1、第第一一節節 原子結構原子結構道爾頓原子道爾頓原子模型模型(1803年年)堅實不可再分的實心球堅實不可再分的實心球湯姆生原子湯姆生原子模型模型(1904年年)平均分布著正電荷的粒平均分布著正電荷的粒子嵌著同樣多的電子子嵌著同樣多的電子盧瑟福原子盧瑟福原子模型模型(1911年年)帶正電荷的核位于中心，帶正電荷的核位于中心，質量主要集中在核上，電質量主要集中在核上，電子沿不同軌道運轉子沿不同軌道運轉玻爾原子模玻爾原子模型型(1913年年)電子在一定軌道上繞核電子在一定軌道上繞核做高速圓周運動做高速圓周運動電子云模型電子云模型(1926年年)現代物質結構學說現代物質結構學說宇宙大爆炸模擬圖一一、能層

2、和能級、能層和能級（1）概念：）概念：多電子原子的核外電子的能量是不同的，多電子原子的核外電子的能量是不同的，按電子的能量差異，可以將核外電子分成不同的能層。按電子的能量差異，可以將核外電子分成不同的能層。（2）表示方法及各能層最多容納的電子數）表示方法及各能層最多容納的電子數能層能層一一二二三三四四五五六六七七符號符號KLMNOPQ最多電最多電子數子數281832501、能層、能層2.能級能級（1）概念：）概念：同一能層的電子，能量也可能不同，還同一能層的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成能級。可以把它們分成能級。（2）表示方法及各能級所容納的最多電子數：）表示方法及各能級所容納的最多電

3、子數：總結總結（1）能級符號：）能級符號：ns、np、nd、nf（2）能級能量關系）能級能量關系 同能層能級：同能層能級：Ens Enp End Enf 不同能層同種能級：如不同能層同種能級：如E1s E2s E3s E4s（3）各能層擁有的能級種數：）各能層擁有的能級種數：能級種數能級種數 = 能層序數能層序數（4）各能級容納的最多電子數）各能級容納的最多電子數 ns：2；np：6；nd：10；nf：14例、下列能層中，包含例、下列能層中，包含f能級的是：能級的是： A. K能級能級 B. L能級能級 C. M能級能級 D. N能級能級二二、構造原理、構造原理1.構造原理構造原理構造原理的構

4、造原理的能級組：能級組：1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；5s 4d 5p；6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 7p2.能級交錯現象能級交錯現象不同能層不同能級的電子填充順序：不同能層不同能級的電子填充順序： ns (n- -2)f (n- -1)d np三三.電子排布式電子排布式1.電子排布式電子排布式將原子核外的電子排布用能級符號表示將原子核外的電子排布用能級符號表示出來的式子。出來的式子。如如Na的電子排布式為的電子排布式為1s22s22p63s12.簡化電子排布式簡化電子排布式如如Na的簡化電子排布式為的簡化電子排布式為Ne3s1填充下表填充下表元素原子元素原子電子

5、排布式電子排布式簡化電子排布式簡化電子排布式CNOMgAlSCl1-20號原子電子排布號原子電子排布元素原子元素原子電子排布式電子排布式簡化電子排布式簡化電子排布式C1s22s22p2He2s22p2N1s22s22p3He2s22p3O1s22s22p4He2s22p4Mg1s22s22p63s2Ne3s2Al1s22s22p63s23p1Ne3s23p1S1s22s22p63s23p4Ne3s23p4Cl1s22s22p63s23p5Ne3s23p51-20號原子電子排布號原子電子排布20-30號原子電子排布號原子電子排布寫出寫出Fe、Fe2+ +、Fe3+、K+、Br- -的電子排布式。

6、的電子排布式。1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d61s22s22p63s23p63d5 1s22s22p63s23p61s22s22p63s23p63d104s24p6注意注意 原子失去電子先失去最外層電子，而不一定原子失去電子先失去最外層電子，而不一定先失去最后填的電子。先失去最后填的電子。開動腦筋開動腦筋1.原子的最外層電子為什么不能超過原子的最外層電子為什么不能超過8個？次外層個？次外層電子為什么不能超過電子為什么不能超過18個？個？2.為什么第一到第七周期為什么第一到第七周期(假設填滿假設填滿)所含元素種數所含元素種數依次分別為：依次分別為：

7、2、8、8、18、18、32、32(假設填滿假設填滿時時)？3. 價電子排布式價電子排布式價電子：價電子：能夠影響元素化合價的電子。能夠影響元素化合價的電子。主族元素：主族元素：價電子即為最外層電子。價電子即為最外層電子。過渡元素：過渡元素：價電子包括最外層電子和次外層價電子包括最外層電子和次外層d能級電能級電子子(鑭系和錒系元素還包括倒數第三層鑭系和錒系元素還包括倒數第三層f能級上的電能級上的電子子)。寫出寫出Mn、S、I的價電子排布式。的價電子排布式。3d54s23s23p45s25p5強化訓練強化訓練1.下列各原子或離子的電子排布式不正確的是下列各原子或離子的電子排布式不正確的是( )A

8、.Na+：1s22s22p6 B.Fe3+：1s22s22p63s23p63d34s2C.S2- -：1s22s22p63s23p4D.Ar：1s22s22p63s23p6BC2.按能量由低到高的順序排列，正確的一組是按能量由低到高的順序排列，正確的一組是( )A.1s、2p、3d、4s B.3s、4p、5s、5pC.2s、3s、2p、4s D.4p、3d、4s、2pB3.下列各組粒子中，各能層都達到下列各組粒子中，各能層都達到2n2(n為能層序數為能層序數)的是的是( )A.He和和Ar B.H- -和和Mg2+C.O2- -和和Cl- - D.Ne和和S2- -B四四、能量最低原理、基態與

9、激發態、光譜、能量最低原理、基態與激發態、光譜1.能量最低原理能量最低原理內容：內容：原子的電子排布遵循構造原理能使整個原子原子的電子排布遵循構造原理能使整個原子的能量處于最低狀態。的能量處于最低狀態。2.基態與激發態基態與激發態基態原子：基態原子：處于最低能量的原子處于最低能量的原子(穩定穩定)激發態原子：激發態原子：基態原子的電子吸收能量后，電子基態原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發態原子會躍遷到較高能級，變成激發態原子(不穩定不穩定)吸收吸收能量能量放出放出能量能量3.光譜光譜概念：概念：不同元素的原子發生躍遷時會吸收或釋放不同元素的原子發生躍遷時會吸收或釋放不同的光，

10、可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發射光譜，總稱原子光譜。收光譜或發射光譜，總稱原子光譜。基態原子基態原子 激發態原子激發態原子吸收能量，吸收光譜吸收能量，吸收光譜放出能量，發射光譜放出能量，發射光譜節日燃放的焰火節日燃放的焰火與電子躍遷有關與電子躍遷有關激光源激光源夜空中的激光夜空中的激光鋰、氦、汞的發射光譜鋰、氦、汞的發射光譜鋰、氦、汞的吸收光譜鋰、氦、汞的吸收光譜跟進練習跟進練習 根據下列電子排布，處于激發態的原子根據下列電子排布，處于激發態的原子是是( )A.1s22s22p1 B.1s22s22p63s23p4C.1s22s12p1

11、 D.1s22s22p4C五五、電子云與原子軌道、電子云與原子軌道1.電子云電子云內容：內容：處于一定空間運動狀態的電子在原子核外空處于一定空間運動狀態的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。間的概率密度分布的形象化描述。P：表示電子在某處出現的概率：表示電子在某處出現的概率V：表示該處的體積：表示該處的體積P/V：概率密度，用：概率密度，用表示。表示。H的的1s電子云電子云2.電子云輪廓圖電子云輪廓圖同一原子的同一原子的s電子的電子云輪廓圖電子的電子云輪廓圖歸納總結歸納總結 電子云的形狀電子云的形狀 s電子云電子云 p電子云電子云 d電子云電子云 球形球形 啞鈴形啞鈴形 花瓣形花瓣形

12、d電子云電子云3.原子軌道原子軌道概念：把電子在核外空間出現概率為概念：把電子在核外空間出現概率為90%的空間圈的空間圈出來，制作電子云的輪廓圖。出來，制作電子云的輪廓圖。(1)能層符號用能層符號用_表示。表示。(2)能級符號用能級符號用_表示。表示。(3)ns能級有能級有_個軌道，呈個軌道，呈_形；形；np能級有能級有_個軌道，呈個軌道，呈_形；形；nd能級有能級有_個軌道；個軌道；nf能級有能級有_個軌道。個軌道。(4)各能級最多容納的電子數是：各能級最多容納的電子數是：ns：2個；個；np：6個；個；nd：10個；個；nf：14個。個。六六、泡利原理和洪特規則、泡利原理和洪特規則1.泡利

13、原理：泡利原理：在一個原子軌道里，最多只能容納在一個原子軌道里，最多只能容納2個電子，而且它們的自旋狀態相反。個電子，而且它們的自旋狀態相反。2.電子排布圖電子排布圖 用方框表示原子軌道，用箭頭表示電子。箭用方框表示原子軌道，用箭頭表示電子。箭頭方向表示電子的自旋狀態。頭方向表示電子的自旋狀態。例如，鋰例如，鋰(Li)原子原子原子結構示意圖原子結構示意圖 電子排布式電子排布式 電子排布圖電子排布圖1s22s11s 2s平式平式(常用常用)2s1s豎式豎式(不常用不常用) 表示到能層表示到能層 表示到能級表示到能級 表示到軌道、自旋表示到軌道、自旋及時跟進及時跟進 完成下表。完成下表。原子結構示

14、意圖原子結構示意圖電子排布式電子排布式電子排布圖電子排布圖FMgClCa大膽試大膽試一一試試 寫出基態寫出基態N原子的電子排布圖。原子的電子排布圖。1s 2s 2p1s 2s 2p1s 2s 2p?3.洪特規則洪特規則內容：內容：當電子排布在同一能級的不同軌道時，基態當電子排布在同一能級的不同軌道時，基態原子中的電子總是優先單獨占據一個軌道，而且自原子中的電子總是優先單獨占據一個軌道，而且自旋狀態相同。旋狀態相同。及時鞏固及時鞏固 (1)寫出下列原子：寫出下列原子：C、O、P的電子排布圖。的電子排布圖。(2)寫出鐵原子的價電子的電子排布圖。寫出鐵原子的價電子的電子排布圖。溫馨提醒溫馨提醒 弄清

15、弄清“成對電子成對電子”與與“未成對電子未成對電子”的的概念。概念。動手一試動手一試 寫出寫出24Cr、29Cu兩種原子的電子排布式。兩種原子的電子排布式。洪特規則的特例：洪特規則的特例：當同一能級上的電子排布為全當同一能級上的電子排布為全充滿充滿(p6、d10、f14)、半充滿、半充滿(p3、d5、f7)和全空狀態和全空狀態(p0、d0、f0)時，具有較低的能量和較大的穩定性。時，具有較低的能量和較大的穩定性。重點掌握重點掌握 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 或或 Ar3d54s1Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 或或 Ar3d104s1思考思考 鐵的兩種

16、離子：鐵的兩種離子：Fe2+、Fe3+哪個更穩定？哪個更穩定？鐵原子的電子排布圖鐵原子的電子排布圖洪特規則洪特規則泡利原理泡利原理能量最低原理能量最低原理1s2s2p3p3d3s4s小結小結 核外電子排布規則核外電子排布規則1.能量最低原理能量最低原理 2.泡利原理泡利原理 3.洪特規則洪特規則 能力強化能力強化1.當碳原子的電子排布由當碳原子的電子排布由1s 2s 2p轉變為轉變為1s 2s 2p時，下列說法正確時，下列說法正確的是的是( )A.碳原子要向外界環境中釋放能量碳原子要向外界環境中釋放能量B.碳原子要從外界環境中吸收能量碳原子要從外界環境中吸收能量C.碳原子由基態變為激發態碳原子

17、由基態變為激發態D.碳原子由激發態變為基態碳原子由激發態變為基態BC2.下列基態原子的外圍電子排布式中，正確下列基態原子的外圍電子排布式中，正確的是的是( )A.3d13p6B.3d44s2C.3d94s2D.3d54s1D3.在前四周期元素中，基態原子中未成對電子在前四周期元素中，基態原子中未成對電子與其所在周期數相同的元素有幾種？與其所在周期數相同的元素有幾種？( )A.6種種 B.5種種C.4種種 D.3種種B4.A、B、C、D、E代表五種元素。請填空：代表五種元素。請填空：(1)A元素基態原子的最外層有元素基態原子的最外層有3個未成對電子，次外個未成對電子，次外層有層有2個電子，其元素

18、符號為個電子，其元素符號為_。(2)B元素的負一價離子和元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電元素的正一價離子的電子層結構都與氬相同，子層結構都與氬相同，B的元素符號為的元素符號為_，C的元素符號為的元素符號為_。(3)D元素的正三價離子的元素的正三價離子的3d能級為半充滿，能級為半充滿，D的元的元素符號為素符號為_，其基態原子的電子排布式為，其基態原子的電子排布式為_。(4)E元素基態原子的元素基態原子的M層全充滿，層全充滿，N層沒有成對電層沒有成對電子，只有一個未成對電子，子，只有一個未成對電子，E的元素符號為的元素符號為_，其基態原子的電子排布式為其基態原子的電子排布式為_。4題題參考答案參考答案： N(2) Cl K(3) Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 或或 Ar3d64s2(4) Cu 1s22s22p63s23