1、選修3物質結構與性質分子結構分子結構原子結構原子結構晶體結構晶體結構結構結構性質性質決定決定1.1.1 原子結構原子結構一一. .開天辟地開天辟地原子的誕生原子的誕生19321932年勒梅特首次提出了現代宇宙大爆炸理論年勒梅特首次提出了現代宇宙大爆炸理論 宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸2h2h后后誕生誕生大量的氫大量的氫大量的氦大量的氦極少量的鋰極少量的鋰原子核的原子核的熔合反應熔合反應合成合成其他元素其他元素氫元素宇宙中最豐富的元素占氫元素宇宙中最豐富的元素占88.6%88.6%（氦（氦1 18 8），另外還有），另外還有9090多種元素；宇宙多種元素；宇宙年齡距近約年齡距近約14

2、0140億年，地球年齡已有億年，地球年齡已有4646億年。億年。人人類類認認識識原原子子的的過過程程近近代代原原子子論論發發現現電電子子帶核原子結構模型帶核原子結構模型軌道原子結構模型軌道原子結構模型原子的構成（復習）原子的構成（復習）原子原子原子核原子核核外電子核外電子 質子質子 中子中子核外電子排布規律（復習）核外電子排布規律（復習）電子總是盡先排布在能量最低的電子層里電子總是盡先排布在能量最低的電子層里每個電子層最多只能排布每個電子層最多只能排布2n2個電子。個電子。K層為最外層時，最多只能容納層為最外層時，最多只能容納2個電子個電子其它各層為最外層時，最多只能容納其它各層為最外層時，最

3、多只能容納8個電子個電子次外層最多不超過次外層最多不超過18個電子個電子二、二、能層與能級能層與能級1 1、能層、能層在多電子的原子核外電子的能量是不同的，按在多電子的原子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電子的能量差異，可以將核外電子分成不同的能層。能層。2 2、能級、能級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子數：在多電子原子中，同一能層的電子，能量還可能不同，在多電子原子中，同一能層的電子，能量還可能不同，還可以把它們分成能級。還可以把它們分成能級。【思考】【思考】1.1.不同的能層分別有多少個能級，與能層的序數不同的能層分別有

4、多少個能級，與能層的序數（n n）間存在什么關系？）間存在什么關系？【思考】【思考】 2. 2. 不同能層中，符號相同的能級中所容納的不同能層中，符號相同的能級中所容納的最多電子數是否相同？以最多電子數是否相同？以s s、p p、d d、f f排序的各能級排序的各能級可容納的最多電子數是多少？可容納的最多電子數是多少？三、構造原理與電子排布式三、構造原理與電子排布式 1 1、構造原理：、構造原理：隨原子核電荷數隨原子核電荷數遞增，原子核外遞增，原子核外電子的排布遵循電子的排布遵循如右圖所示的能如右圖所示的能級順序填充，填級順序填充，填滿一個能級再填滿一個能級再填一個新能級。這一個新能級。這個排

5、布規律被稱個排布規律被稱為為構造原理。構造原理。構造原理中排布順序的實質構造原理中排布順序的實質1)相同能層的不同能級的能量高低順序相同能層的不同能級的能量高低順序 ： nsnpndnf2)英文字母相同的不同能級的能量高低順序：英文字母相同的不同能級的能量高低順序： 1s2s3s4s；2p3p4p; 3d4d3) 不同能層不同能級可由下面的公式得出不同能層不同能級可由下面的公式得出: : ns (n-2)f (n-1)d np (n為能層序數為能層序數)-各能級的能量高低順序各能級的能量高低順序 電子填入軌道次序圖電子填入軌道次序圖1s1s2s 2p2s 2p3s 3p 3s 3p 4s 3d

6、 4p 4s 3d 4p 5s 4d 5p5s 4d 5p6s 4f 5d 6p6s 4f 5d 6p7s 5f 6d 7p 7s 5f 6d 7p 能量相近的能量相近的能級劃為一能級劃為一組組, ,稱為能級稱為能級組組第一能級組第一能級組第二能級組第二能級組第三能級組第三能級組第四能級組第四能級組第五能級組第五能級組第六能級組第六能級組第七能級組第七能級組通式：通式：nsns(n-2)f(n-2)f、(n-1)d(n-1)d、npnp2 2、電子排布式：、電子排布式：氫氫 H H鈉鈉 Na Na 鉀鉀 K K1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 11s1s2 22s2s2 2

7、2p2p6 63s3s2 23p3p6 64s4s1 11s1s1 1用數字在能級符號用數字在能級符號右上角右上角表明該能級上的排表明該能級上的排布的電子數。布的電子數。寫出第四周期元素的原子核外電子排布式寫出第四周期元素的原子核外電子排布式請根據構造原理，寫出下列元素原子的電子請根據構造原理，寫出下列元素原子的電子排布式：排布式：（1 1）N N 。（2 2）Ne Ne 。（3 3）S S 。（4 4）Ca Ca 。（5 5）2525Mn Mn 。（6 6）3232Ge Ge 。原子的原子的簡化電子排布式：簡化電子排布式：Ne3sNe3s1 1寫出第寫出第8 8號元素氧、第號元素氧、第141

8、4號元素硅和第號元素硅和第2626號元素號元素鐵的簡化電子排布式嗎？鐵的簡化電子排布式嗎？上式方括號里的符號的意義是：上式方括號里的符號的意義是：該元素前一個周期的惰性氣體電子排布結構該元素前一個周期的惰性氣體電子排布結構O O：He2sHe2s2 22p2p4 4 SiSi：Ne3sNe3s2 23p3p2 2FeFe：Ar3dAr3d6 64s4s2 2鈉鈉 NaNa的簡化電子排布：的簡化電子排布：2 2構造原理揭示的電子排布能級順序，實質是構造原理揭示的電子排布能級順序，實質是各能級能量高低，若以各能級能量高低，若以E E 表示某能級的能量，表示某能級的能量，下列能量大小順序中正確的是下

9、列能量大小順序中正確的是 A AE E(3s)(3s)E E(2s)(2s)E E(1s) (1s) B BE E(3s)(3s)E E(3p)(3p)E E(3d) (3d) C CE E(4f)(4f)E E(4s)(4s)E E(3d) (3d) D DE E(5s)(5s)E E(4s)(4s)E E(4f)(4f) 1 1一個電子排布為一個電子排布為1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p1 1的元素最可的元素最可能的價態是能的價態是( )( )A A +1 B +1 B +2 C +2 C +3 D +3 D -1 -1 3 3下列各原子或離子的電子排布式錯

10、誤的是下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是A A、Al 1sAl 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p1 1 B B、O O2-2- 1s 1s2 22s2s2 22p2p6 6C C、NaNa+ + 1s 1s2 22s2s2 22p2p6 6 D D、 Si 1sSi 1s2 22s2s2 22p2p2 24 4下列表達方式錯誤的是下列表達方式錯誤的是A A 甲烷的電子式甲烷的電子式 B B 氟化鈉的電子式氟化鈉的電子式 C C 硫離子的核外電子排布式硫離子的核外電子排布式 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p4 4 D D 碳碳1212

11、原子原子 12126 6C C5 5、以下能級符號正確的是、以下能級符號正確的是 A A、6s B6s B、2d C2d C、3f D3f D、7p7p6 6、下列各能層中不包含、下列各能層中不包含p p能級的是能級的是A. N B. M C. L D. KA. N B. M C. L D. K7 7、原子核外、原子核外P P能層和能層和p p能級可容納的最多電子能級可容納的最多電子數分別為數分別為A A 、3232和和2 B 2 B 、5050和和6 6 C C 、7272和和6 D6 D、8686和和1010學習指導學習指導P63-P64課時作業（一）課時作業（一）近代科學原子論（近代科學

12、原子論（18031803年）年） 一切物質都是由最小的一切物質都是由最小的不能再分的粒子不能再分的粒子原原子構成。子構成。 原子模型：原子是堅實原子模型：原子是堅實的、不可再分的實心球。的、不可再分的實心球。英國化學家道爾頓英國化學家道爾頓（J.Dalton , 17661844)J.Dalton , 17661844)道爾頓原子模型原子并不是構成物質的最小微粒原子并不是構成物質的最小微粒 湯姆生發現了電子湯姆生發現了電子(1897(1897年年) ) 電子是種帶負電、有一電子是種帶負電、有一定質量的微粒，普遍存定質量的微粒，普遍存在于各種原子之中。在于各種原子之中。 湯姆生原子模型湯姆生原子

13、模型：原子：原子是一個平均分布著正電是一個平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了電荷，許多電子，中和了電荷，從而形成了中性原子。從而形成了中性原子。原子是一個球體，正電原子是一個球體，正電荷均勻分布在整個球體荷均勻分布在整個球體內，電子像面包里的葡內，電子像面包里的葡萄干鑲嵌其中萄干鑲嵌其中。英國物理學家湯姆生英國物理學家湯姆生（J.J.Thomson ,18561940J.J.Thomson ,18561940）湯姆生原子模型湯姆生原子模型粒子散射實驗（粒子散射實驗（19091909年）年）原子有核原子有核 盧瑟福和他的助手做了盧瑟福和他的助手做了著名著名粒子

14、散射實驗粒子散射實驗。根據實驗，盧瑟福在根據實驗，盧瑟福在19111911年提出原子有核模年提出原子有核模型。型。 盧瑟福原子模型盧瑟福原子模型（又稱（又稱行星原子模型）：原子行星原子模型）：原子是由居于原子中心的帶是由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶正電的原子核和核外帶負電的電子構成。原子負電的電子構成。原子核的質量幾乎等于原子核的質量幾乎等于原子的全部質量，電子在原的全部質量，電子在原子核外空間繞核做高速子核外空間繞核做高速運動。運動。英國科學家盧瑟福英國科學家盧瑟福（E.Rutherford,18711937)E.Rutherford,18711937)盧瑟福原子模型盧瑟福原子模型玻

15、爾原子模型（玻爾原子模型（19131913年）年） 玻爾借助誕生不久的量玻爾借助誕生不久的量子理論改進了盧瑟福的子理論改進了盧瑟福的模型。模型。 玻爾原子模型玻爾原子模型（又稱分（又稱分層模型）：當原子只有層模型）：當原子只有一個電子時，電子沿特一個電子時，電子沿特定球形軌道運轉；當原定球形軌道運轉；當原子有多個電子時，它們子有多個電子時，它們將分布在多個球殼中繞將分布在多個球殼中繞核運動。核運動。 不同的電子運轉軌道是不同的電子運轉軌道是具有一定級差的穩定軌具有一定級差的穩定軌道。道。丹麥物理學家玻爾丹麥物理學家玻爾（N.Bohr,18851962)N.Bohr,18851962)玻爾原子模型玻爾原子模型電子云模型電子云模型電子云模型（現代物質結構學說）（現代物質結構學說） 現代科學家們在實驗中發現，電子在原子核現代科學家們在實驗中發現，電子在原子核周圍有的