原子结构学案.docx
- 文档编号:11250140
- 上传时间:2023-02-26
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:142.22KB
原子结构学案.docx
《原子结构学案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《原子结构学案.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
原子结构学案
第一章原子结构与性质
第一节原子结构
学习目标
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
3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系
4、能用符号表示原子核外的不同能级,初步知道量子数的涵义
5、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
6、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
基础知识
一、开天辟地—原子的诞生
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。
大爆炸后约两小时,诞生了大量的、少量的以及极少量的锂。
其后,经过或长或短的发展过程,氢、氦等发生原子核的熔合反应,分期分批地合成其他元素。
核外电子排布的一般规律
(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。
(2)原子核外各电子层最多容纳个电子。
(3)原于最外层电子数目不能超过个(K层为最外层时不能超过2个电子)。
(4)次外层电子数目不能超过个(K层为次外层时不能超过2个),倒数第三层电子数目不能超过个。
说明:
以上规律是互相联系的,不能孤立地理解。
例如;当M层是最外层时,最多可排8个电子;当M层不是最外层时,最多可排18个电子
二、能层与能级
1.多电子原子的核外电子的能量是不同的,由内而外可以分为:
第一、二、三、四、五、六、七……能层
符号表示K、L、M、N、O、P、Q……
能量由低到高
原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下:
能层一二三四五六七……
符号……
最多电子数……
即每层所容纳的最多电子数是:
2.同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成
各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数见下表:
能层(n)
一
二
三
四
五
六
七
符号
K
L
M
N
O
P
Q
能级(l)
5s
…
……
最多电
子数
2
…
……
……
2n2
(1)每个能层中,能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……
(2)任一能层,能级数=能层序数
(3)s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍
例题:
(1)以下能级符号不正确的是()
A、3sB、3pC、3dD、3f
(2)在第n能层中,当它作为原子的最外层时容纳电子数最多与第(n-1)层相同;当它作为原子的次外层时,其电子数比(n-1)层多10个,则对此电子层的判断正确的是()
A必为K层B只能是L层C只能是M层D可以是任意层
三、构造原理
根据构造原理,只要我们知道原子序数,就可以写出几乎所有元素原子的电子排布。
电子所排的能级顺序:
1、、写出17Cl(氯)、21Sc(钪)、35Br(溴)的电子排布
氯
钪:
溴:
根据构造原理只要我们知道原子序数,就可以写出元素原子的电子排布,这样的电子排布是基态原子的。
2、写出1—36号元素的原子、离子的核外电子排布式。
3、写出1—36号元素的简化核外电子排布式。
4、下列符号代表一些能层或能级的能量,请将它们按能量由低到高的顺序排列:
(1)EKENELEM,
(2)E3SE2SE4SE1S,
(3)E3SE3dE2PE4f。
例题:
(1)一个原子的电子排布为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是()
A +1B +2C +3D -1
(2)下列各原子或离子的电子排布式错误的是()
AAl1s22s22p63s23p1BO2-1s22s22p6
CNa+1s22s22p6DSi1s22s22p2
(3)下列表达方式错误的是()
A甲烷的电子式
B氟化钠的电子式
C硫离子的核外电子排布式:
1s22s22p63s23p4D碳-12原子
C
四、能量最低原理、基态、激发态、光谱
1.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。
2.基态原子:
叫做基态原子。
3.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)是电子释放能量的重要形式之一。
4.原子光谱:
不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收(基态→激发态)和放出(激发态→较低激发态或基态)不同的光,产生不同的光谱——原子光谱(吸收光谱和发射光谱)。
利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。
五、电子云和原子轨道:
1.电子运动的特点:
①质量极小②运动空间极小③极高速运动。
2.电子云:
电子在原子核外出现的概率密度分布。
电子云是核外电子运动状态的形象化描述。
3.原子轨道:
不同能级上的电子出现概率约为90%的电子云空间轮廓图。
s电子的原子轨道呈球形对称,ns能级各有1个原子轨道;p电子的原子轨道呈纺锤形,np能级各有3个原子轨道,相互垂直(用px、py、pz表示);nd能级各有5个原子轨道;nf能级各有7个原子轨道。
注意点
例、下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是()
A.原子核外的电子象云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云
B.s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C.p能级的原子轨道呈纺锤形,随着能层的增加,p能级原子轨道也在增多
D.与s电子原子轨道相同,p电子原子轨道的平均半径随能层的增大而增大
六、泡利原理和洪特规则
量子力学告诉我们:
ns能级各轨道,np能级各有个轨道,nd能级各有轨道,nf能级各有个轨道.而每个轨道里最多能容纳2个电子,通常称为电子对,用方向相反的箭头“↑↓”来表示。
一个原子轨道里最多只能容纳电子,而且自旋方向,这个原理成为泡利原理。
当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是而且,这个规则是洪特规则。
洪特规则的特例:
对于同一个能级,当电子排布为全充满、半充满或全空时,是比较稳定的。
根据所学的构造原理,写出原子序数分别为24和29号元素的基态的电子排布式
〖练习〗写出5、6、7、8、9号元素电子排布图(核外电子排布轨道式)。
并记住各主族元素最外层电子排布轨道式的特点:
(成对电子对的数目、未成对电子数和它占据的轨道。
第一节原子结构作业
姓名班级
1.以下能级符号正确的是()
A.6sB.2dC.3fD.7p
2.下列有关认识正确的是()
A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为n—1
D.各能层含有的电子数为2n2
3.以下对核外电子运动状况的描述正确的是()
A.电子的运动与行星相似,围绕原子核在固定的轨道上高速旋转
B.能量低的电子只能在s轨道上运动,能量高的电子总是在f轨道上运动
C.能层序数越大,s原子轨道的半径越大
D.在同一能级上运动的电子,其运动状态肯定不同
4、下列能级中轨道数为5的是()
A.s能级B.p能级C.d能级D.f能级
5.按能量由低到高的顺序排列,正确的一组是()
A.1s、2p、3d、4sB.1s、2s、3s、2p
C.2s、2p、3s、3pD.4p、3d、4s、3p
6.当镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,以下认识正确的是()
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.转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道,且自旋方向相同
D.转化后镁原子与硅原子电子层结构相同,化学性质相似
7.若n=3,以下能级符号错误的是()
A.npB.nfC.ndD.ns
8.基态碳原子的最外能层的各能级中,电子排布的方式正确的是()
A
BCD
9.若某基态原子的外围电子排布为4d15s2,则下列说法正确的是()
A.该元素基态原子中共有3个电子B.该元素原子核外有5个电子层
C.该元素原子最外层共有3个电子D.该元素原子M能层共有8个电子
10.下列各原子或离子的电子排布式错误的是()
A.Al1s22s22p63s23p1B.O2-1s22s22p6
C.Na+1s22s22p6D.Si1s22s22p2
11.有关核外电子运动规律的描述错误的是()
A.核外电子质量很小,在原子核外作高速运动
B.核外电子的运动规律与普通物体不同,不能用牛顿运动定律来解释
C.在电子云示意图中,通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动
D.在电子云示意图中,小黑点密表示电子在核外空间单位体积内电子出现的机会多
12.同一原子的基态和激发态相比较()
A、基态时的能量比激发态时高B、基态时比较稳定
C、基态时的能量比激发态时低D、激发态时比较稳定
13.当碳原子的核外电子排布由转变为时,下列说法正确的是
A.碳原子由基态变为激发态B.碳原子由激发态变为基态
C.碳原子要从外界环境中吸收能量D.碳原子要向外界环境释放能量
14.下列说法正确的是()
A.自然界中的所有原子都处于基态
B.同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量
C.无论原子种类是否相同,基态原子的能量总是低于激发态原子的能量
D.激发态原子的能量较高,极易失去电子,表现出较强的还原性
15.下列能级的能量大小比较,正确的是()
A.E(4s)>E(3d)B.E(6p)>E(5f)C.E(6s)<E(5p)D.E(4d)<E(5p)
16.对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出红色光。
产生这一现象的主要原因()
A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量
B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
D.在电流的作用下,氖原子与构成灯管的物质发生反应
17.与Ne核外电子排布相同的离子跟与Ar核外电子排布相同的离子形成的化合物是()
A.MgBr2B.Na2SC.KClD.KF
18.科学研究证明:
核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子的数目及核电荷的数目有关。
氩原子与硫离子的核外电子排布相同,都是1s22s22p63s23p6。
下列说法正确的是()
A.两粒子的1s能级上电子的能量相同
B.两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同
C.两粒子的电子发生跃迁时,产生的光谱不同
D.两粒子都达8电子稳定结构,化学性质相同
19.以下电子排布式表示基态原子电子排布的是()
A.1s22s22p63s13p3B.1s22s22p63s23p63d104s14p1
C.1s22s22p63s23p63d24s1D.1s22s22p63s23p63d104s24p1
20.基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有()
A.1种B.2种C.3种D.8种
21.人们常将在同一原子轨道上运动的,自旋方向相反的2个电子,称为“电子对”;将在同一原子轨道上运动的单个电子,称为“未成对电子”。
以下有关主族元素原子的“未成对电子”的说法,错误的是()
A.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中一定含有“未成对电子”
B.核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中一定不含“未成对电子”
C.核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中可能含有“未成对电子”
D.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中可能不含“未成对电子”
22.写出下列元素基态原子的电子排布式:
(1)N
(2)Ne
(3)S(4)Ca
(5)29Cu(6)32Ge
23.按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素,并回答问题。
A的原子中只有一个能层且只含1个电子;B的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子;C的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反;D的原子第三能层上有8个电子,第四能层上只有1个电子;E原子的外围电子排布为3s23p6。
(1)写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式(至少写出5个):
;
(2)写出用上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式(至少写出2个):
、;
(3)检验某溶液中是否含有D+的离子,可通过______________反应来实现;
检验某溶液中是否含有B—的离子,通常所用的试是_________和_______。
(4)写出E的元素符号___________,要证明太阳上是否含有E元素,可采用的方法是______________________。
24.化合物YX2、ZX2中,X、Y、Z的核电荷数小于18;X原子最外能层的p能级中有一个轨道充填了2个电子,Y原子的最外层中p能级的电子数等于前一能层电子总数,且X和Y具有相同的电子层;Z与X在周期表中位于同一主族。
回答下列问题:
(1)X的电子排布式为,Y的轨道表示式为;
(2)ZX2的分子式是,YX2电子式是;
(3)Y与Z形成的化合物的分子式是_______,该化合物中化学键的种类是________。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 原子结构