《原子结构与元素周期表》PPT课件(鲁科版选修3).ppt
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1、第二节 原子结构与元素周期表一、基态原子的核外电子排布一、基态原子的核外电子排布“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。1、电子、电子优先排布在能量低优先排布在能量低的电子层里,先排的电子层里,先排满满K层,再排层,再排L层。层。2、每个、每个电子层电子层最多容纳的电子数为最多容纳的电子数为2n2(n为为电子层数)。电子层数)。3、最外层电子数不超过最外层电子数不超过8个(个(K为为2个)个),次,次外层不超过外层不超过18个,倒数第三层不超过个,倒数第三层不超过32个
2、。个。(一低四不超)(一低四不超)上述规律相互制约,相互联系上述规律相互制约,相互联系?内容回顾:内容回顾:1、原子核外空间由里向外划分为不同的电子层、原子核外空间由里向外划分为不同的电子层2、同一电子层的电子也可以在不同的轨道上运动、同一电子层的电子也可以在不同的轨道上运动3、不同的轨道的能量不同、不同的轨道的能量不同电电 子子 层层 一一 二二 三三 四四 五五 六六 七七 符符 号号 K L M N O P Q 最多电子数最多电子数 2 8 18 32 50 电电 子子 层层 一一 二二 三三 四四 五五 轨轨 道道 类类 型型 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
3、 5s 5pn轨轨 道道 数数 1 4 9 16 25.n2最多电子数最多电子数 2 8 18 32 50.2n2 比较下列轨道能量的高低比较下列轨道能量的高低1. ns np nd nf2. 1s 2s 3s 4s 2px 2py 2pz 3Px 2S3. 3d 4s ?1、原子核外电子的排布所遵循的原理:、原子核外电子的排布所遵循的原理:(1)、能量最低原理)、能量最低原理 电子先占据能量低的轨道,再依次电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道进入能量高的轨道一、基态原子的核外电子排布一、基态原子的核外电子排布 “雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综
4、治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序 1、原子核外电子的排布所遵循的原理:、原子核外电子的排布所遵循的原理:一、基态原子的核外电子排布一、基态原子的核外电子排布 (2)、泡利不相容原理)、泡利不相容原理 每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子【交流研讨】【交流研讨】C:最外层的:最外层的p能级上有三个规道能级上有三个规道可能写出的基态可能写出的基态C原子最外层原子最外层p能级上两个电子能级上两个电子的可能排布:的可能排布: 2p:2p: 2p:2p:2p2p:2
5、p 2p 1、原子核外电子的排布所遵循的原理:、原子核外电子的排布所遵循的原理:一、基态原子的核外电子排布一、基态原子的核外电子排布 (3)、洪特规则)、洪特规则 在能量相同的轨道上排布时,电子尽在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同可能分占不同的轨道,且自旋状态相同据此可表示核外电子排布:P11、P122、1936号元素的基态原子的核外电子排布号元素的基态原子的核外电子排布【活动探究】【活动探究】 尝试写出尝试写出1936号元素号元素KKr的原子的核外电子排布式。的原子的核外电子排布式。 钾K:1s22s22p63s23p64s1; 钙Ca:1s22s22p63s
6、23p64s2;铬Cr:1s22s22p63s23p63d54s1;铁Fe:1s22s22p63s23p63d64s2;钴Co:1s22s22p63s23p63d74s2;铜Cu:1s22s22p63s23p63d104s1;锌Zn:1s22s22p63s23p63d104s2;溴Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5; 氪Kr:1s22s22p63s23p63d104s24p6 对于能量相同的轨道对于能量相同的轨道( (同一电子亚层同一电子亚层) ),当电子排布,当电子排布处于全满(处于全满(s s2 2、p p6 6、d d1010、f f1414)、半满()、半满(s
7、s1 1、p p3 3、d d5 5、f f7 7)、全空()、全空(s s0 0、p p0 0、d d0 0、f f0 0)时比较稳定,整个体系)时比较稳定,整个体系的能量最低。的能量最低。 洪特规则的特例:洪特规则的特例:“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。3、价电子:、价电子:过渡金属元素的价电子:过渡金属元素的价电子:与化学性质密切相关的外层原子轨道上的电子与化学性质密切相关的外层原子轨道上的电子主族元素的价电子:最外层电子主族元素的价电子:最外层电子外围电
8、子外围电子包括包括d能级和能级和s能级能级 因此随核电荷数递增,基态原子的电子按如下顺序填入核外电子运动轨道:1S,2S,2P,3S,3P,4S,3d ,4P。其中,S、P、d 分别有 1、3 、5个轨道,每个轨道只能容纳两个自旋方向相反的电子,当原子最外层的轨道能量相同时,最后几个电子的排布要符合洪特规则。 当出现d 轨道时,电子按ns、(n-1)d、np 顺序排布,这样的排布方式使体系的能量最低,这一规律叫“能级交错”小结:1、电子在原子轨道上的排布顺序 小结:2、基态原子的核外电子排布三大原则 u能量最低原则:u核外电子的排布要使整个原子的能量最低,以形成稳定结构。u泡利不相容原理:u一
9、个原子轨道中最多只能容纳两个电子,并且这两个电子的自旋方向必须相反。u洪特规则: u对于基态原子,电子在能量相同的轨道上排布时,应尽可能的分占不同的轨道并且自旋方向相同。 小结:3、原子核外电子排布的表示方法 u电子排布式:u用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数;为了避免电子排布式过于繁琐,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表示。u如:Na:1Na:1s2 22 2s2 22 2p6 63 3s1 1 或 Na:Ne3Na:Ne3s1 1。u其中24Cr24Cr:1 1s2 22 2s2 22 2p6 63 3s2 23 3p6 63 3d5 54
10、 4s1 1 和 u29Cu29Cu:1 1s2 22 2s2 22 2p6 63 3s2 23 3p6 63 3d10104 4s1 1符合洪特规则中的半满、全满状态。“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。作业:作业:1、写出、写出118号元素原子的电子排布式和价号元素原子的电子排布式和价电子排布式电子排布式作业格式作业格式:元素符号元素符号 电子排布式电子排布式 价电子排布式价电子排布式 H 1S1 1S1 He 1S2 1S2 Li 1S22S1 或或 He2S
11、1 2S12、背诵、背诵136号元素原子的元素名称和对应原子序数号元素原子的元素名称和对应原子序数“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。知识回顾:元素周期表的结构周期周期族族短周期(第一,二,三周期,短周期(第一,二,三周期,2,8,8)长周期(第四,五,六周期,长周期(第四,五,六周期,18,18,32
12、)不完全周期(第七周期,不完全周期(第七周期,26)主族(主族(A A,7个纵行)个纵行)副族(副族( B B,7个纵行)个纵行)族(族(8,9,10纵行)纵行)零族零族“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。展示电子排布的周期表展示电子排布的周期表“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 交流研讨交流研讨请根据请根据136号元素原子的电子排布,
13、号元素原子的电子排布,参照鲍林近似能级图,尝试分析原子中电子排参照鲍林近似能级图,尝试分析原子中电子排布与元素周期表中周期划分的内在联系。布与元素周期表中周期划分的内在联系。1.周期的划分与什么有关?周期的划分与什么有关?2.每一周期中所能容纳的元素种数与什么有关?每一周期中所能容纳的元素种数与什么有关?3.周期序数与什么有关?周期序数与什么有关?“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。二、二、1、核外电子排布与周期的划分、核外电子排布与周期的划分能级能级能级组数(周能
14、级组数(周期数)期数)能级组内最多电子数能级组内最多电子数(周期中的元素数)(周期中的元素数)周期名称周期名称1s12短周期短周期2s,2p28短周期短周期3s,3p38短周期短周期4s,3d,4p418长周期长周期5s,4d,5p518长周期长周期6s,4f,5d,6p632长周期长周期7s,5f,6d,7p7(32)不完全周期不完全周期“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。1)除第一周期外)除第一周期外, 各周期均以填充各周期均以填充 s 轨道轨道的元素开始的元素
15、开始, 并以填充满并以填充满p 轨道的元素告终轨道的元素告终.(第一周期除外)(第一周期除外) 1s1 1s22s1 2s22p63s1 3s23p64s1 4s24p65s1 5s25p66s1 6s26p6外围电子数有外围电子数有1 8个个“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2)周期元素数目)周期元素数目=相应能级组中原子轨道相应能级组中原子轨道所所 能容纳的电子总数能容纳的电子总数3)元素所在周期的判断:周期数)元素所在周期的判断:周期数=电子层数电子层数周期
16、周期能级组能级组能级组内原子轨能级组内原子轨道道 元素数目元素数目电子最大容电子最大容量量 1 1s 2 2 2 2s 2p 8 8 3 3s 3p 8 8 4 4s 3d 4p 18 18 5 5s 4d 5p 18 18 6 6s 4f 5d 6p 32 32 7 7s 5f 6d (未完未完) 26 (未完未完) 未满未满“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。练习练习书写书写20号钙原子、号钙原子、24号铬原子、号铬原子、29号铜原号铜原子和子和35号溴原子的价
17、电子排布。号溴原子的价电子排布。Ca 4s2 Cr 3d54s1 Cu 3d104s1 Br 4s24p5讨论讨论1.主族元素原子的价电子排布与过渡元素原子的主族元素原子的价电子排布与过渡元素原子的价电子排布有什么区别?价电子排布有什么区别?2.同一主族元素原子的价电子排布有什么特点?同一主族元素原子的价电子排布有什么特点?主族序数与什么有关?主族序数与什么有关?3.同一族过渡元素原子的价电子排布有什么特点?同一族过渡元素原子的价电子排布有什么特点?其族序数与什么有关?其族序数与什么有关?“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础
18、、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。1)外围电子结构相同)外围电子结构相同2)元素所在族的判断:)元素所在族的判断:主族元素:主族序数主族元素:主族序数=外围电子数外围电子数=最外层电子数最外层电子数副族元素:以外围(副族元素:以外围(n-1)d+ns的电子总数判断的电子总数判断A、电子总数为、电子总数为37,BBB、电子总数为、电子总数为810,C、电子总数为、电子总数为1112,B和和B2、核外电子排布与族的划分、核外电子排布与族的划分“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应
19、用为重点的“群众性治安防控工程”。规律规律:由元素的价电子结构判断由元素的价电子结构判断.1.nsX n 周期周期 XA 族族 2.ns2npX n 周期周期 (2+X)A 族族 3.(n-1)dXnsY n 周期周期(X+Y)B 族族 (X+Y7) X+Y7时为时为n 周期周期VIII族族4.(n-1)d10nsX n 周期周期XB 族族 练习练习:写出下列价电子结构所对应的周期表的位置写出下列价电子结构所对应的周期表的位置 A. 4s24p5 B. 3d54s1 C. 4d105s2 D. 5s1 E. 3d74s2 F. 6s26p6 G. 1s2“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社
20、区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。选讲选讲“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。周周期期元元素素数数目目外围电子排布外围电子排布AA B 族族21S11S28S12 2S22p1 52S22p618S123S23p1 53S23p618S12d194s23d104s124S24p1 54S24p632S124d195s24d105s125S25p1 55S25p632S124f
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