物质结构基础-安徽中医药高等专科学校.doc

- PAGE 23 - 第一章 物质结构基础 课时目标 【知识教学目标】 1．掌握原子的组成；描述原子核外四个量子数的意义及取值规则；原子轨道能级、能级组、能级图的概念；原子核外电子排布三原则指导下的核外电子排布式、轨道表示式及价电子层结构式的书写；元素周期律的概念；元素电子的电子层结构与周期表结构的关系；元素性质的周期性变化。 2．熟悉质量数、同位素、平均原子量的概念；电子云、原子轨道的含义。 3．了解放射性同位素的应用，屏蔽效应和钻穿效应。 【能力培养目标】 1．具有根据原子结构分析元素性质的能力。 2．根据元素原子结构和元素性质的变化，培养从变化的事物中发现变化规律的能力。 3．通过原子结构的学习，培养抽象思维的能力。 重点 描述原子核外四个量子数的意义及取值规则；原子核外电子排布；元素的周期性及元素的电子层结构与周期表结构的关系。 难点 四个量子数的意义及取值规则 教学方法 讲授、讨论 课时数 10 使用教具 多媒体课件和轨道模型 参考资料 1．《无机化学》北京师范、华中师范、南京师范等校合编，高等教育出版社。面向21世纪课程教材。 2．《无机化学》黄南珍主编，人民卫生出版社。全国高等职业技术教育卫生部规划教材。 3．《大学基础化学》北京大学《大学基础化学》编写组，高等教育出版社。普通高等教育“九五”国家教委重点教材。 4．《无机化学》侯新初主编，中国医药科技出版社。普通高等专科教育药学类规划教材。 5．《无机化学》巫碧辉主编，上海科学技术出版社，高等医药院校教材。 教学体会 本章内容复杂、抽象、深奥，是本门课程的一个难点知识。理科生由于中学阶段学习了一些这方面的知识，相对好些，但文科生就很困难。教学中着重考虑如何将知识具体化、形象化，化繁为简、深入浅出。电子运动特殊性和轨道等知识则能简则简，告诉学生医药学专业不需要深究为什么是这样的图形？关键在于结果的实际应用。对核外电子排布、电子构型与性质的关系、周期性、量子数的描述意义和数值含义等重难点知识多增加互动，以把握学生掌握的程度，调整教学进度。 第一章 物质结构基础 第一节 核外电子的运动状态 一、原子核外电子的运动 (一)元素 原子序数 1．元素 元素是原子核里质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。 例如：C有质量为12、13、14的三种原子，他们的质子数都是12，所以他们都是C元素。 2．原子序数 元素按核电荷数由小到大排列成序，形成的原子序号称为原子序数。 例如：H的核电荷数是1，它的原子序号为1，其原子序数也为1。 (二)原子的组成 原子序数=核内质子数=核电荷数=核外电子数 原子的质量=质子数＋中子数 原子组成中粒子间的关系： 质子Z个 原子 原子核｛中子(A—Z)个 核外电子Z个 一、核外电子的运动 (一)电子云 用统计的方法，得到核外电子运动的一个空间图象，这个图象好象原子核外笼罩着一团电子形成的云雾，这就是所谓的“电子云”。 图1-1氢原子核外电子云图。 (二)电子运动状态的几种主要图象表示 1．电子云角度分布图 电子运动分布除与离核距离有关外，还与空间角度有关，则核外电子的概率密度分布随空间角度变化而变化的图形叫电子云角度分布图。 图1-2原子核外电子云角度分布图 电子云角度分布图的形状为：s像球形，p像哑铃形，d像花瓣形，f比较复杂。 注意：该图形是立体空间图形。不能用叙述平面结构的词描述。 例如：s形状的电子云是圆，p形状的电子云是∞。这种说法都是错误的。 2．原子轨道的角度分布图 对核外电子的运动，以空间不同角度上对应的波函数值ψ做图，得到的函数图形叫原子轨道的角度分布图。 图1-3原子核外电子的轨道分布图 原子轨道角度分布图和电子云角度分布图比较可知，两种图形的形状很相似，出现极大值的方向也相同。但原子轨道角度分布图中有正负号，且比对应的电子云角度分布图“瘦”。 练习题：请同学们说出下列两个图形分别代表什么意思？并做出比较。 电子云角度分布图和原子轨道角度分布图是最重要的一种图形。 3．电子云径向分布图(壳层概率分布) 核外电子出现的概率密度分布随着离核距离的变化而变化的关系图叫电子云径向分布图。 图1-4基态氢原子的径向分布图 4．等概率密度图 将核外空间概率密度值相等的各点连成曲面，称等密度面，核外电子在一定单位内的一系列等密度面构成等密度面图。如氢原子1s轨道的等密度面 图1-5氢原子的等概率密度面图 从图中数值可以看出，原子核附近的球面电子出现的几率密度最大。 二、核外电子运动状态的描述 核外电子的运动状态可以用n、ι、m、ｍs四个