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01§ 1.1 原子结构（人教版选修3）第1课时

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【学习目标】

1. 进一步认识原子核外电子的分层排布

2. 知道原子核外电子的能层分布及其能量关系

3. 知道原子核外电子的能级分布及其能量关系，能用符号表示原子核外的不同能级

【重难点】原子核外电子的能级分布及其能量关系，能用符号表示原子核外的不同能级

【自主预习】与【合作探究】

第一章

原子结构与性质

第一节

原子结构

（第1课时）

（阅读教材P4）问题：宇宙大爆炸是怎么回事？物质是由原子构成的，那么原子是怎样诞生的呢？

宇宙中最丰富的元素是那一种？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？

一、开天辟地—原子的诞生

人类认识原子的过程:

人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。随着现代科学技术的发展，我们现在所学习的科学理论，还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入和发展。

近代原子论

发现电子

带核原子结构模型

轨道原子结构模型

电子云模型

(1)近代科学原子论（1803年）: 道尔顿原子模型(英国化学家道尔顿J.Dalton , 1766～1844) 一切物质都是由最小的不能再分的粒子——原子构成。

原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球。

(2)原子并不是构成物质的最小微粒

——汤姆生发现了电子(1897年) 电子是种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。

汤姆生原子模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形成了中性原子。原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干镶嵌其中。

英国物理学家汤姆生（J.J.Thomson ,1856～1940）

(3)α粒子散射实验

思考：1911年著名物理学家卢瑟福为探索原子的内部结构进行了实验．在用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔时发现：

（1）大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向；

（2）一小部分α粒子改变了原来的运动方向；

（3）有极少部分α粒子被弹了回来．

下列对Au原子结构的认识错误的是（

）

A、根据有极少部分α粒子被弹了回来，说明金原子中有体积很小，质量大的原子核

B、根据一小部分α粒子改变了原来的运动方向；说明原子核内含有带正电荷的微粒

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1

C、根据大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向，说明金原子中有一个很大的空间

D、根据大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向，说明金原子中有一个很大的空间，原子不是实心球体

根据实验，卢瑟福在1911年提出原子有核模型。

卢瑟福原子模型（又称行星原子模型）：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子核的质量几乎等于原子的全部质量，电子在原子核外空间绕核做高速运动。

(4)玻尔原子模型（1913年）:玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型。

玻尔原子模型（又称分层模型）：当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运转；当原子有多个电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动。

不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。

(5)电子云模型（1935年）

(6)现代物质结构学说:氢原子电子云图

二、能层与能级

（1）能层:P4

在多电子的原子核外电子的能量是不同的，按电子的能量差异，可以将核外电子分成不同的能层。

核外电子分层排布: 1

2

3

4

5

6

7

K

L

M

N

O

P

Q

离核远近：近

远

能量高低：低

高

（2）能级:在多电子原子中，同一能层的电子，能量可以不同，还可以把它们分成能级。

22 能层

能级

最多容纳

电子数

K

1s

2

2s

2

L

2p

6

3s

2

M

3p

6

3d

10

4s

2

4p

6

N

4d

10

4f

14

5s

2

O

5p

6

…

…

2

8

18

32

…

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【学与问】1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数（n）间存在什么关系？(p5)

【学与问】2.不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数（n）间存在什么关系？(P5)

【学与问】3.英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电子数是否相同？

小结：

①能层的能级数等于该能层序数。

②任一能层的能级总是从s能级开始。

③在每一能层中，能级符号与能量大小的顺序是：ns＜np＜nd＜nf…

练习1：在同一个原子中，M能层上的电子与Q能层上的电子的能量(

) 能表示核外电子排布

A．前者大于后者

B．后者大于前者

C．前者等于后者

D．无法确定

【思考】怎样用能层，能级表示核外电子排布？------------原子的核外电子排布式

练习2：依据以上各能级最多容纳电子数C原子的核外电子排布式可以表示为：___________ 依照上式请书写

N O F Na Mg Al 的电子排布式

【巩固提升】

【必做】

1．(对应考点一)下列叙述正确的是(

) A．能级就是电子层

B．每个能层最多可容纳的电子数是2n2

C．同一能层中的不同能级的能量高低相同

D．不同能层中的s能级的能量高低相同

解析：能层是电子层，同一能层中的不同能级的能量高低的顺序是ns＜np＜nd＜nf，不同能层，能级符号相同，n越大，能量越高，如1s＜2s＜3s＜4s……。

答案：B

2．(对应考点二)某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法中不正确的是

．A．该元素原子中共有25个电子B．该元素原子核外有4个能层

C．该元素原子最外层共有2个电子D．该元素原子M电子层共有8个电子

解析：从电子排布式看，该原子最高能级为4s2，故有4个能层，最外层有2个电子，B、C正确；各能级的电子数之和为25，A正确；M层电子排布为3s23p63d5，故该层电子数为13，D项错误。

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3．第三能层所含的能级数为(

) A．18

B．3

C．8

D．2 解析：能层序数等于能级数，第三能层只有s、p、d 3个能级。

答案：B 4．符号为N的能层最多能容纳的电子数为(

) A．18

B．32

C．50

D．72 解析：符号为N的能层是第四能层，每一能层最多所能容纳的电子数为2n2，故N层最多能容纳的电子数为2×42＝32。

答案：B 5．[双选题]下列各能层中不包含d能级的是(

) A．N层

B．M层

C．L层

D．K层

解析：N层包含s、p、d、f能级，M层包含s、p、d能级，L层包含s、p能级，K层只包含s能级。

答案：CD 6．[双选题]下列说法正确的是(

) A．钾(K)原子的原子结构示意图为

B．H2O分子的电子式为

22C．Mg的原子电子排布式为1s2s2p63s23p1

＋D．Ca2电子排布式为1s22s22p63s23p6

解析：A项原子结构示意图为，C项中Mg原子的基态电子排布2262式为1s2s2p3s。

答案：BD 7．X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布为ns1,3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是(

) A．X2YZ3

B．X2YZ2

C．XYZ2

D．XYZ3

2124解析：最外层电子排布为3s3p和2s2p的元素分别是Al和O，它们的化合价为＋3、－2。最外层电子排布为ns1的元素化合价为＋1，根据化合价代数和为0知C项符合题意。

答案：

C 8．(8分)有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6，其中：

(1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号是________。

(2)某微粒的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是________。

(3)某微粒氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子最外层只有一个电子，这种微粒的符号是________。

(4)某微粒还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，且这种元素的原子得到一个电子即达稳定结构，这种微粒的符号是________。

解析：符合上述核外电子排布式的电中性微粒，很难发生化学反应的应为－－稀有气体Ar；使溴水褪色，应为还原性较强的S2，发生如下反应S2＋Br2===S↓－＋＋2Br；氧化性很弱，得电子后还原性很强，应为K；得一个电子即达稳定结－构，故该微粒应为Cl。

－＋－答案：(1)Ar

(2)S2

(3)K

(4)Cl

【选做】

【温馨提示】

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