人教版化学选修三第一节原子结构
人教版高中化学选修三第一章 第一节 原子结构(第3课时)
可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置 及运行的速度； 可以描画它们的运动轨迹。
核外电子运动的特征
⑴ 核外电子质量小(只有9.11×10-31 kg)，运动空间 小（相对于宏观物体而言），运动速率大(近光速)。
⑵无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。 ⑶无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出 其在核外空间某处出现的机会的多少(概率)。
用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光谱
特征:暗背景,
亮线, 线状不连续
锂、氦、汞的发射光谱 特征汞的吸收光谱
原子光谱 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的电子的吸收光谱或发射光 谱，总称原子光谱。
锂、氦、汞的发射光谱
锂、氦、汞的吸收光谱
①③⑤ 下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。其中图_______是 ②④⑥ 原子由基态转化为激发态时的吸收光谱，图_______是原子由 激发态转化为基态时的发射光谱。不同元素的原子光谱上的特 征谱线不同，请在下图中用线段将同种元素的吸收光谱和发射 光谱连接。
五、电子云与原子轨道 思考： 宏观物体的运动特征：
课堂练习
1、当镁原子由1s22s22p63s2 →1s22s22p63p2时，以下说法正确的是 （ A ） A．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量 B．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量 C．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量 D．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量
2、判断下列表达是正确还是错误？ (1) 1s22s2 2p63s2 3p63d54s2 属于激发态
(2) 1s22s2 2p63d1 属于激发态
构造原理： 1s；2s ； 2p 3s ； 3p 4s ； 3d 4p 5s； 4d 5p 6s ；4f 5d 6p 7s
高中化学选修三-物质结构与性质-全套课件
b.电子云扩展程度
同类电子云能层序数n越大，电子能量越 大，活动范围越大电子云越向外扩张
2、原子轨道
①定义
电子在原子核外的一个空间运动状态
②原子轨道与能级
ns能级 ns轨道
npx轨道 简
np能级 npy轨道 npz轨道
并 轨 道
nd能级
ndz2轨道
ndx2—y2轨道
从K至Q ，能层离核越远，能层能量越大 每层最多容纳电子的数量：2n2
2、能级
同一个能层中电子的能量相同的电子亚层
能级名称：s、p、d、f、g、h…… 能级符号：ns、np、nd、nf…… n代表能层 最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14
能层: 一 二
三
KL
M
四…… N ……
能级： 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
全满规则 半满规则
四、电子云与原子轨道
1、电子云 以量子力学为基础
①电子云 处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间 的概率密度分布的形象化描述
小黑点：概率密度 单位体积内出现的概率 小黑点越密概率密度越大
小黑点不是电子！
②电子云轮廓图 电子出现的概率约为90%的空间 即精简版电子云
③电子云轮廓图特点 a.形状 ns能级的电子云轮廓图：球形 np能级的电子云轮廓图：双纺锤形
2s
2p
F ↑↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
原子结构的表示方法 原子结构示意图
电子排布式 O原子：1s2 2s2 2p4
电子排布图
1s2 2s2
2p4
O原子
六、能量最低原理、基态与激发态、光谱
1、能量最低原理
人教版选修三第一章 第一节 原子结构
第一章 第一节 原子结构可能用到的原子量：一、选择题（只有1个正确答案；共15小题，每小题2分，共30分。
）1．道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。
他的学说中主要有下列三个论点：①原子是不能再分的微粒；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。
从现代原子——分子学说的观点看，你认为不正确的是（ ）A 只有①B 只有②C 只有③D ①②③2．下列能级中轨道数为5的是（ ）A S 能级B P 能级C d 能级D f 能级3．在第n 能层中，当它作为原子的最外层时容纳电子数最多与第(n -1)层相同; 当它作为原子的次外层时，其电子数比(n -1)层多10个，则对此电子层的判断正确的是( )A 必为K 层B 只能是L 层C 只能是M 层D 可以是任意层4．若n =3，以下能级符号错误的是（ ）A n pB n fC n dD n s5.目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成。
u 夸克带电量为32e ，d 夸克带电量为31 e ，,e 为基元电荷。
下列结论中可能正确的是( ) A 质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成B 质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成C 质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成，中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成D 质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和1个d 夸克组成6．一个电子排布为1s 22s 22p 63s 23p 1的元素最可能的价态是( )A +1B +2C +3D -17．下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）A Al 1s 22s 22p 63s 23p 1B O 2- 1s 22s 22p6 C Na + 1s 22s 22p 6 D Si 1s 22s 22p 2 8．下列表达方式错误的是（ ）A 甲烷的电子式B 氟化钠的电子式C 硫离子的核外电子排布式 1s 22s 22p 63s 23p 4D 碳－12原子 126C9．（选作）列离子中外层d 轨道达半充满状态的是 ( )A Cr 3+B Fe 3+C Co 3+D Cu+ 10．在多电子原子中，轨道能量是由（ ）决定的。
人教版高中化学选修3讲义能层与能级构造原理与电子排布式
第一节 原子结构第1课时 能层与能级 构造原理与电子排布式目标与素养：1.了解原子核外电子的能层分布，能级分布及其与能量的关系。
(微观探析)2.了解原子结构的构造原理，熟记基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序。
(宏观辨识与模型认知)3.熟练掌握1～36号元素基态原子的核外电子排布式。
(微观探析与科学探究)一、原子的诞生 1．原子的诞生2．宇宙的组成元素及其含量宇宙⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫氢(H )：约为宇宙原子总数的88.6%氦(He )：约为氢原子数的18二者合起来约占宇宙原子总数的99.7%以上 其他90多种天然元素的原子总数加起来不足1% 3．地球的组成元素地球上的元素⎩⎨⎧非金属元素(包括稀有气体)：仅22种金属元素：绝大多数二、能层与能级1．能层2．能级(1)根据多电子原子中同一能层电子能量的不同，将它们分成不同能级。
(2)能级用相应能层的序数和字母s、p、d、f……组合在一起来表示，如n能层的能级按能量由低到高的顺序排列为n s、n p、n d、n f等。
(3)能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有能级3s、3p、3d。
(4)s、p、d、f能级可容纳的电子数依次为1、3、5、7的二倍。
3．能层、能级中所容纳的电子数能层(n)一二三四五六七……符号K L M N O P Q ……能级1s2s2p 3s3p3d4s 4p4d4f 5s……………………最多电子数2 2 6 2 612 61142……………………2 8 18 32 ………………2n2(1)原子结构示意图中有几个能层和能级？[答案]3,4。
(2)能级n s能量一定大于(n－1)d的能量吗？[答案]不一定。
三、构造原理与电子排布式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：电子先排在能量较低的能级上，然后依次排在能量较高的能级上。
(2)构造原理示意图微点拨：①不同能层同能级符号的能量，能层越高，能量越高。
人教版化学选修三原子结构
人 教 版 化 学 选修三 1.1原子 结构( 共20张 PPT)
核外电子运动状态的描述
【阅读】P9
电子云:电子在原子核外出现的概率分布图。
1s电子在原子核外出现的概率分布图
——泡利原理
2.当电子排布在同一能级的不同轨道时， 总是__首__先__单__独__占__一__个__轨__道_，而且自旋 方向__相__同__
——洪特规则
人 教 版 化 学 选修三 1.1原子 结构( 共20张 PPT)
七.基态与激发态
基态原子
能量最低
吸收能量 释放能量
如：Na 1s22s22p63s1
构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d
人 教 版 化 学 选修三 1.1原子 结构( 共20张 PPT)
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2.当碳原子的核外电子排布由 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 1s 2s 2p
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2.某元素原子的价电子构型为3s23p4, 则此 元素在周期表的位置是__第__三_周__期_第__V_IA_族
元素 符号
电子 电子排 式 布式
结构示 简化的电子排 外围电子
转变为
↑↓
↑
3s 3p
↑ ↑ ↑ 时，下列说法正确的是 （ A C ）
3d
A.碳原子由基态变为激发态
(完整版)人教版高中化学选修3知识点总结：第一章原子结构与性质
第一章原子结构与性质课标要求1.了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素的（1~36号）原子核外电子的排布。
了解原子核外电子的运动状态。
2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某种性质3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。
4.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。
要点精讲一.原子结构1.能级与能层2.原子轨道3.原子核外电子排布规律⑴构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。
能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s 轨道，后进入3d 轨道，这种现象叫能级交错。
说明：构造原理并不是说4s 能级比3d 能级能量低（实际上4s 能级比3d 能级能量高），而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。
也就是说，整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。
（2）能量最低原理 现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。
构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。
（3）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。
换言之，一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利（Pauli ）原理。
（4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特（Hund ）规则。
比如，p3的轨道式为或，而不是洪特规则特例：当p 、d 、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。
即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时，是较稳定状态。
前36号元素中，全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0；半充满状态的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3；全充满状态的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。
高中化学选修3教案：第一章第一节原子结构
第一章第一节原子结构一、设计思想新课程标准要求中学化学立足于学生，适应现代生活和未来发展的需要，培养学生解决实际问题的能力，教学应确立以促进学生发展为主的教育目标，着眼于学生的发展，因此教学的设计应注重学生的主体地位，发挥教师组织和引导的主导作用，调动学生的主动性和积极性，激发学生学习化学的兴趣。
二、教材分析《原子结构》选自化学选修3第一章第一节,,属于物质结构理论基础知识,是中学化学最重要的基本理论之一,而原子结构又是学习物质结构理论和元素周期律的基础,因此原子结构是本单元也是高中化学的教学重点。
本节知识充分考虑了初中化学和化学2中的原子结构知识的基础上，教科书不再重复建立原子结构的概念，而是直接建立核外电子的能层（即“电子层”）和能级（即“电子亚层”）的概念，给出每一个能层有几个能级，每个能级最多可以容纳几个电子，有了能层和能级的概念，直接给出构造原理，并根据构造原理进行核外电子排布；学生对原子结构知识的认识是一个逐步深入的过程，同时，课本直接把构造原理看做一个经验规律，直接给出了原子核外电子排布顺序，体现了很大的工具作用，使学生直接会用。
三、教学方法复习法、延伸归纳法、讨论法、引导分析法四、学情分析课后反思1410621062622能级最多电子数74f54d 34p 53d 1813s M 812s L 322能层最多电子数1331原子轨道数4s 3p 2p 1s 能级符号NK 能层各能层、能级中最多电子数：最多电子数=原子轨道数×21s<2s<3s<4s<5s …能量：ns<np<nd<nf …能量：2p<3p<4p<5p<6p …各能层最多电子数=2(能层序数)2[思考]钾原子的电子排布为什么是2、8、8、1而非2、8、9？［板书］三、构造原理［投影］图1-2构造原理：［讲］在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序：电子最先排布在能量低的能级上，然后依次排布在能量较高的能级上。
原子结构第1课时-人教版高中化学选修三导学笔记
第一节原子结构第1课时原子的诞生能层与能级构造原理[学习目标定位] 1.知道原子的诞生及人类认识原子结构的演变过程。
2.熟知核外电子能层与电子层的关系，能级的分布。
3.能根据构造原理写出1～36号元素的核外电子排布。
一、能层与能级1.原子的诞生(1)原子的诞生(2)人类对原子结构认识的演变2.能层(1)根据多电子原子核外电子的能量差异将核外电子分成不同的能层(电子层)，并用符号K、L、M、N、O、P、Q…表示。
(2)原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n)间存在的关系是2n2。
3.能级(1)定义：根据多电子原子的能量也可能不同，将它们分为不同能级。
(2)表示方法：分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f等表示，如n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为n s、n p、n d、n f等。
(3)能层、能级与最多容纳的电子数由上表可知：①能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有3个能级。
② s 、p 、d 、f 各能级可容纳的电子数分别为1、3、5、7的2倍。
③原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n )间存在的关系是2n 2。
能层中各能级的能量关系(1)不同能层之间，符号相同的能级的能量随着能层数的递增而增大。
(2)在相同能层各能级能量由低到高的顺序是n s<n p<n d<n f 。
(3)不同能层中同一能级，能层数越大，能量越高。
例如：1s<2s<3s<4s ……例1 (2018·邢台市月考)下列能级符号表示错误的是( ) A.2p B.3f C.4s D.5d 【考点】能层与能级【题点】能层、能级的表示方法及数量关系 答案 B解析 每一能层的能级数与能层序数相等，且具有的能级依次为s 、p 、d 、f ……，M 能层只有3s 、3p 、3d 能级，没有3f 能级。
例2 (2018·银川市育才中学月考)下列叙述正确的是( ) A.能级就是电子层B.每个能层最多可容纳的电子数是2n 2C.同一能层中的不同能级的能量高低相同D.不同能层中的s 能级的能量高低相同 【考点】能层与能级【题点】不同能层或能级的能量高低比较 答案 B解析 A 项，能层是电子层，对于同一能层里能量不同的电子，又将其分为不同的能级；C 项，同一能层里不同能级，能量按照s 、p 、d 、f 的顺序升高；D 项，不同能层中的s 能级的能量不同，能层越大，s 能级的能量越高，例如：E (1s)<E (2s)<E (3s)……。
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人教版化学选修三第一章 第一节 原子结构(共79张PPT)
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s能级的原子轨道图
ns能级有1个轨道,呈球形，不是圆形。能层越高电 子云越扩散，即半径越大。
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• 泡利原理 每个原子轨道最多只能容纳2个电 子，而且它们的自旋方向相反。
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能层 1 2 3 4 5 … n 符号 K L M N O …
最多电子数 2 8 18 32 50 … 2n2
离核越近
能量 低
电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里， 即最先排布K层；当K层排满后，再排布L层； 当L层排满后，再排布M层；……
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3、电子云和原子轨道(电子云的伸展方向) (1)、电子云
概率密度： 电子云：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概 率分布的形象化描述。 电子云轮廓图：概率密度的90％的空间圈出来。 绘制电子云轮廓图的目的：表示电子云轮廓的形状，简化电 子云图的绘制。
在一起的情形.
五、电子云与原子轨道
• 2. 原子轨道
nd能级有5个轨道
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五、电子云与原子轨道
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nf能级的7个轨道
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各能级包含的原子轨道数：
核外电子运动的特征
宏观物体的运动特征：
• 可以准确地测出它们在某一时刻所处的 位置及运行的速度；
• 可以描画它们的运动轨迹。
微观物体的运动特征： 核外电子质量小，运动空间小，运动速率大。 无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。 无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出
其在核外空间某处出现的机会的多少。
（以上几条要同时满足）
问题：电子为什么要这样排？有什么根据？
一. 描述核外电子运动状态的四个方面
• 1、能层 (电子层) • 2、能级 (电子亚层) • 3、轨道 (电子云的伸展方向) • 4、自旋方向
1、能层 (电子层) n
在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同 的区域内运动,这种不同的区域称为电子层(n)即能层
z
x
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px
z
y
x
py
z
y
y
x
pz
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p能级的原子轨道图
np能级有3个轨道,呈哑铃型(又称纺锤形)，3 个轨道相互垂直
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P 能 级 的 原 子 轨 p能级的3个原子轨道px,py,pZ合 道
2Px＝2Py＝2Pz （4）各能级的能量高低顺序：
ns<(n-2)f<(n-1)d<np 通用比较式： E=n+0.7l 徐光宪经验式
（s、p、d、f分别取1.2.3.4）（或分别取0.1.2.3）
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2、能级 (电子亚层) l
能层是楼层，能级是楼梯的阶梯。
• 每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf、ng、…… （n代表能层）
• 任意能层总是从s能级开始，且能级数=该能层序数。
能层 (n)
一
二
三
四
五六七
符号 K L
M
N
OPQ
能级 (l)
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
选修三 物质结构与性质
第一章. 原子结构与性质
第1节、 原子结构
课程目标：
1. 了解原子核外电子的运动状态；
2. 了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能 级分布，能用电子排布式表示常见元素（1~36号） 原子核外电子的排布。
3. 知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其 简单应用。
知道原子的基态和激发态的涵义，及原子吸收或发 射光谱。
······
最多容纳 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14
的电子数 2
8
18
32
······ 2n2
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各能级能量大小判断方法（能级交错现象） （1）ns<np<nd<nf （2) 1s<2s<3s<4s （3）同一能层同一能级的各原子轨道能量相等：
知识回顾
1.原子
的组成
AX
Z
原子核
质子 Z 中子 N
核外电子 Z
核电荷数=核内质子数=核外电子数 质量数A=质子数Z+中子数N
2、原子结构示意图：
元素符号
Na +11 2 8 1
原子核
核内质子
Hale Waihona Puke 层内电子数 电子层3、核外电子的分层排布规律:
（1）先排能量低的电子层，由里往外再排能量高的电子层。 （2）每一层最多容纳电子数：2n2个。 （3）最外层电子数不超过8个（K层为最外层时不超过2个）。 （4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。
(1) ns能级各有1个原子轨道；
（2）np能级各有3个原子轨道； （3）nd能级各有5个原子轨道； （4）nf能级各有7个原子轨道；
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4、自旋方向
• 电子不仅在核外空间不停地运动，而且还作 自旋运动。电子自旋有两种状态，相当于顺 时针和逆时针两种方向。常用向上箭头“↑” 和向下箭头“↓”来表示不同的自旋状态。
人教版化学选修三第一章 第一节 原子结构(共79张PPT)
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（2）原子轨道
电子在原子核外一个空间的运动状态称为一个原子轨 道。通俗地讲，就是原子核外电子经常出现的区域。 也就是电子云轮廓图。
概率分布图(电子云)
原子轨道 电子云轮廓图的制作过程