人教版新课标高中化学选修3《物质结构与性质》全册学案 下载本文

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人教版高中化学必修三

全册学案

人教版新课标高中化学选修3《物质结构与性质》全册学案

第一章《原子结构与性质》

第一节原子结构

【学习目标】

1、了解原子结构的构造原理,知道原子核外电子的能级分布,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

2、了解能量最低原理,知道基态和激发态,知道原子核外电子的跃迁及原子光谱 3、了解原子核外电子的运动状态,知道电子云和原子轨道 【学习重点】

1、根据构造原理写出1~36号原子核外电子的排布式 2、核外电子的运动状态,电子云和原子轨道 3、泡利原理、洪特规则 【学习难点】 1、电子云和原子轨道 2、基态、激发态与光谱

【学习过程】(第一课时)学习时间: 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。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

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w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

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:2n2(n:能层的序数)

但是同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级(S、P、d、F), 能级的符号和所能容纳的最多电子数如下:

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能层 KLMNO …… 能级

最多电子数 … 各能层电子数 ……

(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 三、构造原理w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

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:

【练习】1、以下能级符号正确的是( ) A. 6sB.2dC.3fD.7p

2、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

3. 写出17Cl(氯)、21Sc(钪)、35Br(溴)的电子排布式 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。 4. 写出1—36号元素的核外电子排布式。 5. 写出1—36号元素的简化核外电子排布式。

6. 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)EK EN EL EM, (2)E3S E2SE4S E1S, (3)E3S E3d E2P E4f。

(第二课时)学习时间:

四、电子云和原子轨道: (1)电子运动的特点:① ② ③。 电子云:称作电子云。 常作原子轨道。

S的原子轨道是的,能层序数越大,原子轨道的半径。

P的原子轨道是的,每个P能级有3个轨道,它们互相垂直,分别以Px、Py、Pz为符号。P原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。

五、泡利原理和洪特规则w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

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。

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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。 【练习】1、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 2、某元素质量数51,中子数28,其基态原子未成对电子数为( ) A.0B.1C. 2D.3

3、4p轨道填充一半的元素,其原子序数是( ) A.15 B. 33 C. 35 D. 51

4、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 B C D

5、以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断,哪些违反了泡利不相容原理,哪些违反了洪特规则。

↑ ↑ ↑↑ ↑ ↑ ↑ ↓ ↑ ↓↑ ↓ (1) (2) (3) ↓↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↓ ↓ (4) (5) (6) 违反泡利不相容原理的有,违反洪特规则的有。

6、思思同学在总结“构造原理、能量最低原理、泡利原理、洪特规则”后得出了:“在同一原子里,没有运动状态完全相同的电子存在”的结论。

(第三课时)学习时间:

六、能量最低原理、基态、激发态、光谱

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,简称能量最低原理。处于最低能量的原子叫做基态原子。

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。 1、气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化,吸收能量最多的是( ) A. 1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1 B. 1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2

C.1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3 D.1s22s22p63s23p64s24p2→1s22s22p63s23p64s24p1 2、生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是( )

A、钢铁长期使用后生锈B、节日里燃放的焰火C、金属导线可以导电D、夜空中的激光 【练习】w 1、下列原子或离子原子核外电子排布不属于基态排布的是( ) A. Na: 1s22s22p53s2B. S2-: 1s22s22p63s23p6C. N: 1s22s22p3D. Si: 1s22s22p63s23p2 2、下列说法正确的是( ) A.钾(K)原子基态的原子结构示意图为:1s22s22p63s2 B.H2O电子式为

C.Mg的原子基态电子排布式为1s22s22p63s23p1D.Ca2+离子基态电子排布式为1s22s22p63s23p6

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