人教版高中化学选修三课件第一章第一节.pptx
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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
nd能级的电子云轮廓图：多纺锤形
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
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
人教版高中化学选修三1.1《原子结构》课件 (共106张PPT)
电子排布式
电子排布图
小结：
方法导引
解答基态原子电子排布问题的一般思路：
能量最低原则
确定原子序数 泡利不相容原理 洪特规则
能级排布
电子排布
巩固练习
1、某元素原子序数为24，试问：
(1)该元素电子排布式： 1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1
(2)它有 4 个能层； 7 个能级；占有 15 个原子轨道。 (3)此元素有 6 个未成对电子；它的价电子 数是 6 。
洪特规则
对于基态原子，电子在能量相同 的轨道上排布时，将尽可能分占不同 的轨道并且自旋方向相同。
C ：1s2 2s22p2
√
科学研究
C
N
O
1.每个原子轨道上最多能容纳____ 2 个电子， 且自旋方向_______ 不同 ——泡利原理 2.当电子排在同一能级时有什么规律？ 当电子排布在同一能级的不同轨道时， 首先单独占一个轨道，而且自旋 总是___________________ 相同 ——洪特规则 方向______
铁Fe： 1s22s22p63s23p63d64s2 钴Co：
；
； ； ；
1s22s22p63s23p63d74s2
镍Ni： 1s22s22p63s23p63d84s2
练习：请写出第四周期21—36号元素原子 的基态电子排布式。
铜Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 锌Zn：1s22s22p63s23p63d104s2 ； ；
钠 Na
铝 Al
原子结构示意图
电子排布式
Li: 1s22s1
练一练
请写出4~10号元素原子的电子排布式。
4
铍Be
1s2 2s2
人教版高中化学选修三《物质结构与性质》优质课件【全套】
1926年，奥地利物理学家薛定谔等 以量子力学为基础提出电子云模型
质子（正电） 原子核 原子 （正电） 中子（不带电）
不显 电性 核外电子 分层排布
（负电） 与物质化学性质密切相关
学与问
核外电子是怎样排布的？
二、能层与能级
1、能层
电子层
能层名称 一 二 三 四 五 六 七 能层符号 K L M N O P Q
N
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
能级 电子 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14
数
能层 2 8 电子
18
32
数 2n2 2n2
2n2
2n2
三、构造原理与电子排布式
1、构造原理
多电子基态原子的电子按能级交错的形式排布
电子排布顺序 1s
→ 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → → 5s → 4d → 5p → → 6s → 4f → 5d → 6p……
一、开天辟地——原子的诞生
1、原子的诞生
宇宙大爆炸2小时：大量氢原子、少量氦原子 极少量锂原子
140亿年后的今天： 氢原子占88.6% 氦原子为氢原子数1/8 其他原球中的元素
绝大多数为金属元素 包括稀有气体在内的非金属仅22种 地壳中含量在前五位：O、Si、Al、Fe、Ca
22 钛 Ti 1s2 2s22p6 3s23p63d2 4s2
序数 名称 符号 K
L
M
N
1 氢 H 1s1
2 氦 He 1s2
3 锂 Li 1s2 2s1
4 铍 Be 1s2 2s2
5
硼
B 1s2 2s22p1
6
(新编)高中化学人教版选修3课件第1章第1节第1课时能层与能级构造原理与电子排布式
题组 2 电子排布式的书写 4．下列各原子或离子的电子排布式错误的是( ) A．K＋ 1s22s22p63s23p6 B．F 1s22s22p5 C．S2－ 1s22s22p63s23p4 D．Ar 1s22s22p63s23p6 【解析】 S2－的电子排布式应为 1s22s22p63s23p6。 【答案】 C
[题组·冲关]
题组 1 构造原理
1．下列各组多电子原子的能级能量高低比较中，错误的是( )
A．2s<2p
B．2p<3p
C．3s<3d
D．4s>3d
【解析】 同一能层中能级的能量 ns<np<nd<nf，符号相同的能级如
2p<3p<4p；由构造原理知能量 4s<3d，D 项错误。
【答案】 D
2．按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是( )
(2)所有元素的原子核外电子排布都符合构造原理吗？ 【提示】 1～36 号元素中，只有 Cr、Cu 两种元素基态原子的电子填充顺 序与构造原理不符合。 (3)元素周期表中钠的电子排布式写成[Ne]3s1，方括号里的符号是什么意 义？模仿写出 8 号、14 号、26 号元素简化的电子排布式。 【提示】 方括号里符号的意义是稀有气体元素原子的结构，表示该元素 前一周期的稀有气体元素原子的电子排布结构；O：[He]2s22p4；Si：[Ne]3s23p2； Fe：[Ar]3d64s2。
28
2 6 10 2 18
6
10
14
2
… …
…… ……
… …
32
…… …… …… 2n2
2.不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高。如 1s＜2s＜3s…… 2p ＜3p＜4p……
人教版高中化学选修3课件第一节晶体的常识
务
3.有规则的几何外形的固体一定是晶体吗？ 提示 有规则几何外形或美观、对称外形的固体不一定是晶体。例如，玻璃制品 可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观。
4.有固定组成的物质一定是晶体吗？ 提示 具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成， 如无定形SiO2。
完成课前学 习
探究核心任 务
(8)同一物质可能是晶体，也可能是无定形体。( ) (9)区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是确定有没有固定熔点。( ) (10)雪花是水蒸气凝华得到的晶体。( ) (11)溶质从溶液中析出可以得到晶体。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)× (11)√
第一节 晶体的常识
完成课前学 习
探究核心任 务
学业要求
素养对接
1.能说出晶体与非晶体的区别。
2.能结合实例描述晶体中微粒排列的 微观探析：晶体与非晶体的区别。
周期性规律。
模型认知：晶胞的判断与相关计算。
3.认识简单的晶胞。
完成课前学 习
探究核心任 务
一、晶体 1.晶体与非晶体的本质差异
晶体 非晶体
提示 不表示，只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比。
完成课前学 习
探究核心任 务
[自 我 检 测]
1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。 (1)有规则几何外形的固体就是晶体。( ) (2)熔融态的晶体冷却凝固，得到的固体不一定呈规则的几何外形。( ) (3)晶胞都是平行六面体。( ) (4)晶胞是晶体的最小重复单元。( ) (5)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同。( ) (6)晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞。( ) (7)已知晶胞的组成也无法推知晶体的组成。( )
3.有规则的几何外形的固体一定是晶体吗？ 提示 有规则几何外形或美观、对称外形的固体不一定是晶体。例如，玻璃制品 可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观。
4.有固定组成的物质一定是晶体吗？ 提示 具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成， 如无定形SiO2。
完成课前学 习
探究核心任 务
(8)同一物质可能是晶体，也可能是无定形体。( ) (9)区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是确定有没有固定熔点。( ) (10)雪花是水蒸气凝华得到的晶体。( ) (11)溶质从溶液中析出可以得到晶体。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)× (11)√
第一节 晶体的常识
完成课前学 习
探究核心任 务
学业要求
素养对接
1.能说出晶体与非晶体的区别。
2.能结合实例描述晶体中微粒排列的 微观探析：晶体与非晶体的区别。
周期性规律。
模型认知：晶胞的判断与相关计算。
3.认识简单的晶胞。
完成课前学 习
探究核心任 务
一、晶体 1.晶体与非晶体的本质差异
晶体 非晶体
提示 不表示，只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比。
完成课前学 习
探究核心任 务
[自 我 检 测]
1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。 (1)有规则几何外形的固体就是晶体。( ) (2)熔融态的晶体冷却凝固，得到的固体不一定呈规则的几何外形。( ) (3)晶胞都是平行六面体。( ) (4)晶胞是晶体的最小重复单元。( ) (5)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同。( ) (6)晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞。( ) (7)已知晶胞的组成也无法推知晶体的组成。( )
化学选修三第一章第一节第一课时PPT课件
难点
如何理解元素性质与原子结构的关系， 以及如何应用元素周期表解决实际问 题。
学习第一节的方法和建议
方法
通过观察和实验，理解原子结构与元素周期律的基本概念和 原理；通过实例分析和练习，掌握元素周期表的应用。
建议
注重理论与实践相结合，多做练习题，加深对原子结构与元 素周期律的理解；积极参与课堂讨论，与同学交流学习心得 。
解决问题。
03
第一章内容介绍
第一章的主题和目的
主题
化学键与物质结构
目的
通过学习化学键与物质结构，使学生能够理解物质组成、结构和性质之间的关 系，掌握基本的化学键理论和物质结构知识，为后续学习打下基础。
第一章的重点和难点
重点
化学键的类型和特点，分子结构 和晶体结构的基本概念。
难点
共价键的形成原理和电子云的取 向，分子间作用力和氢键的形成 。
方法
通过PPT课件学习，结合教材和课堂讲解 ，加深对原子结构和元素性质的理解。
VS
建议
积极参与课堂讨论，多做练习题，巩固所 学知识，提高理解和应用能力。
THANKS
感谢观看
02
了解元素周期表的结构 和元素性质的周期性变 化。
03
学会运用物质结构的知 识解释元素性质和化合 物的性质。
04
培养学生对化学的兴趣 和科学探究精神。
02
化学选修三概述
化学选修三的重要性
01
化学选修三作为高中化学的重要 选修课程，对于学生深入了解化 学知识、培养科学素养和解决实 际问题具有重要意义。
学习第一章的方法和建议
方法
结合实例进行讲解，通过实验和观察 加深理解。
建议注重理Leabharlann 与实践相结合，多做练习题 巩固知识。
如何理解元素性质与原子结构的关系， 以及如何应用元素周期表解决实际问 题。
学习第一节的方法和建议
方法
通过观察和实验，理解原子结构与元素周期律的基本概念和 原理；通过实例分析和练习，掌握元素周期表的应用。
建议
注重理论与实践相结合，多做练习题，加深对原子结构与元 素周期律的理解；积极参与课堂讨论，与同学交流学习心得 。
解决问题。
03
第一章内容介绍
第一章的主题和目的
主题
化学键与物质结构
目的
通过学习化学键与物质结构，使学生能够理解物质组成、结构和性质之间的关 系，掌握基本的化学键理论和物质结构知识，为后续学习打下基础。
第一章的重点和难点
重点
化学键的类型和特点，分子结构 和晶体结构的基本概念。
难点
共价键的形成原理和电子云的取 向，分子间作用力和氢键的形成 。
方法
通过PPT课件学习，结合教材和课堂讲解 ，加深对原子结构和元素性质的理解。
VS
建议
积极参与课堂讨论，多做练习题，巩固所 学知识，提高理解和应用能力。
THANKS
感谢观看
02
了解元素周期表的结构 和元素性质的周期性变 化。
03
学会运用物质结构的知 识解释元素性质和化合 物的性质。
04
培养学生对化学的兴趣 和科学探究精神。
02
化学选修三概述
化学选修三的重要性
01
化学选修三作为高中化学的重要 选修课程，对于学生深入了解化 学知识、培养科学素养和解决实 际问题具有重要意义。
学习第一章的方法和建议
方法
结合实例进行讲解，通过实验和观察 加深理解。
建议注重理Leabharlann 与实践相结合，多做练习题 巩固知识。
化学选修三《原子结构与元素的性质》PPT课件(原文)
❖ 5、掌握原子半径的变化规律 ❖ 6、能说出元素电离能的涵义，能应用元素的电离
能说明元素的某些性质
❖ 7、进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认 识物质的结构与性质之间的关系
❖ 8、认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的 关系
❖ 9、认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素 周期系的应用价值
（G）碱 酸 s区、d区、ds区的元素最外层电子数为1-2个电子，在反应中易失去，所以都是金属。
最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐
；
（横行） 第6周期：32 种元素 查阅资料，比较锂和镁在空气中燃烧的产物，铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱，说明对角线规则，并用这
些元素的电负性解释对角线规则。
元素(除第一周期外)是 __碱_金__属___, 1、进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系
试确定32号元素在周期表中的位置。 d区元素:包含第IIIB族到VIII族元素。
最外层电
子排布为_n_s____,每一周期的最后一种元素都 1 每个纵行的价电子层的电子总数是否相等？主族元素的价电子数和族序数有何关系？
样多，而是随着周期序号的递增渐渐增多。
元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋
一、原子结构与元素周期表
1. 为什么副族元素又称为过渡元素？
副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的 区域，因此，又把副族元素称为过渡元素。
2.为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角 三角区内（如图）？处于非金属三角区边缘的元素常被 称为半金属或准金属。为什么？
镧 La – 镥 Lu 共15 种元素称镧系元素 已知一元素的价层电子结构为3d54s2，试确定其在周期表中的位置。
电负性相差不大的两种非金属元素化合，通常形成共价键；
能说明元素的某些性质
❖ 7、进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认 识物质的结构与性质之间的关系
❖ 8、认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的 关系
❖ 9、认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素 周期系的应用价值
（G）碱 酸 s区、d区、ds区的元素最外层电子数为1-2个电子，在反应中易失去，所以都是金属。
最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐
；
（横行） 第6周期：32 种元素 查阅资料，比较锂和镁在空气中燃烧的产物，铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱，说明对角线规则，并用这
些元素的电负性解释对角线规则。
元素(除第一周期外)是 __碱_金__属___, 1、进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系
试确定32号元素在周期表中的位置。 d区元素:包含第IIIB族到VIII族元素。
最外层电
子排布为_n_s____,每一周期的最后一种元素都 1 每个纵行的价电子层的电子总数是否相等？主族元素的价电子数和族序数有何关系？
样多，而是随着周期序号的递增渐渐增多。
元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋
一、原子结构与元素周期表
1. 为什么副族元素又称为过渡元素？
副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的 区域，因此，又把副族元素称为过渡元素。
2.为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角 三角区内（如图）？处于非金属三角区边缘的元素常被 称为半金属或准金属。为什么？
镧 La – 镥 Lu 共15 种元素称镧系元素 已知一元素的价层电子结构为3d54s2，试确定其在周期表中的位置。
电负性相差不大的两种非金属元素化合，通常形成共价键；
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否正确？若不正确，各违背了哪一规律？ (1)6C 1s22s22p2x2p0y2p0z _________________； (2)21Sc 1s22s22p63s23p63d3______________； (3)22Ti [Ne]3s23p10____________________； (4)20Ca2＋ 1s22s22p63s23p6_______________。
【思路点拨】 解答此题注意以下两点： (1) 各能层所含能级的种类。 (2) 描述电子的运动状态要从能层、能级、原 子轨道、电子的自旋方向四个方面。 【解析】 n＝2有2个电子层，最高能级为2p ，不会出现d能级。 【答案】 B
题型 2 核外电子的排布规律 例2 下列元素原子或离子的电子排布式是
六、泡利原理和洪特规则 1.泡利原理：1个原子轨道最多只能容纳2个电 子，而且这2个电子的自旋方向必须__相__反_(用 “↑↓”表示)。如，ns2的原子轨道上的电子 排布为 ,不能表示为 。 2.洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨 道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自 旋方向__相__同__。
(2)每一个能层(序数n)有n2个原子轨道，故每 一个能层最多可容纳的电子数为2n2。 (3)不同能层中，英文字母相同的不同能级最 多可容纳的电子数相同。
即时应用
1.某一能层上nf 能级所容纳的最多电子数是
()
A．6
B．10
C．14
D．15
解析：选C。f 能级有7个原子轨道，每一个
原子轨道最多只能容纳2个电子，故nf 能级
5s 5p…
2 6…
近―→远
_低__―→_高__
六 七… __P_ Q… …… ……
…… ……
…… ……
三、构造原理 1.构造原理示意图
想一想 1．构造原理表示什么含义？ 提示：在多电子原子中，电子在能级上的排 布顺序是：电子先排在能量低的能级上，然 后依次排在能量较高的能级上。
2.电子排布式：能级符号右上角的数字是该 能级上排布的电子数。如钠元素基态原子的 电子排布式为_1_s_22_s_2_2_p_6_3_s1_，简化电子排布式 为[Ne]3s1，其中方括号里的符号的意义是Na 的内层电子排布与稀有气体Ne的核外电子排 布相同。
(3)数目 ns能级各有_1个轨道，np能级各有_3个轨道， nd能级各有_5个轨道，nf能级各有_7_个轨道。 (4)原子轨道的半径大小 能层序数n越大,ns电子的原子轨道半径_越__大_； p能级有_p_x_、__p_y、__p_z_三个相互垂直的原子轨道, 能层序数n_越__大___，np电子原子轨道的平均半 径越大。
【答案】 (1)错误，违背了洪特规则 (2) 错 误，违背了能量最低原理 (3) 错误，违背了 泡利原理 (4)正确
【名师点睛】 (1)进行核外电子排布时，要 注意能量最低原理、泡利原理、洪特规则三 者兼顾，综合分析。 (2)对于处在不同能层的不同的能级存在能级 交错现象，电子排布的先后次序为：ns、(n －2)f、(n－1)d、np；对于1～36号元素，应 重点记忆的是 “1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”这一 顺序。
高中化学课件
金戈铁骑整理敬请各位同仁批评指正共同进步
第一章 原子结构与性质
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
课程标准导航 1.了解原子结构的构造原理。 2．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．了解能量最低原理,知道基态与激发态， 知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁 产生原子光谱。 4．了解原子核外电子的运动状态，知道电 子云和原子轨道。
要点突破讲练互动
要点1 能层与能级的组成及能量关系 探究导引1 对于多电子原子，为什么将核外 电子分为不同的能层和能级？ 提示：电子的能量存在差异。
探究导引2 对于多电子原子，为什么各能 层最多可容纳的电子数不同？ 提示：各能层所含能级不同，各能级所含电 子数不同。
要点归纳 1.不同能层的能级组成 任一能层的能级总是从s能级开始，能级符号 的顺序是ns、np、nd、nf……(n代表能层)。 能层的能级数等于该能层的序数。 2.不同能层中各能级之间的能量大小关系 (1)不同能层中，英文字母相同的不同能级， 能层序数越大，原子轨道的半径越大，其能 量就越高。 例如：1s＜2s＜3s……，2p＜3p＜4p……。
想一想 2．电子云图中的小黑点密度的大小是否表示 电子的多少？ 提示：不是。电子云图中的一个小黑点并不 代表一个电子，而是表示电子在此位置曾经 出现过；小黑点密度的大小，表示在一定时 间内电子出现的概率的大小。
2.原子轨道 (1)定义 量子力学把电子在原子核外的一个空间运动 状态称为一个原子轨道。形象地认为_电__子__云__ 轮廓图称为原子轨道。 (2)形状 s电子的原子轨道都是_球__形，p电子的原子轨 道都是_哑__铃__形。
3.电子排布图 每个方框代表一个_原__子__轨__道__，每个箭头代 表一个电子。如：氧原子电子排布图：
自主体验
1.下列电子层中,包含有f能级的是（ ）
A.K电子层
B.L电子层
C.M电子层
D.N电子层
解析：选D。能层数=能层中所包含的能级
数。若含有f能级则能层数必须大于等于4,
即从N层开始往后才会出现f能级。
四、能量最低原理、基态与激发态、光谱 1.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。
2.基态原子与激发态原子
(1)处于_最__低__能__量___的原子叫做基态原子。
(2)基态原子
吸收能量后电子跃迁 释放能量后电子跃迁
同理，可解释次外层电子数为什么不超过18 个。若第n层为最外层，由于E(n－1)f>E(n－ 1)s>Enp，在(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 能级共有9个轨道，最多可容纳18个电子， 因此次外层电子数不超过18个。
新知初探自学导引
自主学习 一、开天辟地——原子的诞生 现代大爆炸宇宙学理论认为，宇宙中含量最 丰富的元素是_氢__，其次是_氦__元素。
二、能层与能级 1.分类依据 根据多电子原子的核外电子的_能__量__差__异___， 将核外电子分成不同的能层；又同一能层电 子_能__量___的不同，将它们分成不同的能级。
(3)当出现d轨道时，虽然电子按ns→(n－1)d 顺序填充，但在书写电子排布式时，仍按(n －1)d、ns；反应失去电子时，却先失去ns 电子，后失去(n－1)d电子。
课堂达标即时巩固
热点示例思维拓展
[经典案例] 原子的最外层电子数为什么不超 过8个，次外层电子数为什么不超过18个？ 【答案】 根据构造原理，由于能级交错的 原因，End>E(n＋1)s。当ns和np充满时(共4个轨 道，最多容纳8个电子)，多余的电子不是填入 nd，而是填入(n＋1)层，因此最外层电子数不 超过8个。
2.（2012·武汉高二质检）基态碳原子的最 外能层的各能级中，电子排布的方式正确 的是( )
解析：选B。A项违背了能量最低原理；C 项违背了洪特规则;D项违背了泡利原理。
3.比较下列多电子原子的能级能量高低。 (1)1s ,3d (2)3s,3p,3d (3)2p,3p,4p 解析：不同能层中,英文字母相同的不同能级, 能层序数越大,其能量就越高；同一能层中,各 能级之间的能量大小关系是s＜p＜d＜f……。 答案：(1)1s<3d (2)3s<3p<3d (3)2p<3p<4p
激发态原子。
3.光谱与光谱分析 (1)光谱形成原因 不同元素的原子发生_跃__迁___时会吸收或释放 不同的光。 (2) 原子光谱 各种元素的电子的_吸__收__光谱或_发__射__光谱， 总称原子光谱。
(3)光谱分析 在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线 来鉴定_元__素__的分析方法。 五、电子云与原子轨道 1.电子云 电子云是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。
3.洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨
道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方
向相同。如2p3的电子排布图为
,不能表
示为。
4.洪特规则的特例: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(如p6和d10)、
半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时,体系
(2)同一能层中，各能级之间的能量大小关系 是s＜p＜d＜f……。 例如：第四能层中4s＜4p＜4d＜4f。 (3)能层和能级都相同的各原子轨道的能量相 等。 例如：2px＝2py＝2pz。
3.各能层、能级所容纳电子数 (1)以s、p、d、f……排序的各能级含有的原 子轨道数目分别为1、3、5、7……，每一个 原子轨道最多只能容纳2个电子，因此，以s、 p、d、f……排序的各能级最多可容纳的电子 数依次为2、6、10、14……。
要点归纳 1.能量最低原理：原子的电子排布遵循构造原 理。原子核外电子总是优先占据能量低的轨 道，然后依次进入能量高的轨道，这样使整 个原子处于能量最低的状态。 2.泡利原理：一个原子轨道上最多只能容纳2 个电子，而且自旋方向相反。如2s2上的电子 排布图为 ，不能表示为 。
(1)电子自旋可以比喻成地球的自转,自旋只有 两种方向：顺时针方向和逆时针方向； (2)将在同一原子轨道上运动的、自旋方向相 反的两个电子称为电子对,用方向相反的箭头 “↑↓”来表示；将在原子轨道上运动的单 个电子称为单电子或未成对电子。
的能量较低,原子较稳定。
即时应用
2.在d轨道中电子排布成
,而不排
布成
,其最直接的根据是( )
【思路点拨】 解答此题注意以下两点： (1) 各能层所含能级的种类。 (2) 描述电子的运动状态要从能层、能级、原 子轨道、电子的自旋方向四个方面。 【解析】 n＝2有2个电子层，最高能级为2p ，不会出现d能级。 【答案】 B
题型 2 核外电子的排布规律 例2 下列元素原子或离子的电子排布式是
六、泡利原理和洪特规则 1.泡利原理：1个原子轨道最多只能容纳2个电 子，而且这2个电子的自旋方向必须__相__反_(用 “↑↓”表示)。如，ns2的原子轨道上的电子 排布为 ,不能表示为 。 2.洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨 道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自 旋方向__相__同__。
(2)每一个能层(序数n)有n2个原子轨道，故每 一个能层最多可容纳的电子数为2n2。 (3)不同能层中，英文字母相同的不同能级最 多可容纳的电子数相同。
即时应用
1.某一能层上nf 能级所容纳的最多电子数是
()
A．6
B．10
C．14
D．15
解析：选C。f 能级有7个原子轨道，每一个
原子轨道最多只能容纳2个电子，故nf 能级
5s 5p…
2 6…
近―→远
_低__―→_高__
六 七… __P_ Q… …… ……
…… ……
…… ……
三、构造原理 1.构造原理示意图
想一想 1．构造原理表示什么含义？ 提示：在多电子原子中，电子在能级上的排 布顺序是：电子先排在能量低的能级上，然 后依次排在能量较高的能级上。
2.电子排布式：能级符号右上角的数字是该 能级上排布的电子数。如钠元素基态原子的 电子排布式为_1_s_22_s_2_2_p_6_3_s1_，简化电子排布式 为[Ne]3s1，其中方括号里的符号的意义是Na 的内层电子排布与稀有气体Ne的核外电子排 布相同。
(3)数目 ns能级各有_1个轨道，np能级各有_3个轨道， nd能级各有_5个轨道，nf能级各有_7_个轨道。 (4)原子轨道的半径大小 能层序数n越大,ns电子的原子轨道半径_越__大_； p能级有_p_x_、__p_y、__p_z_三个相互垂直的原子轨道, 能层序数n_越__大___，np电子原子轨道的平均半 径越大。
【答案】 (1)错误，违背了洪特规则 (2) 错 误，违背了能量最低原理 (3) 错误，违背了 泡利原理 (4)正确
【名师点睛】 (1)进行核外电子排布时，要 注意能量最低原理、泡利原理、洪特规则三 者兼顾，综合分析。 (2)对于处在不同能层的不同的能级存在能级 交错现象，电子排布的先后次序为：ns、(n －2)f、(n－1)d、np；对于1～36号元素，应 重点记忆的是 “1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”这一 顺序。
高中化学课件
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第一章 原子结构与性质
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
课程标准导航 1.了解原子结构的构造原理。 2．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．了解能量最低原理,知道基态与激发态， 知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁 产生原子光谱。 4．了解原子核外电子的运动状态，知道电 子云和原子轨道。
要点突破讲练互动
要点1 能层与能级的组成及能量关系 探究导引1 对于多电子原子，为什么将核外 电子分为不同的能层和能级？ 提示：电子的能量存在差异。
探究导引2 对于多电子原子，为什么各能 层最多可容纳的电子数不同？ 提示：各能层所含能级不同，各能级所含电 子数不同。
要点归纳 1.不同能层的能级组成 任一能层的能级总是从s能级开始，能级符号 的顺序是ns、np、nd、nf……(n代表能层)。 能层的能级数等于该能层的序数。 2.不同能层中各能级之间的能量大小关系 (1)不同能层中，英文字母相同的不同能级， 能层序数越大，原子轨道的半径越大，其能 量就越高。 例如：1s＜2s＜3s……，2p＜3p＜4p……。
想一想 2．电子云图中的小黑点密度的大小是否表示 电子的多少？ 提示：不是。电子云图中的一个小黑点并不 代表一个电子，而是表示电子在此位置曾经 出现过；小黑点密度的大小，表示在一定时 间内电子出现的概率的大小。
2.原子轨道 (1)定义 量子力学把电子在原子核外的一个空间运动 状态称为一个原子轨道。形象地认为_电__子__云__ 轮廓图称为原子轨道。 (2)形状 s电子的原子轨道都是_球__形，p电子的原子轨 道都是_哑__铃__形。
3.电子排布图 每个方框代表一个_原__子__轨__道__，每个箭头代 表一个电子。如：氧原子电子排布图：
自主体验
1.下列电子层中,包含有f能级的是（ ）
A.K电子层
B.L电子层
C.M电子层
D.N电子层
解析：选D。能层数=能层中所包含的能级
数。若含有f能级则能层数必须大于等于4,
即从N层开始往后才会出现f能级。
四、能量最低原理、基态与激发态、光谱 1.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。
2.基态原子与激发态原子
(1)处于_最__低__能__量___的原子叫做基态原子。
(2)基态原子
吸收能量后电子跃迁 释放能量后电子跃迁
同理，可解释次外层电子数为什么不超过18 个。若第n层为最外层，由于E(n－1)f>E(n－ 1)s>Enp，在(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 能级共有9个轨道，最多可容纳18个电子， 因此次外层电子数不超过18个。
新知初探自学导引
自主学习 一、开天辟地——原子的诞生 现代大爆炸宇宙学理论认为，宇宙中含量最 丰富的元素是_氢__，其次是_氦__元素。
二、能层与能级 1.分类依据 根据多电子原子的核外电子的_能__量__差__异___， 将核外电子分成不同的能层；又同一能层电 子_能__量___的不同，将它们分成不同的能级。
(3)当出现d轨道时，虽然电子按ns→(n－1)d 顺序填充，但在书写电子排布式时，仍按(n －1)d、ns；反应失去电子时，却先失去ns 电子，后失去(n－1)d电子。
课堂达标即时巩固
热点示例思维拓展
[经典案例] 原子的最外层电子数为什么不超 过8个，次外层电子数为什么不超过18个？ 【答案】 根据构造原理，由于能级交错的 原因，End>E(n＋1)s。当ns和np充满时(共4个轨 道，最多容纳8个电子)，多余的电子不是填入 nd，而是填入(n＋1)层，因此最外层电子数不 超过8个。
2.（2012·武汉高二质检）基态碳原子的最 外能层的各能级中，电子排布的方式正确 的是( )
解析：选B。A项违背了能量最低原理；C 项违背了洪特规则;D项违背了泡利原理。
3.比较下列多电子原子的能级能量高低。 (1)1s ,3d (2)3s,3p,3d (3)2p,3p,4p 解析：不同能层中,英文字母相同的不同能级, 能层序数越大,其能量就越高；同一能层中,各 能级之间的能量大小关系是s＜p＜d＜f……。 答案：(1)1s<3d (2)3s<3p<3d (3)2p<3p<4p
激发态原子。
3.光谱与光谱分析 (1)光谱形成原因 不同元素的原子发生_跃__迁___时会吸收或释放 不同的光。 (2) 原子光谱 各种元素的电子的_吸__收__光谱或_发__射__光谱， 总称原子光谱。
(3)光谱分析 在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线 来鉴定_元__素__的分析方法。 五、电子云与原子轨道 1.电子云 电子云是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。
3.洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨
道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方
向相同。如2p3的电子排布图为
,不能表
示为。
4.洪特规则的特例: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(如p6和d10)、
半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时,体系
(2)同一能层中，各能级之间的能量大小关系 是s＜p＜d＜f……。 例如：第四能层中4s＜4p＜4d＜4f。 (3)能层和能级都相同的各原子轨道的能量相 等。 例如：2px＝2py＝2pz。
3.各能层、能级所容纳电子数 (1)以s、p、d、f……排序的各能级含有的原 子轨道数目分别为1、3、5、7……，每一个 原子轨道最多只能容纳2个电子，因此，以s、 p、d、f……排序的各能级最多可容纳的电子 数依次为2、6、10、14……。
要点归纳 1.能量最低原理：原子的电子排布遵循构造原 理。原子核外电子总是优先占据能量低的轨 道，然后依次进入能量高的轨道，这样使整 个原子处于能量最低的状态。 2.泡利原理：一个原子轨道上最多只能容纳2 个电子，而且自旋方向相反。如2s2上的电子 排布图为 ，不能表示为 。
(1)电子自旋可以比喻成地球的自转,自旋只有 两种方向：顺时针方向和逆时针方向； (2)将在同一原子轨道上运动的、自旋方向相 反的两个电子称为电子对,用方向相反的箭头 “↑↓”来表示；将在原子轨道上运动的单 个电子称为单电子或未成对电子。
的能量较低,原子较稳定。
即时应用
2.在d轨道中电子排布成
,而不排
布成
,其最直接的根据是( )