人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第一章 第一节 原子结构(第1课时)精品PPT课件
开天辟地—原子的诞生
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
2020/10/26
18
能层与能级
二、能层与能级
（1）能层
在多电子的原子核外电子的能量是不同的， 按电子的能量差异，可以将核外电子分成不 同的能层。
2020/10/26
开天辟地—原子的诞生
问题：宇宙大爆炸是怎么回事？物质是由原子构成的，那 么原子是怎样诞生的呢？ P4
1932年勒梅特首次提出了现代大爆炸宇宙理论
宇宙大爆炸
2h后 诞生
大量的氢 大量的氦 极少量的锂
原子核的 熔合反应
合成
其他元素
2020/10/26
4
开天辟地—原子的诞生
一、开天辟地—原子的诞生
思考与交流 阅读课本P4
2020/10/26
5
开天辟地—原子的诞生
人类认识原子的过程
人类在认识自然的过 程中，经历了无数的艰 辛，正是因为有了无数 的探索者，才使人类对 事物的认识一步步地走 向深入，也越来越接近 事物的本质。随着现代 科学技术的发展，我们 现在所学习的科学理论， 还会随着人类对客观事 物的认识而不断地深入 和发展。
19
能层与能级
核外电子分层排布
依据核外电子的能量不同：
离核远近：近
远
能量高低：低
高
1
2
3
4
5
6
7
K
L
M
N
O
P
Q
2020/10/26
20
能层与能级
原子核外电子分层排布规律：
（1）各能层最多能容纳2n2个电子。
注意：
即：能层序号 1 2 3 4 5 6 7 符 号 KLMN O P Q
最多电子数 2 8 18 32 50 72 98
电子
数2 8
18
32
…
2020/10/26
23
能层与能级
【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？
2020/10/26
6
开天辟地—原子的诞生
近
代发
原现带
子 论
电 子
核 原 子
轨 道 原 子
结
结
构
构
模
模
型
型
2020/10/26
电 子 云 模 型
7
开天辟地—原子的诞生
近代科学原子论（1803年）
道
一切物质都是由最小的不能 再分的粒子——原子构成。
尔 顿
原子பைடு நூலகம்型：原子是坚实的、 不可再分的实心球。
英国物理学家汤姆生 在整个球体内，电子像面 （J.J.Thomson ,1856～1940） 包里的葡萄干镶嵌其中。
2020/10/26
9
开天辟地—原子的诞生
汤姆生原子模型
2020/10/26
汤姆生
10
开天辟地—原子的诞生
α粒子散射实验（1909年） ——原子有核
卢 卢瑟福和他的助手做了著名
瑟 α粒子散射实验。根据实验，
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），另外还有90多种元素，它 们的原子总数加起来不足1%。宇宙年龄距近约 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。
一颗原子的时空之旅————从大爆炸到生命诞生的故事
模 型
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。
丹麦物理学家玻尔 （N.Bohr,1885～1962)
2020/10/26
14
开天辟地—原子的诞生
玻尔原子模型（1913年）
2020/10/26
15
开天辟地—原子的诞生
电子云模型（1935年）
福 原 子
卢瑟福在1911年提出原子有 核模型。
卢瑟福原子模型（又称行星 原子模型）：原子是由居于
模 原子中心的带正电的原子核
型
和核外带负电的电子构成。 原子核的质量几乎等于原子
的外全空间部绕质核量做，高电速子运在动原。子核（E.Ru英th国er科fo学rd家,1卢87瑟1～福1937)
2020/10/26
原
子
模
型
英国化学家道尔顿 （J.Dalton , 1766～1844)
2020/10/26
8
开天辟地—原子的诞生
原子并不是构成物质的最小微粒
——汤姆生发现了电子(1897年)
电子是种带负电、有一定
汤
质量的微粒，普遍存在于
姆
各种原子之中。
生
汤姆生原子模型：原子是
原
一个平均分布着正电荷的
子 模 型
粒子，其中镶嵌着许多电 子，中和了电荷，从而形 成了中性原子。原子是一 个球体，正电荷均匀分布
新课标人教版高中化学课件系列
选修3 物质结构与性质 第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构 第1课时
2020/10/26
1
原子结构
【教学目标】
1.了解人类认识原子的历史
2.理解能层能级的概念，以及它们之 间的关系
2020/10/26
2
开天辟地—原子的诞生
宇宙大爆炸
宇宙大爆炸
2020/10/26
3
2020/10/26
21
能层与能级
（2）能级
在多电子原子中，同一能层的电子，能量可 以不同，还可以把它们分成能级。 表示方法及各能级所容纳的最多电子数：
2020/10/26
22
能层与能级
能层 K L
M
N
O
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …
最多 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 … 容纳
11
开天辟地—原子的诞生
α粒子散射实验
2020/10/26
Au
12
开天辟地—原子的诞生
卢瑟福原子模型
2020/10/26
13
开天辟地—原子的诞生
玻尔原子模型（1913年）
玻 尔
玻尔借助诞生不久的量子理 论改进了卢瑟福的模型。
玻尔原子模型（又称分层模
原 型）：当原子只有一个电子
子 时，电子沿特定球形轨道运
以上几 点是相 互联系 的，不
（2）最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时 能孤立
不超过2个）；次外层电子数最多不超过18
地理解， 必须同
个；倒数第三层不超过32个。
时满足
（3）核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近
各项要 求。
的能层，然后才由里往外，依次排在能量
较高能层。而失电子总是先失最外层电子。
电 子 云 模 型
2020/10/26
16
开天辟地—原子的诞生
现代物质结构学说
氢原子电子云图
2020/10/26
人类在认识自然的过 程中，经历了无数的艰 辛，正是因为有了无数 的探索者，才使人类对 事物的认识一步步地走 向深入，也越来越接近 事物的本质。随着现代 科学技术的发展，我们 现在所学习的科学理论， 还会随着人类对客观事 物的认识而不断地深入 和发展。
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
选修3第1节 原子结构与性质(共69张PPT)
③由电离能大小可以看出，对同一周期元素而 言， 的第一电离能最小， 碱金属元素 稀有气体 的第一电离能最大；从左到右呈现 从小到大 的变化趋势。同主族元素从上到下的第一电 减小 离能逐渐 。 2．电负性及其变化规律 吸引电子的能力强弱 (1)电负性：用来描述不同元素的原子 。
1．原子核外电子排布规律 (1)各原子轨道的能量高低 多电子原子中，电子进入原子轨道时，原子轨道能量的高低 存在以下规律： ①相同电子层上原子轨道能量的高低为ns<np<nd<nf。 ②形状相同的原子轨道能量的高低为1s<2s<3s<4s„„。
③电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如2px、2py、 2pz轨道的能量相等。 (2)核外各能层最多容纳的电子数
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d104s24p64d
10
4f
14
2
8
18
32
2.构造原理 随着原子核电荷数的递增，绝大多数元素的原子核外电子排 布将遵循1s 2s 2p 3s 3p d< 4s 3 d 4p 5s 4d 5p 6s„„即ns<
n
(n－2) f< (n－1)
。
不同能级中的电子排布顺序一般为：
(4)第二、三、四周期的同周期主族元素，第 ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)，因p轨道处于 全空或半充满状态，比较稳定，所以其第一电 离能大于同周期相邻的ⅢA和ⅥA族元素，如第 一电离能Mg>Al，P>S。
[固本自测] 2. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下： ①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③ 1s22s22p3 ④1s22s22p5 则下列有关比较中正确的是( ) A. 第一电离能：④>③>②>① B. 原子半径：④>③>②>① C. 电负性：④>③>②>① D. 最高正化合价④>③＝②>①
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
高中化学选修3目录
第1课时 共价键的特征与类型 第2课时 共价键的键参数与等电子原理
第二节 分子的立体构型 第1课时 价层电子对互斥理论 第2课时 杂化轨道理论、配合物理论
第三节 分子的性质 第1课时 键的极性和分子极性 范德
华力和氢键 第2课时 溶解性、手性、无机含氧
酸分子酸性 章末整合提升 章末达标测试
第三章 晶体结构与性质 第一节 晶体的常识 第二节 分子晶体和原子晶体 第三节 金属晶体 第四节 离子晶体 章末整合提升 章末达标测试
化学
选修 3—物质结构与性质
第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构
第1课时 能层、能级和构造原理 第2课时 基态原子的核外电子排布
电子云与原子轨道 第二节 原子结构与元素的性质 第1课时 原子结构与元素周期表 第2课时 元素周节 共价键
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第一章 第一节 原子结构(第1课时)
K
L
M
N
O
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …
2
2
2
8
6
2
6 10 2
18
6 10 14 2
32
6 …
…
2014年7月12日星期六
23
能层与能级
【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？
能层最多可容纳的电子数为2n2个。
2014年7月12日星期六 9
开天辟地—原子的诞生
汤姆生原子模型
汤姆生
2014年7月12日星期六
10
开天辟地—原子的诞生
α粒子散射实验（1909年） ——原子有核 卢 卢瑟福和他的助手做了著名 瑟 α粒子散射实验。根据实验， 卢瑟福在1911年提出原子有 福 核模型。 原 卢瑟福原子模型（又称行星 子 原子模型）：原子是由居于 模 原子中心的带正电的原子核 和核外带负电的电子构成。 型 原子核的质量几乎等于原子
2014年母相同的不同能级中所容纳 的最多电子数是否相同？
不同能级中的s级，所容纳的电子数 是相同的，但是能量是不同的。
2014年7月12日星期六 26
能层与能级
总结：
①能层的能级数等于该能层序数。 ②任一能层的能级总是从s能级开始。 ③在每一能层中，能级符号与能量大小的顺序是： ns＜np＜nd＜nf…
新课标人教版高中化学课件系列
选修3 物质结构与性质 第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构 第1课时
2014年7月12日星期六
1
原子结构
【教学目标】
1.了解人类认识原子的历史
人教版化学选修三 1.1《原子结构(第一课时)》课程教学设计
选修3第一章《物质结构与性质》第一节原子结构：(第一课时)教学设计一、教学目标1、知识与技能：（1）进一步认识原子核外电子的分层排布（2）知道原子核外电子的能层分布及其能量关系、能级分布及其能量关系（3）了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布（4）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2、方法和过程：复习回顾与知识沿伸、类比和归纳如能层类比楼层，能级类比楼梯。
3、情感和价值观：充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。
二、教学重点难点根据构造原理写出1~36号元素原子的电子排布式三、教学准备课件准备四、学习方法：预习法、阅读法、归纳法、讨论法五、教学方法：讲解、讨论、归纳、探究法七、教学过程（一）情景引入简介原子结构理论衍变道尔顿原子模型：一切物质都是由最小的不能再分的粒子——原子构成。
原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球汤姆生原子模型：电子是种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。
汤姆生原子模型：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，中和了电荷，从而形成了中性原子。
卢瑟福原子模型：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。
玻尔原子模型：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。
电子云模型：现代科学家们在实验中发现，电子在原子核周围有的区域出现的次数多，有的区域出现的次数少。
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。
因而提出了“电子云模型”。
【板书】第一节原子结构（二）讲授新课一、开天辟地——原子的诞生学生阅读P4页相关内容，总结出宇宙大爆炸——2小时后，诞生物质中最多为氢（88.6%），少量为氦（1/8），极少量为锂——融合形成其他元素。
第一节原子结构
一个原子轨道里最多只能容纳 2个电子，而且自 旋方向相反 ____，这个原理成为泡利原理。 试推理各电子层的轨道数和容纳的电子数。
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，这 _______________________________________, 个规则是洪特规则。
2 8 18 32 电子数 _____________________________
……
小结：
①每个能层(n)中，能级符号的顺序 ns、np、nd、nf…… 是_________________________ ②任一能层，能级数=______________ 数 能层序 ③ s 、 p 、 d 、 f…… 可 容 纳 的 电 子 数 依 次 是 2 6 10 14 ________________________
(用n表示，n为能层的序数) 。
课堂求知互动
二、能层与能级
（2）同一个能层的电子，能量也可能不同，还可 能级 以把它们分成_______(s 、p、d、f) ,就好比能层 台阶 是楼层，能级是________ 。 能层 K L M N O…… 能级 1s ____________________________ 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … 最多 2 6 2 6 10 2 6 10 14 …… 电子数2 _________________________ 各能层
当基态原子的电子吸收能量后，电子会 跃迁到较高能级 ______________ ，变成激发态原子。电子从较 高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至 基态时，将 _________ 释放 能量。光（辐射）是电 子___________ 能量的重要形式之一。 释放
人教版选修三物质结构和性质 第一章 第一节 第二课时 能层和能级(共10张PPT)
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…… n代表
能级符号：ns、np、nd、nf……
能层
最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14
能层: 能级：
一二
三
KL
M
四……
N ……
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
3、注意问题
①能层与能级的关系 每一能层的能级从s开始，s,p,d,f……
孤注
立意
地：
理 解 ， 必 须 同 时 满 足 各 项 要 求 。
以 上 几 点 是 相 互 联 系 的 ， 不 能
2.能级
L
理论研究还表明，多电子原子 中，同一能层的电子，能量也可能不
f d
同，还可以把他们分为能级。就好比
能层是楼层，能级是楼梯的阶级。
K
(1)分类依据
p s
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 的能级 (s、p、d、f…… )。
解析答案
12
2.若n＝3，以下能级符号错误的是( B )
A.np
B.nf
C.nd
D.ns
解析 能级数等于该能层序数：第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2
个能级(2s和2p)，第三能层有3个能级(3s、3p、3d)。
解析答案
返回
能层中能级的数量不超过能层的序数 1s , 1p , 1d , 1f ?
②能量关系
EK﹤EL ﹤ EM ﹤ EN
K<L<M<N
Ens﹤Enp ﹤ End ﹤ Enf
4s < 4p < 4d < 4f
高中化学第一章原子结构与元素的性质第1节第1课时原子的诞生能层能和构造原理讲义精练(含解析)选修3
第1课时原子的诞生、能层、能级和构造原理课程目标核心素养建构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。
核外电子⎩⎪⎨⎪⎧运动特征⎩⎪⎨⎪⎧能层能级排布规律⎩⎪⎨⎪⎧排布规则构造原理[知识梳理]一、原子的诞生、能层与能级1.原子的诞生2.宇宙中元素的组成及含量3.能层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，能层用K、L、M、N、O、P、Q……表示。
4.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，在每一个能层中，能级符号的顺序是n s、n p、n d、n f……(n表示能层)。
(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3个(3s、3p、3d)。
(4)s、p、d、f……能级可容纳的最多电子数为1、3、5、7……的2倍。
5.能层、能级的符号和所能容纳的最多电子数能层(n)一二三四五六七……符号K L M N O P Q ……能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s ……………………最多电子数2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 ……………………2 8 18 32 ………………2n2【自主思考】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？答案每个能层最多容纳2n2个电子。
2.不同的能层所含有的能级数与能层的序数(n)间存在什么关系？答案各能层的能级数＝能层序数，如第1能层只有1个能级(1s)，第2能层有2个能级(2s、2p)、第3能层有3个能级(3s、3p、3d)。
3.英文字母相同的不同能级(如2p、3p)中所能容纳的最多电子数是否相同？答案相同，如2p、3p能级最多容纳的电子数都是6个。
二、构造原理与电子排布式1.构造原理随着原子核电荷数的递增，绝大多数元素的原子核外电子的排布将遵循下图的排布顺序。
【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
【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【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。