
核
外
电
子
填
充
顺
序
图
1.构造原理：以光谱学事实为基础，随着核电荷数的递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。
三、构造原理与电子排布式
资料卡片
屏蔽效应：处理多电子原子时，认为其它电子对某个电子 i 的排斥，相当于其它电子屏蔽住原子核，抵消了一部分核电荷对电子 i 的吸引力，这种现象称为其他电子对电子 i 的屏蔽作用。



原子核
电子 i
多电子原子能级和徐光宪规则
资料卡片
多电子原子能级和徐光宪规则
钻穿效应：能层n相同、能级l 不同时，l 越小的电子，它本身的钻穿能力越强，离核越近，它受到其它电子对它的屏蔽作用就越弱，能量就越低Ens资料卡片
多电子原子能级和徐光宪规则
4s能级电子钻穿能力强，有相当的概率出现在核附近，它的第一个峰钻穿到3d的主峰之内，部分避开了3d电子对它的屏蔽作用，反过来削弱了原子核对3d电子的吸引力，所以E(4s)资料卡片
多电子原子能级和徐光宪规则
我国著名化学家北京大学徐光宪教授，根据光谱实验数据， 对基态多电子原子的能级高低提出一种定量的近似规则，即 n+0.7l 值越大，能级越高，并把 n+0.7l 值的第一位数字相同的各能级组合为一组，称为一个能级组。
能级 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p
n + 0.7 l 1.0 2.0 2.7 3.0 3.7 4.0 4.4 4.7 5.0 5.4 5.7 6.0 6.1 6.4 6.7
能级组 1 2 3 4 5 6
组内电子数 2 8 8 18 18 32
能级交错
思考讨论
问题1、为什么原子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)？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？
由于能级交错的原因，E nd >E (n＋1)s 。当ns和np充满时(最多容纳8个电子)，下一个电子不是填入nd，而是优先填入(n＋1)s轨道中，从而形成新的能层，因此最外层电子数不可能超过8个。
同理，若最外层是第n层，次外层就是第(n－1)层。由于
E (n－1)f >E (n＋1)s >E np，在第(n＋1)层出现前，次外层只有(n－1)s、(n－1)p、(n－1)d上有电子，这三个能级最多可容纳18个电子，因此次外层电子数不超过18个。
例如，原子最外层是第五能层，次外层就是第四能层，由于
E4f >E6s>E5p，当第六层出现之前，次外层(第四层)只有在4s、4p和4d能级上有电子，这三个能级最多可容纳18个电子，也就是次外层不超过18个电子。
练习：根据构造原理，试试写出钠、钾、铁基态原子的电子排布式？
2.电子排布式：原子核外电子排布的一种表示方式。
用数字在能级符号右上角表明该能级上排布的电子数。
活动2：阅读课本P9表1-1，总结电子排布式的书写原则。
思考讨论
问题2：根据构造原理，写出稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡基态原子的电子排布式？有没有发现它们的共同点？
2He: 1s2
10Ne: 1s22s22p6
18Ar: 1s22s22p63s23p6
36Kr: 1s22s22p63s23p64s24P6
54Xe: 1s22s22p63s23p63d104s24P64d104f145s25P6
86Rn: 1s22s22p63s23p63d104s24P64d104f145s25P65d106s26P6
×
√
√
√
√
×
2He: 1s2
10Ne: 1s22s22p6
18Ar: 1s22s22p63s23p6
36Kr: 1s22s22p63s23p63d104s24P6
54Xe: 1s22s22p63s23p63d104s24P64d105s25P6
86Rn: 1s22s22p63s23p63d104s24P64d104f145s25P65d106s26P6
已知电子排布式可以简化，如钠和钾的电子排布式可以分别简化为：[Ne]3S1和[Ar]4S1。请问方括号里符号的意义是什么？
思考讨论
练习：请分别写出26Fe、33As和35Br 基态原子的简化电子排布式。
问题3：As、Br和Fe元素常见的化合价是什么？找找化合价与电子排布式之间的联系。
思考讨论
价电子：一般指最外能级组中那些有可能参与化学反应的电子。
主族元素原子的价电子一般是在最外面能层的电子（即最外层电子）。
过渡元素原子的价电子则通常包括最外能级组的电子（即最外层电子和部分内层电子）。
问题4：写出25Mn、23V基态原子的价层电子排布式，试推测25Mn、23V两种元素可能的化合价。
思考讨论
25Mn: 3d54s2
Mn元素常见化合价有：+2、+3、+4、+5、+6、+7
23V: 3d34s2
V元素常见化合价有：+2、+3、+4、+5
原子的核外
电子排布
课堂小结
排布规律
表示方法
电子排布式
简化的电子排布式
价电子排布式
构造原理
能量最低原理
泡利原理
洪特规则
轨道表示式
课堂练习
1、下列各能层中不包含p能级的是（ ）
A. N B. M C. L D. K
课堂练习
2、以下能级符号正确的是（ ）
A. 6s B. 2d C. 3f D. 1p
课堂练习
3、下列化学用语，不能表示氯离子的是（ ）
A. Cl—
D. 1s22s22p63s23p6
B.
C.
课堂练习
4、构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。若以E(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是（ ）
A. E(4s)＞E(3s)＞E(2s)＞E(1s)
B. E(4s)＞E(3d)＞E(3p)＞E(3s)
C. E(5s)＞E(4f)＞E(3d)＞E(4s)
D. E(5s)＞E(4s)＞E(4f)＞E(3d)
课堂练习
5、下列粒子中，电子排布式为1s22s22p63s23p6的有（ ）
A. Sc+ B. Mg2+ C. Cl— D. Br—
练习答案：1. D 2. A 3. B 4. A 5. C

展开更多......

收起↑