2021学年第一节 原子结构与元素周期表图片课件ppt

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教学目标 1.了解原子结构的构造原理，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.了解原子基态和激发态，知道电子跃迁 教学重难点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
（1）原子核外电子能层,离原子核由近到远的符号依次为 、 、 、 、 、 、 ，符号为N的能层，其能级依次用符号 、 、 、 等表示，符号为M的能层有 个能级。
（3）判断下列能级的能量高低顺序（填“<”或“ >”）： ①1s 2s 3s 4s；2p 3p 4p; 3d 4d ②4s 4p 4d 4f ③ 3d 4s
（2）以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的的最多电子数 依次为 、 、 、 ，2P、3P 、3d、4d能级容纳的的最多电子数依次为 、 、 ， ;符号为M的能层,最多能容纳的电子数为 个。
K L M N O P Q
4S 4P 4d 4f 3
2 6 10 14 6 6 10 10 18
思考感悟2．(1)“能层越大，能级的能量越高。”对吗？(2)为什么 K 原子的原子结构示意图不是
随原子核电荷数递增，绝大多数原子核外电子的排布遵循如下图的排布顺序，这个排布顺序被称为构造原理。
核外电子总是尽量先排布在能量较低的能级，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的能级。
一、构造原理与电子排布式
核 外 电 子 填 充 顺 序 图
构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 规律 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d
-----能级能量由低到高的顺序
1.请同学们现在在纸上，自己画出构造原理的图；2.根据构造原理，写出能量从低到高的能级符号顺序(从1S写到5P）3.判断下列能级能量高低 （1）3d 4s 4p （2）4d 5s 5p
1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p
能级交错:某些能层数较大的能级的能量，反低于某些能层数较大的能级的能量的现象
(1)概念:指用来表示原子核外电子排布情况的式子, 用数字在能级符号 右上角表明该能级上的排布的电子数(2)表示方法
例： 11Na:1s22s22p63s1
26Fe：1s2 2s2 2p6 3s2 3p63d6 4s2
试一试：写出原子序数为17号Cl ，和26号Fe的核外电子排布式
17Cl：1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
核外电子排布式书写方法：首先确定原子核外电子的数目，有几个电子，然后按照构造原理，填充电子，从能量低的能级开始填充，填满（即该能级能填充电子的最多数目）以后，再填充下一能级，直到该原子或离子的所有电子填充完，再按照能层由低到高顺序，书写能级符号及对应的电子数，相同的能层的能级写在一起。
1s22s22p63s23p1
(3)电子排布式的书写①简单原子的电子排布式。 按照构造原理,将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。 如: 17Cl:1s22s22p63s23p5,②复杂原子的电子排布式。
注意事项：在书写电子排布式时，同一能层的能级写在一起，按能层由低到高的顺序书写，不能按电子填充顺序写。
26Fe：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s23d6
26Fe：1s2 2s2 2p6 3s2 3p63d6 4s2
26Fe：1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2
：按构造原理填充电子,按能层顺序书写
17Cl： 1s2 2s22p6 3s23p5
试写出 2He、 7N、10Ne、Si、Ar、K、21Sc、25Mn、35Br原子的核外电子排布式.
7N：1s22s22p3
14Si：1s22s22p63s23p2
19K：1s22s22p63s23p64s1
25Mn：1s22s22p63s23p63d54s2
21Sc：1s22s22p63s23p63d14s2
35Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5
【问题】为何钾原子的电子排布不是2，8，9；而是2，8，8，1？
10Ne：1s22s22p6
18Ar：1s22s22p63s23p6
钾 k 19号 原子核外有19个电子核外电子排布：1s22s22p63s23p64s1
要求熟练书写1～36号元素原子的电子排布式
1s2 2s22p6 3s23p6 4s1
1s2 2s22p6 3s23p6 4s2
1s2 2s22p6 3s23p63d1 4s2
1s2 2s22p6 3s23p63d2 4s2
1s2 2s22p6 3s23p63d3 4s2
1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1
1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s2
1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2
1s2 2s22p6 3s23p63d7 4s2
1s2 2s22p6 3s23p63d8 4s2
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p1
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p2
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p3
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p4
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p5
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p6
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s1
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s2
【思考】是否所有元素的原子的电子排布都遵循构造原理？
24Cr：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2
24Cr：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1
29Cu：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2
29Cu：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1
1.电子排布式的书写可以简化，如可以把钠的电子排布式1s22s22p63s1写成[Ne]3s'。试问:上式方括号里的符号[Ne]的意义是什么?
10Ne原子核外电子排布：1s2 2s22p6
18Ar原子核外电子排布 ：1s22s22p63s23p6
2He原子核外电子排布：1s2
2.你能仿照钠原子的简化电子排布式写出第13号元素铝、第20号钙的简化电子排布式吗?（先写电子排布式）
符号[Ne]的意义是：
该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构
为了避免电子排布式过于烦琐,可以把内层电子达到稀有气体结构的部分,以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示
Ca：[Ar] 4s2
Al电子排布式：1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
“[Ne]”称为“原子实”
核外电子排布式的简式书写方法：在原子核外电子排布式中，内层电子达到稀有气体结构的部分，用稀有气体元素符号外加方括号来代替，如[He]、[Ne]、[Ar]…等，也就是该元素所在周期的上一个周期的稀有气体。
Ca：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
Al电子排布简式：[Ne] 3s23p1
“[Ar]”称为“原子实”
21Sc：[Ar] 3d14s2
25Mn：[Ar] 3d54s2
【练习】请写出7N、Si、K、21Sc、25Mn、35Br号元素的简化电子排布式？
14Si：[Ne] 3s23p2
19k：[Ar] 4s1
7N：[He] 2s22p3
35Br：[Ar] 3d104s24p5
20Ca：[Ar] 4s2
20Ca：1s22s22p63s23p64s2
Fe：[Ar]3d64s2
7N：[He]2s22p3
26Fe:1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2
按构造原理填充电子,按能层顺序书写
用该元素所在周期的上一个周期的稀有气体符号外加方括号来代替，如[He]、[Ne]、[Ar]…
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。
基态原子: 处于最低能量的原子 (稳定)
如：Na 1s22s22p63s1
如：B 1s22s22p1
如：B 1s22s12p2
二、能量最低原理、基态与激发态、光谱
2. 基态与激发态的关系原子光谱
焰色反应就是某些金属原子的电子在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态激跃迁到激发态；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约10－８s）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长（颜色）的光释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。
利用原子光谱上的特征谱线鉴定元素
1.当镁原子由1s22s22p63s2 →1s22s22p63p2时，以下说法正确的是（ ） A．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量 B．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量 C．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量 D．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量
2.判断下列表达是正确还是错误？(1) 1s22s2 2p63s2 3p63d54s2 属于激发态(2) 1s22s2 2p63d1 属于激发态
思考：颜色反应是物理变化还是化学变化？
3．下列各基态原子的电子排布式正确的是( )①Be：1s22s22p1 ②O2-：1s22s22p6③Na+：1s12s22p63s1 ④Cl:1s22s22p63s23p5A．①② B．②③C．①③ D．②④
2．下列能级按能量由低到高的顺序排列正确的是( )A．3s 3p 3d 4s B．4s 4p 3d 4dC．4s 3d 4p 5s D．1s 2s 3s 2p
1．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是 各能级能量高低，若以E 表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是 ( ) A．E(3s)＞E(2s)＞E(1s) B．E(3s)＞E(3p)＞E(3d) C．E(4f)＞E(4s)＞E(3d) D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)
4.试写出 9F-、16S2-、Al3+、K+离子的核外电子排布式.
F-：1s2 2s22p6
16S2-：1s2 2s22p6 3s23p6
19K+：1s2 2s22p6 3s23p6
Al3+：1s2 2s22p6
原子或离子的核外电子排布式书写方法：首先确定原子或离子核外电子的数目，有几个电子，然后按照构造原理，电子填充，从能量低的能级开始填充，填满（即该能级能填充电子的最多数目）以后，再填充下一能级，直到该原子或离子的所有电子填充完，再按照能层由低到高顺序，书写能级符号及对应的电子数，相同的能级写在一起。
5．写出下列原子的电子排布式：(1)11Na______________________________________；(2)16S_______________________________________；(3)34Se______________________________________；(4)19K______________________________________；(5)31Ga_____________________________________；(6)30Zn_____________________________________。
①写出1~36号元素的电子排布式。②写出1~36号元素的简化电子排布式。 总结并记住书写方法！！！③阅读课本，查找资料，解释为何Cr、Cu 的核外电子排布式比较特殊。
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