2024-2025高一化学人教版选择性必修二教案讲义1.1原子结构 讲义.doc

学案部分

第一章原子结构与性质

第一节原子结构与性质

一、原子的诞生

1、我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约2小时，诞生了大量的氢、少量的氦及极少量的

锂。其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的融合反应，分期分批地合成了其他

元素。(如图所示)

2、宇宙的组成元素：

二、原子的结构

1、原子结构概述：原子结构示意图eg：K(钾)

2、能层：即电子层，根据多电子原子核外电子的能量差异可将核外电子分成不同的能层。

3、能级

(1)含义：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，因此同一能层也可分成不同的能

级(也可称为电子亚层)。

(2)各能层所包含的能级符号及各能层、能级最多容纳的电子数见下表

(3)能层与能级的关系

1、数量关系：能层数＝能级数＝能级序数

=1\*GB3①同能层不同能级：ns＜np＜nd

2、能量关系：=2\*GB3②同能级不同能层：1s＜2s＜3s＜4s

=3\*GB3③不同能层、不同能级：能层的能量优先

(一般电子优先排入能量低的能层)

三、构造原理

1、构造原理

从氢原子开始，随着原子核电荷数的递增，核外电子一般是按下图所示的能级顺序填充的，填满一

个能级再填一个新能级。这个规律称为构造原理

(理解方法)不撞南墙不回头(原理)电子总是按照能量由低到高的顺序依次填充排布

(理解方法)不撞南墙不回头

(原理)电子总是按照能量由低到高的顺序依次填充排布

2、能级交错现象：ns＞(n－1)p＞(n－2)d

3、电子排布式：用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子

四、电子云图与原子轨道

1、电子运动的特点：没有固定的运动轨迹，只能确定电子在原子核外空间各处出现的概率。

2、电子云：由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称为电子云。

3、电子云图：把电子出现的大概率空间圈出来得到的图形，称为电子云轮廓图，简称电子云图。

4、原子轨道

(1)定义：把电子在原子核外的一个空间运动状态称为原子轨道。

(2)能级、原子轨道数、原子轨道名称的关系

(3)小结：①不同能层的同种能级的原子轨道形状相似，只是半径不同，能层序数n越大，原子轨道的半

径越大。

②s能级只有一个原子轨道，且都是球形的，无伸展方向。

③p能级有3个相互垂直的原子轨道，分别用px、py、pz表示。同一能层中px、py、pz的能量相

同，方向不同。

五、电子排布的三大原则

1、电子排布的三大原则

=1\*GB3①能量最低原理：电子总是优先排布在能量最低的能级里

=2\*GB3②泡利不相容原理：一个原子轨道里，最多容纳两个电子，且它们的自旋状态相反

=3\*GB3③洪特规则：电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同

2、电子排布图的书写

以铝原子(Al)为例，电子排布图中各符号、数字的意义为：

3、考点释义(注)：

(1)自旋状态(方向)：自旋只有两种方向，顺时针方向和逆时针方向。

(2)原子的运动状态决定因素：能层、能级、原子轨道、自旋状态；(即同一原子中，不存在运动状态完全

相同的电子，也就是说，原子内有多少个电子，就有多少种运动状态的电子)

(3)同一轨道全充满、半充满或全空的状态一般比较稳定。

全充满：s2、p6、d10、f14；

半充满：p3、d5、f7；

全空：p0、d0、f0。

因此，铬和铜的原子的电子排布图如下：

六、基态、激发态、光谱

1、基态与激发态原子

(1)基态：最低能量状态。处于最低能量状态的原子称为基态原子。

(2)激发态：较高能量状态(相对基态而言)。

(3)基态原子、激发态原子相互转化与能量的关系：__________________________

2、考点释义(注)：

(1)电子的跃迁不是化学变化。

(2)电子的跃迁一般发生在能量相近的能级之间。

(3)激发态原子释放能量变为基态原子时，其能量才能转化为可见光。

3、光谱

(1)定义：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放出不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸

收光谱和发射光谱，这些光谱统称为原子光谱。

(2)光谱分析及其应用：在现代化学中利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素。

(3)基态、激发态与光谱的联系：在日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯光、霓虹灯光、激光、焰

火……都与原子核外电子发生跃迁