高中化学选修三原子结构
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化学选修三第一章笔记
化学选修三第一章笔记以下是一份化学选修三第一章的笔记，供您参考：化学选修三第一章：原子结构与元素周期律一、原子结构1. 原子的构成：原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成。
2. 电子排布：根据能量高低，电子分布在不同的能层上，能层序数即为电子层数。
同一能层中，电子的能量还不同，又可分为不同的能级。
3. 电子排布规律：（1）电子排布顺序：按照能层序数由低到高、能级符号由低到高的顺序。
（2）泡利原理：一个原子轨道上最多只能容纳自旋方向相反的两个电子。
（3）洪特规则：在等价能级上排布的电子将尽可能分占不同的能级，且自旋方向相同。
4. 元素性质与原子结构的关系：原子序数在数值上等于核电荷数，原子核电荷数等于质子数，质子数加中子数等于质量数。
二、元素周期律1. 元素周期表的结构：周期、族、区。
周期序数等于元素原子的电子层数，族序数等于最外层电子数，根据价电子构型将元素分为s区、p区、d区和ds区等区域。
2. 元素周期律：元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化规律。
3. 元素周期表的意义：预测新元素及其性质，指导元素的发现、合成和开发，指导新材料的研发与应用等。
三、化学键与分子间作用力1. 离子键：由阳离子和阴离子通过静电作用形成的化学键。
离子键的强弱与离子半径和离子电荷有关。
2. 共价键：原子之间通过共用电子对形成的化学键。
根据共用电子对的偏移程度，可分为极性共价键和非极性共价键。
3. 金属键：金属原子之间通过自由电子形成的化学键。
金属键的强弱与金属原子的半径和价电子数有关。
4. 分子间作用力：分子之间的相互作用力，包括范德华力和氢键等。
范德华力主要与分子之间的距离和分子极性有关，氢键则与分子之间的特殊结构有关。
高中化学选修3《物质结构和性质》第一单元第二节《原子结构与元素的性质》课件
二、元素周期律
元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性 变化——元素周期律
1、原子半径（r）
（1）共价半径rc：单质分子中，共价 单键结合的两原子核间距离的一半 （2）van der Waals半径rv：单质分子 晶体中相邻分子间两个非键合原子核 间距离的一半 （3）金属半径是指金属单质的晶体 中相邻两个原子核间距离的一半
同理
例如：
E+ (g) - e- E 2+ (g)
I2
Li(g) e Li (g)
2 3
I1 520.2kJ mol
1
Li (g) e Li2 (g)
I 2 7298 .1kJ mol1
1
Li (g) e Li (g) I3 11815 kJ mol
S区
p区 d区
ⅠA、ⅡA
ns1-2 ns2np1-6
ⅢA～ⅦA和零族
ⅢB～ⅦB和Ⅷ族 （n-1）d1-9ns1-2
ds区 ⅠB、ⅡB
（n-1）d10ns1-2
f区 镧系和锕系（n-2）f0-14（n-1）d0-2ns2
4、过渡元素
①全部副族元素都称为过渡元素。包括d区、ds 区和f区的元素。其中镧系和锕系元素称为内过 渡元素 ②过渡元素原子的最外层电子数较少，除钯外都 只有1~2个电子，所以它们都是金属元素。 ③它们的(n-1)d轨道未充满或刚充满，或f轨道也未充 满，所以在化合物中常有多种氧化值，性质与主族元 素 有较大的差别。
IA 1 IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
VIIIA
2
3 4 5 6 7 IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB
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
高中化学鲁科版选修三课件：第1章 第1节 原子结构模型(25张PPT)
3．玻尔原子结构模型的基本观点
运动 原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原__子__核__运 轨迹 动，并且不辐射能量 能量 在不同轨道上运动的电子具有_不__同__的能量，而且能量 分布 是_量__子__化_的。轨道能量依n(电子层数)值(1,2，3，…)的
增大而_升__高_ 对氢原子而言，电子处于n＝1的轨道时能量最低，称为 电子 _基__态_；能量高于基态的状态称为_激__发__态__。电子在能量 跃迁 不同的轨道之间跃迁时，辐射或吸收的能量以光的形式 表现出来并被记录下来，就形成了_光__谱_
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2022/4/132022/4/132022/4/132022/4/13
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
立核外电子分层排布模型→20 世纪 20 年代产生了量子力学模型。
量子力学对原子核外电子运动状态的描述
1．原子轨道
(1)电子层(n) 分层标准
电子离核的远近
n 的取值 1 2 3 4 5 6 7
符号 能量
K LM N O P Q 由低 到 高 ―――→
离核
由 近到远 ―――→
(2)能级 在同一电子层中，电子所具有的能量可能 不同 ，所以同一
5．填空。 (1)用符号填写电子层所含能级种类： K 层：_1_s；L 层：_2_s、__2_p_；M 层：3_s_、__3_p_、__3_d_；N 层：_4_s_、__4_p_、__4_d_、__4_f。 (2)用数字填写能级所含原子轨道数目： s：__1__；p：__3__；d：__5__；f：__7__。 (3)比较下列原子轨道的能量高低(填“＜”“＝”或“＞”)。 ①4s_＞___3s_＞___2s__＞__1s； ②3px__＝__3py__＝__3pz； ③4f__＞__4d__＞__4p__＞__4s； ④1s_＜___2p_＜___3d__＜__4f。
人教版高中化学选修3课件-原子结构与元素周期表
知识点二 元素周期表的分区
1．根据原子的外层电子结构特征分区 (1)周期表中的元素可根据原子的外层电子结构特征划分为 如下图所示的 5 个区。
①s 区元素：最外层只有 1～2 个 s 电子，价电子分布在 s 轨道上，价电子构型为 ns1～2，包括ⅠA 族、ⅡA 族的所有元素。
②p 区元素：最外层除有两个 s 电子外，还有 1～6 个 p 电 子(He 无 p 电子)，价电子构型为 ns2np1～6，包括ⅢA→ⅦA 族和 零族的所有元素。
a.元素的分区规律：按照元素的原子核外电子最后排布的能 级分区，如 s 区元素的原子的核外电子最后排布在 ns 能级上，d 区、ds 区元素的原子核外电子最后排布在n－1d 能级上。
b.s 区、p 区均为主族元素包括稀有气体，且除 H 外，非 金属元素均位于 p 区。
c.应根据外围电子排布判断元素的分区，不能根据最外层电 子排布判断元素的分区。p 区中，He 的外围电子排布1s2较特 殊。
第一章
原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
第一课时 原子结构与元素周期表
[学习目标] 1.通过碱金属和稀有气体的元素核外电子排布 对比进一步认识电子排布和价电子层的含义。
2．通过元素周期表认识周期表中各区、各周期、各族元素 原子核外电子的排布规律。
3．通过“螺壳上的螺旋”体会周期表中各区、各周期、各 族元素的原子结构和位置间的关系。
①原子序数－稀有气体原子序数(相近且小)＝元素所在的 纵行数。第 1、2 纵行为ⅠA、ⅡA 族，第 3～7 纵行为ⅢB～ⅦB 族，第 8～10 纵行为Ⅷ族，第 11、12 纵行为ⅠB、ⅡB 族，第 13～17 纵行为ⅢA～ⅦA 族，第 18 纵行为 0 族。而该元素的周 期数＝稀有气体元素的周期数＋1。
高中化学选修三 原子结构与性质知识总结
原子结构与性质一 原子结构 1、原子的构成中子N（核素）原子核质子Z → 元素符号原子结构 决定原子呈电中性电子数（Z 个）体积小，运动速率高(近光速），无固定轨道核外电子 运动特征电子云（比喻） 小黑点的意义、小黑点密度的意义。
排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径 表示方法 → 原子（离子）的电子式、原子结构示意图2、三个基本关系（1）数量关系:质子数 = 核电荷数 = 核外电子数（原子中） （2）电性关系：①原子中:质子数=核电荷数=核外电子数②阳离子中：质子数〉核外电子数 或 质子数=核外电子数+电荷数 ③阴离子中:质子数〈核外电子数 或 质子数=核外电子数-电荷数 (3）质量关系：质量数 = 质子数 + 中子数决定定义：以12C原子质量的1/12(约1。
66×10—27kg）作为标准，其它原子的质量跟它比较所得的值。
其国际单位制（SI)单位为1,符号为1（单位1一般不写）原子质量：指原子的真实质量，也称绝对质量，是通过精密的实验测得的。
如：一个氯原子的m（35Cl）=5。
81×10—26kg。
核素的相对原子质量：各核素的质量与12C的质量的1/12的比值.一种元素有几种同位素,就应有几种不同的核素的相对原子质量，相对诸量如35Cl为34。
969,37Cl为36.966。
原子比较核素的近似相对原子质量：是对核素的相对原子质量取近似整数值，数值上与该质量核素的质量数相等。
如：35Cl为35，37Cl为37。
元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子个数百分比算出的平均值。
如：Ar（Cl）=Ar（35Cl）×a% + Ar(37Cl)×b％元素的近似相对原子质量：用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其原子个数百分比的乘积之和。
注意①、核素相对原子质量不是元素的相对原子质量。
②、通常可以用元素近似相对原子质量代替元素相对原子质量进行必要的计算。
选修3第一章第二节原子结构与元素的性质
《高中化学》选修3
第一章原子结构与性质
第二节 原子结构与 元素的性质
知识回顾：一、元素周期表的结构（由周期
与族构成）
第1周期(H--He)：2 种元素
短周期 第2周期(Li--Ne)：8 种元素
第3周期(Na--Ar)：8 种元素
周期
（横行）
第4周期(K--Kr)：18 种元素
长周期 第5周期(Rb--Xe)：18 种元素
1、影响因素:
原子半径 的大小
取决于
1、电子的能层数 2、核电荷数 3、核外电子数
2、规律：
（1）电子层数不同时,电子层数越多,原子半径越大。
（2）电子层相同时,核电荷数越大，原子半径越小。 （3）电子层、核电荷数都相同时,电子数越多，原子半 径越大。
（二）电离能
1、概念
气态电中性基态原子失去一个电子转化为气 态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。 用符号Ｉ1表示，单位：kj/mol 从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需 要的能量叫做第二电离能。符号Ｉ2
解答：Li、Mg在空气中燃烧的产物为Li2O、MgO， Be(OH)2、Al(OH)3都是两性氢氧化物，H3BO3、H2SiO3都是弱 酸。这些都说明“对角线规则”的正确性。
二、元素周期律
1．定义
元素的性质随（ 核电荷数）的递增发生周期
性的递变，称为元素的周期律。 2．实质
元素原子 核外电子排布 的周期性变化．
（一）原子半径
元素周期表中的 同周期主族元素从左 到右，原子半径的变 化趋势如何？应如何 理解这种趋势？周期 表中的同主族元素从 上到下，原子半径的 变化趋势如何？应如 何理解这种趋势？
3、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？
第一章原子结构与性质
第二节 原子结构与 元素的性质
知识回顾：一、元素周期表的结构（由周期
与族构成）
第1周期(H--He)：2 种元素
短周期 第2周期(Li--Ne)：8 种元素
第3周期(Na--Ar)：8 种元素
周期
（横行）
第4周期(K--Kr)：18 种元素
长周期 第5周期(Rb--Xe)：18 种元素
1、影响因素:
原子半径 的大小
取决于
1、电子的能层数 2、核电荷数 3、核外电子数
2、规律：
（1）电子层数不同时,电子层数越多,原子半径越大。
（2）电子层相同时,核电荷数越大，原子半径越小。 （3）电子层、核电荷数都相同时,电子数越多，原子半 径越大。
（二）电离能
1、概念
气态电中性基态原子失去一个电子转化为气 态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。 用符号Ｉ1表示，单位：kj/mol 从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需 要的能量叫做第二电离能。符号Ｉ2
解答：Li、Mg在空气中燃烧的产物为Li2O、MgO， Be(OH)2、Al(OH)3都是两性氢氧化物，H3BO3、H2SiO3都是弱 酸。这些都说明“对角线规则”的正确性。
二、元素周期律
1．定义
元素的性质随（ 核电荷数）的递增发生周期
性的递变，称为元素的周期律。 2．实质
元素原子 核外电子排布 的周期性变化．
（一）原子半径
元素周期表中的 同周期主族元素从左 到右，原子半径的变 化趋势如何？应如何 理解这种趋势？周期 表中的同主族元素从 上到下，原子半径的 变化趋势如何？应如 何理解这种趋势？
3、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？
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(2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： 1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p; 3d＜4d
(3) 不同能层不同能级可由下面的公式得出:
ns＜(n-1)d＜np (n为能层序数)
ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np (n为能层序数)
思考交流
怎样用能层，能级表示原子核外电子排布？
4、电子排布式：
1S＜2S＜3S＜4S
问题探究
根据归纳总结，试写出K原子结构示意图？ 猜想一：
猜想二：
结论：上述电子填充顺序不是完全按照能层由低到 高的顺序排布的，出现了能级交错现象，科学家归 纳大量的光谱事实得出能级排布顺序——构造原理。
三、构造原理与电子排布式
构造原理：P5 随原子核电荷数递 增，绝大多数基态 原子核外电子的排 布按右图所示的能 级填充。这种规律 称为构造原理。图 中每一行代表一个 能层，每个小圆圈 表示一个能级，圆 圈连接方向表示电 子填充顺序。
第一节 原子结构
浩瀚宇宙 思考 宇宙是如何诞生？原子又是如何 交流 诞生的呢？
现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇 宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后越2小时，诞生了 大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。其后经过 或长或短的发展过程，氢和氦发生原子核的融合 反应，分期分批地合成其他元素。
一、原子的诞生
原子结构模型探究历程
道尔顿实心球模型（1803） 汤姆生葡萄干面包模型（1904） 卢瑟福核式模型（1911） 波尔壳式模型（1913）
电子云模型 （1926）
二、能层与能级
1、能层
在多电子的原子核外电子的能量不同， 按电子的能量差异，可以将核外电子分 成不同的能层。
（2）能级
在多电子原子中，同一能层的电子，能量也 可能不同，还可以把它们分成能级。
2、构造原理（绝大多数基态原子核外电子排布的能级
顺序） ： 1s 2s 2p 3s 3p
4s 3d 4p
5s 4d 5p
6s 4f 5d 6p
思考交流 7s 5f 6d 7p 根据构造原理归纳总结各能级的能量高
低顺序规律
3、构造原理中排布顺序的实质 ——各能级的能量高低顺序
(1)相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： ns＜np＜nd＜nf
原子结构模型探究历程
1911年英国物理学家卢瑟福（汤姆生的学生）提 出了原子核式模型
原子是由居于原子 中心的带正电的原 子核和核外带负电 的电子构成。原子 核的质量几乎等于 原子的全部质量， 电子在原子核外空 间绕核做高速运动。
1949年，大名鼎鼎的杨振宁在美国，和自己的好兄 弟邓稼先留下了这张照片。左边杨振宁，右边邓稼 先，邓稼先1米80的大个子，身躯凛凛，相貌堂堂， 清秀的眉眼能惊艳时光，浑身上下都透出一股正气！ 他与杨振宁是同乡、校友、
1926年海森伯（玻尔的学生）和薛定谔等提 出了原的量子力学模型—电子云模型，奠定现 代原子结构模型 。
德国物理学家 海森伯Werner Heisenberg ，1901~1976
奥地利物理学家 薛定谔
E.Schrodinger, 1887~1961
现代物质结构学说
研究核外电 子运动规律
氢原子电子云图
思考与交流
宇宙中最丰富的元素是那一种？ 宇宙年龄有多大？ 地球年龄有多大？
氢元素是宇宙中最丰富的元素，占88.6%（氦约为 氢的1／8），其他90多种元素，它们的原子总数加起 来不足1%。至今所有恒星仍在合成元素，而且所有这 些元素都是已知的。
宇宙年龄距今约140亿年。 地球年龄已有46亿年。地球上的元素绝大多数是金 属，非金属仅22种。
原子结构模型探究历程Fra bibliotek1913年丹麦物理学家波尔（卢瑟福的学生）引入量子 论观点，提出新的原子壳层结构模型
研究核外电 子排布规律
当原子只有一个电 子时，电子沿特定 球形轨道运转；当 原子有多个电子时， 它们将分布在多个 球壳中绕核运动。 不同的电子运转轨 道是具有一定级差 的稳定轨道。
原子结构模型探究历程
能级表示方法及各能级所容纳的最多电子数：
能层序数
能级符号
表示第一能层S能级
【学与问】1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳 的电子数与能层的序数（n）间存在什么关系？
总结①能层最多可容纳的电子数为2n2个。
【学与问】2.不同的能层分别有多少个能级，与能层的 序数（n）间存在什么关系？
总结②第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2 个能级(2s和2p)，第3能层有3个能级(3s、3p和 3d)，依次类推。即：能级数=能层序数。
【学与问】3.英文字母相同的不同能级中所容纳 的最多电子数是否相同？
总结③不同能层中的s能级，所容纳的电子数是相 同的，但能量是不同的。以s、p、d、f···排序的 各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、 7 ···的二倍!
各能层能级能量关系
【学与问】4.归纳总结同一能层不同能级能量大小？ 英文字母相同的不同能级能量大小？ 总结④能量大小：ns＜np＜nd＜nf
【思考】： 如何记忆？ 有何规律？
能级交错： 有些能层 高的能级 的能量比 能层低的 能级能量 低的现象。
1、构造原理示意图
7s
7p
7
6s
6p
6d
6
5s
5p
5d
5f
5
4s
4p
4d
4f
4
3s
3p
3d
3
2s
2p
2
1s
1
在构造原理示意图中，核外电子并不是按照能层由低 到高的顺序填入，而是按照示意图的方向即能级能量由低 到高顺序依次填入，这种排布顺序称为构造原理。
（1）定义：用核外电子分布的能层及能级上的电 子数来表示电子排布的式子。用1、2…表示能层， s、p…表示能级，在能级符号右上角用数字表示 各能级的电子数就可得到基态原子的电子排布式。 如：
氢 H 1s1
钠 Na 1s22s22p63s1
铝 Al 1s22s22p63s23p1
归纳总结
（2）电子排布式(三步法) 第一步：按照构造原理写出电子填入能级顺序
原子结构模型探究历程
19世纪初，英国科学家道尔顿提 出近代原子学说，他认为原子是微小 的不可分割的实心球。
原子结构模型探究历程 1904年汤姆生发现了电子，提出了原子结构的“葡萄
干面包” 模型
英国物理学家 汤姆生 J.J.Thomson,1856~1940 原子是一个平均分布着正电荷的阳极球，其中均匀 镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形成了中性原子。
(3) 不同能层不同能级可由下面的公式得出:
ns＜(n-1)d＜np (n为能层序数)
ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np (n为能层序数)
思考交流
怎样用能层，能级表示原子核外电子排布？
4、电子排布式：
1S＜2S＜3S＜4S
问题探究
根据归纳总结，试写出K原子结构示意图？ 猜想一：
猜想二：
结论：上述电子填充顺序不是完全按照能层由低到 高的顺序排布的，出现了能级交错现象，科学家归 纳大量的光谱事实得出能级排布顺序——构造原理。
三、构造原理与电子排布式
构造原理：P5 随原子核电荷数递 增，绝大多数基态 原子核外电子的排 布按右图所示的能 级填充。这种规律 称为构造原理。图 中每一行代表一个 能层，每个小圆圈 表示一个能级，圆 圈连接方向表示电 子填充顺序。
第一节 原子结构
浩瀚宇宙 思考 宇宙是如何诞生？原子又是如何 交流 诞生的呢？
现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇 宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后越2小时，诞生了 大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。其后经过 或长或短的发展过程，氢和氦发生原子核的融合 反应，分期分批地合成其他元素。
一、原子的诞生
原子结构模型探究历程
道尔顿实心球模型（1803） 汤姆生葡萄干面包模型（1904） 卢瑟福核式模型（1911） 波尔壳式模型（1913）
电子云模型 （1926）
二、能层与能级
1、能层
在多电子的原子核外电子的能量不同， 按电子的能量差异，可以将核外电子分 成不同的能层。
（2）能级
在多电子原子中，同一能层的电子，能量也 可能不同，还可以把它们分成能级。
2、构造原理（绝大多数基态原子核外电子排布的能级
顺序） ： 1s 2s 2p 3s 3p
4s 3d 4p
5s 4d 5p
6s 4f 5d 6p
思考交流 7s 5f 6d 7p 根据构造原理归纳总结各能级的能量高
低顺序规律
3、构造原理中排布顺序的实质 ——各能级的能量高低顺序
(1)相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： ns＜np＜nd＜nf
原子结构模型探究历程
1911年英国物理学家卢瑟福（汤姆生的学生）提 出了原子核式模型
原子是由居于原子 中心的带正电的原 子核和核外带负电 的电子构成。原子 核的质量几乎等于 原子的全部质量， 电子在原子核外空 间绕核做高速运动。
1949年，大名鼎鼎的杨振宁在美国，和自己的好兄 弟邓稼先留下了这张照片。左边杨振宁，右边邓稼 先，邓稼先1米80的大个子，身躯凛凛，相貌堂堂， 清秀的眉眼能惊艳时光，浑身上下都透出一股正气！ 他与杨振宁是同乡、校友、
1926年海森伯（玻尔的学生）和薛定谔等提 出了原的量子力学模型—电子云模型，奠定现 代原子结构模型 。
德国物理学家 海森伯Werner Heisenberg ，1901~1976
奥地利物理学家 薛定谔
E.Schrodinger, 1887~1961
现代物质结构学说
研究核外电 子运动规律
氢原子电子云图
思考与交流
宇宙中最丰富的元素是那一种？ 宇宙年龄有多大？ 地球年龄有多大？
氢元素是宇宙中最丰富的元素，占88.6%（氦约为 氢的1／8），其他90多种元素，它们的原子总数加起 来不足1%。至今所有恒星仍在合成元素，而且所有这 些元素都是已知的。
宇宙年龄距今约140亿年。 地球年龄已有46亿年。地球上的元素绝大多数是金 属，非金属仅22种。
原子结构模型探究历程Fra bibliotek1913年丹麦物理学家波尔（卢瑟福的学生）引入量子 论观点，提出新的原子壳层结构模型
研究核外电 子排布规律
当原子只有一个电 子时，电子沿特定 球形轨道运转；当 原子有多个电子时， 它们将分布在多个 球壳中绕核运动。 不同的电子运转轨 道是具有一定级差 的稳定轨道。
原子结构模型探究历程
能级表示方法及各能级所容纳的最多电子数：
能层序数
能级符号
表示第一能层S能级
【学与问】1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳 的电子数与能层的序数（n）间存在什么关系？
总结①能层最多可容纳的电子数为2n2个。
【学与问】2.不同的能层分别有多少个能级，与能层的 序数（n）间存在什么关系？
总结②第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2 个能级(2s和2p)，第3能层有3个能级(3s、3p和 3d)，依次类推。即：能级数=能层序数。
【学与问】3.英文字母相同的不同能级中所容纳 的最多电子数是否相同？
总结③不同能层中的s能级，所容纳的电子数是相 同的，但能量是不同的。以s、p、d、f···排序的 各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、 7 ···的二倍!
各能层能级能量关系
【学与问】4.归纳总结同一能层不同能级能量大小？ 英文字母相同的不同能级能量大小？ 总结④能量大小：ns＜np＜nd＜nf
【思考】： 如何记忆？ 有何规律？
能级交错： 有些能层 高的能级 的能量比 能层低的 能级能量 低的现象。
1、构造原理示意图
7s
7p
7
6s
6p
6d
6
5s
5p
5d
5f
5
4s
4p
4d
4f
4
3s
3p
3d
3
2s
2p
2
1s
1
在构造原理示意图中，核外电子并不是按照能层由低 到高的顺序填入，而是按照示意图的方向即能级能量由低 到高顺序依次填入，这种排布顺序称为构造原理。
（1）定义：用核外电子分布的能层及能级上的电 子数来表示电子排布的式子。用1、2…表示能层， s、p…表示能级，在能级符号右上角用数字表示 各能级的电子数就可得到基态原子的电子排布式。 如：
氢 H 1s1
钠 Na 1s22s22p63s1
铝 Al 1s22s22p63s23p1
归纳总结
（2）电子排布式(三步法) 第一步：按照构造原理写出电子填入能级顺序
原子结构模型探究历程
19世纪初，英国科学家道尔顿提 出近代原子学说，他认为原子是微小 的不可分割的实心球。
原子结构模型探究历程 1904年汤姆生发现了电子，提出了原子结构的“葡萄
干面包” 模型
英国物理学家 汤姆生 J.J.Thomson,1856~1940 原子是一个平均分布着正电荷的阳极球，其中均匀 镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形成了中性原子。