1、物质结构与性质物质结构与性质 选修选修3 第一章第一章 原子结构与性质原子结构与性质原子结构原子结构能层KLMN能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f各能级最多容纳的电子数2262610 2610 14各能级最多容纳的电子数2818322.构造原理构造原理(基态原子核外电子的排布遵循图基态原子核外电子的排布遵循图 )随着核电荷数的递增，绝大多数元素的原子，它的核外电随着核电荷数的递增，绝大多数元素的原子，它的核外电子的排布将遵循子的排布将遵循1s 2p 3s 4p 5s 6s 4f2s3p 4s 3d4d 5p即：即：ns(n-2)f(n-1)dnp3。原子核外电子排布
2、遵循的三个原理。原子核外电子排布遵循的三个原理.（1）能量最低原理）能量最低原理:原子的电子排布遵循的构造原理（能级图）使整个原子原子的电子排布遵循的构造原理（能级图）使整个原子的能量处于的能量处于 状态。（基态原子）状态。（基态原子）如：如：20Ca的电子排布式为的电子排布式为最低最低20Ca：1s22s22p63s23p63d04s2（2）泡利不相容原理）泡利不相容原理:每个原子轨道最多容纳每个原子轨道最多容纳 个自旋状态不同的电子个自旋状态不同的电子.如：如：2He的电子排布图为的电子排布图为22He1s2He1s不能为不能为（3）洪特规则）洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道时，总
3、是优先当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先且自旋状态且自旋状态如如 ： 7 N的外围电子排布图为的外围电子排布图为: 不能为不能为 也不能为也不能为2p2p2p单独占据一个轨道单独占据一个轨道相同相同. 试书写试书写N、Cl、K、26Fe原子的原子的电子排布式电子排布式Fe：1s22s22p63s23p63d64s2Fe: Ar3d64s2四、基态与激发态、原子光谱四、基态与激发态、原子光谱4 4（1 1）基态原子与激发态原子）基态原子与激发态原子 处于处于最低能量最低能量的原子叫做基态原子的原子叫做基态原子当基态原子的电子当基态原子的电子吸收能量吸收能量后，后，电子会跃迁到电子会跃迁到
4、较高能级较高能级，变成，变成激发态原子激发态原子可利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称可利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析为光谱分析不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的能量放不同的能量表现为光表现为光的波长和的波长和强度强度形式形式用光谱仪摄取用光谱仪摄取得到各种元素的电子的吸得到各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱收光谱或发射光谱1、判断下列表达是正确还是错误、判断下列表达是正确还是错误1）1s22p1属于基态；属于基态；2）1s22s2 2p63s2 3p63d54s1属于激发态；属于激发态； 3）1s22s2 2p63d1属于激发态；
5、属于激发态；4）1s22s2 2p63p1属于基态；属于基态；答案：答案： (1) x(2) x(3)(4) x课堂练习课堂练习五、电子云与原子轨道五、电子云与原子轨道思考思考: : 宏观物体与微观物体（电子）的运动有什么宏观物体与微观物体（电子）的运动有什么区别区别? ?宏观物体的运动特征：宏观物体的运动特征： 可以准确地测出它们在某一时刻所处的位可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度；置及运行的速度； 可以描画它们的运动轨迹。可以描画它们的运动轨迹。微观物体的运动特征：微观物体的运动特征：电子的质量很小，只有电子的质量很小，只有9.111031kg；核外电子的运动范围很小核外电
6、子的运动范围很小（相对于宏观物体而言）；（相对于宏观物体而言）；电子的运动速度很大；电子的运动速度很大；测不准测不准(1)(1)电子云电子云图中图中 表示原子核，一个小黑点代表表示原子核，一个小黑点代表电子在这里出现过一次电子在这里出现过一次小黑点的疏密表示电子在小黑点的疏密表示电子在核外空间单位核外空间单位体积内体积内出现的概率的大小。出现的概率的大小。1s1s电子在原子核外电子在原子核外出现的概率分布图出现的概率分布图量子力学中将这量子力学中将这种电子云轮廓图种电子云轮廓图称为称为“原子轨道原子轨道”as电子的原子轨道（电子云）形状电子的原子轨道（电子云）形状 是以原子核为中是以原子核为中
7、心的心的球体球体，只有，只有 1 个伸展方向个伸展方向 2 2、原子轨道数和形状、原子轨道数和形状 2 2p p电子云电子云/ /原子轨道的形状是纺锤形（或称为原子轨道的形状是纺锤形（或称为哑哑铃形铃形），其伸展方向是互向垂直的三个方向（），其伸展方向是互向垂直的三个方向（P Px x、P Py y、P Pz z）。）。 P电子原子轨道半径同样随着电子原子轨道半径同样随着n增大而增大增大而增大能级nsnpndnf原子轨道数1357最多容纳的电子数2610142p（3）电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，）电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如：如：中的中的 2px.2py.2pz 轨道的能
8、量相等轨道的能量相等2、基态原子核外电子排布的表示方法、基态原子核外电子排布的表示方法（1）原子结构示意图）原子结构示意图1各原子轨道的能量高低比较各原子轨道的能量高低比较（1）nsnpndnf（2）1s2s3s1.8，非金属元素；，非金属元素；1.7，离子键；，离子键；1.7，共价键，共价键). c.判断元素价态正负判断元素价态正负 （电负性大的为负价，小的为正价）（电负性大的为负价，小的为正价）. d.电负性是判断金属性和非金属性强弱的重要参数电负性是判断金属性和非金属性强弱的重要参数 （表征原子得电子能力强弱（表征原子得电子能力强弱 ）下表是第三周期部分元素的电离能（单位：下表是第三周期
9、部分元素的电离能（单位：eVeV）数据）数据. .第一电离能（第一电离能（I I1 1），），气态正离子继续失去电子所需最低能量依次称为第二电离能（气态正离子继续失去电子所需最低能量依次称为第二电离能（I I2 2）、）、第三电离能（第三电离能（I I3 3）元素元素I I1 1/eV/eVI I2 2/eV/eVI I3 3/eV/eV甲甲5.75.747.447.471.871.8乙乙7.77.715.115.180.380.3丙丙13.013.023.923.940.040.0丁丁15.715.727.627.640.740.7下列说法正确的是下列说法正确的是(AC)A.甲的金属性比乙强甲的金属性比乙强 B.乙的化合价为乙的化合价为1价价C.丙一定为非金属元素丙一定为非金属元素 D.丁一定是金属元素丁一定是金属元素（见课本）（见课本）
