选修3第一章原子结构第1节原子结构模型
2018-2019学年人教版选修3 第1章第1节原子结构 课件(30张)
(2)不同能层的相同能级：
1s＜2s＜3s＜4s； 2p＜3p＜4p; 3d＜4d
练习：
1.比较能量大小关系
(1)2s﹤ 4s (2) 3p﹤ 3d (3) 4d﹤ 5d;
(4) 4d﹤ 5f
(1) 3d ﹥ 4s; (2) 2p ﹤ 3s; (3) 不同能层不同能级:
C．E(4f)＞E(4s)＞E(3d)
D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)
B 2.按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是( )
A.1s、2p、3d、4s
B.3s、4p、5s、5p
C.2s、3s、2p、4s
D.4p、3d、4s、2p
n s ＜ (n-2) f ＜ (n-1) d ＜ n p(n为能层序数)
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
一.开天辟地—原子的诞生
2h后
宇宙大爆炸
诞生
大量的H 少量的He
原子核的熔合反应 合成
其他元素
极少量的Li
• 1. 原子的特点 • 原子是化学变化中的最小微粒 • 原子的大部分质量集中在原子核上
电子层 = 能层 每个能层中，按电子能量不 同分为不同能级！
能层——楼层 能级——楼层的台阶
D.Ar：1s22s22p63s23p6
5.下列各原子或离子的电子排布式错误的是( D )
A.Al 1s22s22p63s23p1 B. O2- 1s22s22p6
C.Na+ 1s22s22p6
D. Si 1s22s22p2
6.下列表达方式错误的是( C )
A.甲的电子式
B.氟化钠的电子式 C.硫离子的核外电子排布式 D.碳－12原子符号 126C
化学选修3 1.1.1 原子的能级 构造原理(精讲课件)
二、核外电子排布规律
1、核外电子的运动特征
①、电子具有波粒二象性，不遵循经典的力学理论， 遵循量子力学规律。 ②、没有固定的运动轨迹，也无法测出某一时刻具 体位置，遵循概率分布统计规律。 ③、电子在核外空间的概率分布图就像“云雾”笼罩在 原子核周围。用“电子云模型”描述。
电 子 云 模 型
一. 原子结构模型
近代科学原子论（1803年）
一切物质都是由最小的
道 不能再分的粒子——原
尔 子构成。
顿 原
原子模型：原子是坚实 的、不可再分的实心球。
子
模
型
英国化学家道尔顿 （J.Dalton , 1766~1844)
一. 原子结构模型
原子并不是构成物质的最小微粒
汤 ——汤姆生发现了电子(1897年)
原子核
原子 ＺＡＸ
质子：Ｚ个 核外电子：Ｚ个
原子：
核电荷数（Ｚ）＝核内质子数＝核外电子数＝原子序数
质量数（Ａ）＝质子数（Ｚ）＋中子数（Ｎ）
X A ±bn ±
Zm
宇宙大爆炸 宇宙大爆炸
一. 原子结构模型
1、开天辟地—原子的诞生
1932年勒梅特首次提出了现代大爆炸宇宙理论
2h后
宇宙大爆炸 诞生
大量的氢 大量的氦
三、构造原理与电子排布式
【提示】 (1)从构造原理图中可以看出能级的能 量高低除了符合E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)和 E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)等规律之外，还存在一些不 同能层的能级的交错现象。例如，E(3d)>E(4s)、 E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、 E(4f)>E(6s)等。 (2)由于出现能级交错现象，K原子排满第一层和第 二层后，在排第三层时，先排满3s能级、3p能级， 最后一个电子进入4s能级而不是3d能级，所以它 的原子结构示意图为：
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
鲁科版高中化学选修三课件：1.1.1 原子结构模型 (共21张PPT)
[质疑] 根据卢瑟福的原子结构模型和经典的 电磁学观点，围绕原子核高速运动的电子 一定会自动且连续地辐射能量，其光谱应 是连续光谱而不应是线状光谱。那么，氢 原子的光谱为什么是线性光谱而不是连续
光谱呢？
2、在卢瑟福的原子结构模型的基础上提 出玻尔(Bohr)的原子结构模型 （玻尔理 论的三个假设）。 （1） 原子中的电 子在具有确定半径 的圆周轨道上绕原
卢瑟福原子模型
根据Α粒子散射实验原子的“核式模型”
波尔原子模型
原子结构的量子力学模型 （电子云模型）
一、氢原子光谱和波尔的原子结构模型 [联想· 质疑]
对于“光”这种物质，如阳光、火光、 灯光等，你们是熟悉的。但是，你知道有 些光是由原子在一定的条件下产生的吗？ 原子发光的基本特点是什么？怎样用原子
结构知识来解释原子的发光现象？
1、氢原子光谱
狭义的光：波长400~700nm之间的电磁波； 广义的光：即电磁波，包括可见光、红外光、 紫外光、X射线等。
[知识支持] 连续光谱(continuous spectrum)：
若由光谱仪获得的光谱是由各种波长的光 所组成，且相近的波长差别极小而不能分辨， 则所得光谱为连续光谱。如阳光等。
子核运动，并且不
辐射能量；
（2）不同轨道上运动的电子具有不同能 量，而且能量是量子化的，轨道能量依n 值（1、2、3、· · · · · ）的增大而升高，n称 为量子数。对氢原子而言，电子处在n=1 的轨道是能量最低，称为基态，能量高于 基态的状态，称为激发态；
（3）只有当电子从一个轨道（能量为Ei） 跃迁到另一个轨道（能量为Ej）时，才会 辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量 以光的形式表现并被记录下来，就形成了 光谱。
玻尔理论的局限：
第一章_第1节_原子结构模型知识点及练习[选修3]鲁科版
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第1节原子结构模型一、原子结构模型的提出1、道尔顿原子模型（1803年）：原子是组成物质的基本的粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球。
2、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”）3、卢瑟福原子模型（1911年）：在原子的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，就像行星环绕太阳运转一样。
（“卢瑟福核式模型”）4、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。
（“玻尔电子分层排布模型”）5、电子云模型（1927年~1935年）：现代物质结构学说。
（“量子力学模型”）【例1】下列对不同时期原子结构模型的提出时间排列正确的是（）①电子分层排布模型②“葡萄干布丁”模型③量子力学模型④道尔顿原子学说⑤核式模型A、①③②⑤④B、④②③①⑤C、④②⑤①③D、④⑤②①③二、原子光谱和波尔的原子结构模型1、原子光谱：光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一，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，总称原子光谱。
（1）通常所说的光是指人的视觉所能感觉到的在真空中波长介于400~700nm之间的电磁波。
不同波长的光在人的视觉中表现出不同的颜色，按波长由长到短依次为红橙黄绿青蓝紫。
实际上，广义的光即电磁波，除了可见光外，还包括红外光、紫外光、X射线等。
（2）人们在真空放电管内充入低压氢气，并在放电管两端的电极间加上高压电时，氢气会放电发光，利用三棱镜可观察到不连续的线状光谱。
（3）光谱分为连续光谱和线状光谱，氢原子光谱为线状光谱。
线状光谱：具有特定波长、彼此分离的谱线所组成的光谱（图1-1）锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的吸收光谱图1-1连续光谱：由各种波长的光所组成，且相近的波长差别极小而不能分辨所得的光谱，如阳光形成的光谱。
高中化学 第1章 原子结构 第1节 原子结构模型(第1课时)自我小测 鲁科版选修3(1)
第1章原子结构第1节原子结构模型（第1课时）夯基达标1在物质结构研究的历史上，首先提出原子是一个实心球体的是( )A．汤姆逊B．卢瑟福C．道尔顿D．玻尔2玻尔理论不能解释( )A．氢原子光谱为线状光谱B．在一给定的稳定轨道上，运动的核外电子不辐射能量C．电子从一个轨道(能量为Ei)跃迁到另一个轨道(能量为Ej)时会辐射或吸收能量，且该能量与两个轨道的能量差有关D．有外加磁场时氢原子光谱增加多条谱线3对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。
产生这一现象的主要原因是( ) A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应4首次将量子化概念应用到原子结构，并解释了原子的稳定性的科学家是( )A．道尔顿B．门捷列夫C．波尔 D．卢瑟福5现在，科学家研究发现，质子和中子里面还有更小的微粒夸克，夸克是基本微粒不可分。
目前普遍认为，质子和中子都是由称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。
u夸克带电量为2/3e，d夸克带电量为－1/3e，e为基元电荷。
下列论断可能正确的是( ) A．质子由1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61913年，丹麦科学家玻尔第一次认识到氢原子光谱是氢原子的电子跃迁产生的。
玻尔的原子结构理论，一个很大的成就是( )A．证明了原子核外电子在圆形轨道上运动B．提出了原子核是可以进一步细分的C．解决了氢原子光谱和原子能级之间的关系D．应用了量子力学理论中的概念和方法7同一原子的基态和激发态相比较( )A．基态时的能量比激发态时高B．基态时比较稳定C．基态时的能量比激发态时低D．激发态时比较稳定8正电子、负质子等都是反粒子。
【化学】1,1.2《原子结构模型》课件_(鲁科版选修3)第二课时
(3)量子数和原子轨道的关系
n l m 原子轨道
符号
ms
取值
±1/2 ±1/2 ±1/2 ±1/2 ±1/2
取值 符号 取值 符号 取值 1 2 K L 0 0 1 0 1 3 M 2 d s s p s p 0 0 0, ±1 0 0, ±1 0, ±1 ±2
1s
2s 2px 2py 2pz 3s 3px 3py 3pz
练习:找出下列条件下能级的数目,并写出其 能级的符号 A. n=1 1 1s C. n=3 3 3s 3p 3d B. n=2 2 2s 2p D. n=4 4 4s 4p 4d 4f
规律: 每层的能级数值=电子层数
原子轨道与四个量子数 （１）原子光谱带来的疑问？ ①钠原子光谱在n=3到n=4之间会产生两(多)条谱线．
P能级的原子轨道
z
z
z
y x
x
y
x
y
P能级的原子轨道是纺锤形的,每个P能级有3个原 子轨道,它们相互垂直,分别以P x,Py,PZ表示。P电子 原子轨道的平均半径随n增大而增大。在同一能层 中 P x,Py,PZ的能量相同。
P能级的3个原子轨道P x,Py,PZ合在 一起的情形.
P 能 级 的 原 子 轨 道
第1电子层：只有 s 能级。 第2电子层：有 s、p 两种能级。 第3电子层：有 s、p、d 三种能级。
原子轨道 s p d
轨道个数 1 3 5
f
7
第1电子层：只有 s 轨道，有 1 个原子轨道 第2电子层：有 s、p 两种轨道，有 4 个原子轨道 第3电子层：有 s、p、d 三种轨道，有 9 个原子轨道
薛定谔方程 与四个量子数
1987-1961 E.Schrodinger , 奥地利物理学家
人教版化学选修三 1.1《原子结结构》经典教案设计
高中化学选修三第一章原子结构与性质第一节原子结构第1课时 原子结构一、教学目标 知识与技能1、了解原子结构的模型发展史2、理解现代原子结构模型中的能层、能级、原子轨道等重要概念 过程与方法利用教材、资料卡片、制作模型及借助多媒体等教学手段，初步学会运用类比、想象、归纳、概括等方法获取信息并进行加工。
与同伴合作共享资源、观点分享，逐步形成良好的学习习惯和学习方法。
情感态度与价值观1、通过了解人类在揭示原子结构秘密过程中，赞赏科学家为人类所做出的突出贡献。
欣赏他们建立了各种模型，养成批判的思维习惯，热爱科学。
2、认同实验在科学发展中的重要价值。
二、教学重点、难点:重点：原子核外电子的能层、能级分布及其表示 难点：能级概念的建立 三、教学用具:橡皮泥、气球多媒体辅助：PPT 、视频及资料卡片（供学生使用） 四、教学方法：探究、小组合作2、揭秘原子结构（模型）的发展历程：资料卡片——分组讨论————收获启迪1、引课激趣：观看核弹爆炸的蘑菇云3、 对钠原子结构示意图的复习和质疑：在复习了能层的基础上，以上模型可否解释为什么这样排布？核外电子的运动状态到底怎样描述？六、教学过程设计程教重新认识电子的运动[过度] PPT播放原子大小示意图[讲述]科学离不开假设，如果你的同桌突然变成了电子，你做为观察者，会看到什么？[问题3]：能画出电子运动的方向、轨迹是怎样的？讲解：电子的特征：体积小、质量小、运动空间小、高速（接近光速）——无法确定在某一时刻的位置、运动方向等（实验法）。
不完全能照般宏观物体的运动规律。
[过度]怎样描述电子的运动状态？以氢原子为例。
科学家提出了不同与以往的假设：播放模拟动画[问题3] 这一假设是从怎样的角度描述电子的运动状态的？结论：从统计学的角度，描绘成图像[问题4]大家齐动手——根据视频的画面，用橡皮泥做出氢原子的电子云模型思考观看听讲学生讨论、交流观看小组拿到材料：橡皮泥、，动手制作模型、并展示个电子排序，描述（而不是测量）电子的运动状态。
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选修3第一章原子结构第1节原子结构模型测试题
2019.9
1,写出具有下列电子排布的原子或离子的元素符号：
1s22s22p63s23p6
2,已知某元素的原子序数排在氪元素的原子序数之前，当此元素的原子失去3个电子后，它的角量子数为2的原子轨道内，电子恰好为半充满，则该元素的名称，位于第周期，第族。
3,在某一周期(其稀有气体原子的外层电子构型为4s24p6)中有A，B，C，D四种元素，已知它们的最外层电子数分别为1，2，2，7；A，C的次外层电子数为8，B的次外层电子数为14，D的次外层电子数为18，则：（1）写出A、B、C、D的元素符号：A ，B ，C ，D ，（2）画出B元素的原子结构示意图。
4,有6个电子处于n=3，l=2的能级上，推测该元素的原子序数，并根据洪特规则推测在d轨道上未成对的电子数有几个？
5,下列说法中正确的是（）
A．所有的电子在同一区域里运动 B．处于最低能量的原子叫基态原子
C．能量高的电子在离核远的区域运动，能量低的电子在离核近的区域
运动
D．同一原子中，1s、2s、3s所能容纳的电子数越来越多
6,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① B．只有② C．只有③ D．①②③
7,下列能级中轨道数为3的是（）
A．S能级 B．P能级 C．d能级 D．f能级
8,以下能级符号正确的是（）
A．6s B．2d C．3f D．1p
9,下列哪个能层中包含d能级的是（）
A．N B．M C．L D．K 10,同一原子的基态和激发态相比较
（）
A．基态时的能量比激发态时高 B．基态时比较稳定
C．基态时的能量比激发态时低 D．激发态时比较稳定
测试题答案
1, P3-、S2-、Cl-、Ar、Na+、Mg2+、Al3+
2, 铁，四，Ⅷ
3, （1） K Fe Ca Br
4, 从”有6个电子处于n=3，l=2的能级”中可得3d6
所以电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2本在d轨道上未成对的电子数
有4个
5, BC
6, D
7, C
8, A
9, AB
10, BC。