第1章原子结构与元素性质1.2.1基态原子的核外电子排布课件(共31张PPT)鲁科版高中化学选择性必修2

(课件网) 1.2.1 基态原子的核外电子排布 核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析： 学生能够从宏观角度理解元素的性质与原子结构的关系，同时从微观层面深入认识基态原子的核外电子排布规律，明确电子在不同能级、轨道上的分布情况对元素性质产生的影响。 2.证据推理与模型认知： 基于实验事实和理论分析，如原子光谱实验，推理出核外电子具有量子化特征以及不同能级的存在。构建基态原子的核外电子排布模型，像能层、能级、轨道等模型，运用这些模型解释和预测元素的原子结构及性质变化规律，如利用电子排布式判断元素在周期表中的位置。 3.科学态度与社会责任： 认识到核外电子排布理论是经过众多科学家不断探索和完善的成果，培养严谨认真的科学态度。了解核外电子排布知识在新材料研发、能源开发等领域的应用，如通过对过渡金属元素核外电子排布的研究，开发新型催化剂，增强学生对科学知识服务社会的责任感。 学习重难点 学习重点 1.基态原子的核外电子排布规律，包括能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。 2.掌握 1 - 36 号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式的书写。 学习难点 1.理解洪特规则的特例，即当能量相同的原子轨道在全充满（如 p 、d 、f ）、半充满（如 p 、d 、f ）和全空（如 p 、d 、f ）状态时，体系的能量较低，原子较稳定。 2.根据基态原子的核外电子排布推断元素的性质及在周期表中的位置。 新课导入 我们刚刚看到了这些神奇的颜色，钠是黄色、钾是紫色（透过蓝色钴玻璃）等。这些不同的颜色代表着不同的元素。为什么不同的元素会产生不同颜色的火焰呢？ 这是因为在加热的过程中，原子中的电子获得能量，发生了跃迁，当它们回到原来的状态时就会释放出特定颜色的光。 而电子的这些行为是受到原子内部一种有序的电子排布规律支配的，这就是我们要学习的构造原理和电子排布式。 通过这节课的学习，我们就能明白这些奇妙现象背后的科学道理。 基态原子的核外电子排布规律 1.三个原则 研究发现，原子中的核外电子按照一定规律分布在各原子轨道上。那么，多电子原子中的电子是如何分布在各原子轨道上的呢？本节探讨能量最低状态即基态原子的核外电子排布的规律。 (1)能量最低原理 基态原子的核外电子总是尽可能先排布在能量最低的轨道上，然后由里及外依次排布在能量较高的轨道上。也可以说，核外电子遵循的排布规则使整个原子的能量处于最低状态。 氢原子有很多轨道：1s、2s、2px、2py、2pz 等，但只有一个电子，应该填在哪？氦原子的电子呢？ 1s 1.三个原则 1925年，乌伦贝克和哥德斯密根据实验事实提出假设：电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫自旋（类似地球的自转）。 ① 自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性。 ② 电子能量与能层、能级有关，电子的空间运动状态与原子轨道有关，能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定电子的运动状态。 ③ 电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向：常用“ ↑ ”和“ ↓ ”表示自旋相反的电子。 1.三个原则 (2)泡利不相容原理 一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋状态不同；或者说，一个原子中不会存在两个运动状态完全相同的电子。 自旋相反的两个电子 泡利 1.三个原则 He 3p 3s 2p 2s 1s ↑↓ 能量 ↓↑ ↓↓ ↑↑ 1.三个原则 电子排布式与轨道排布式 电子排布式是表示原子核外电子排布的一种方式。在ns、np、nd等各能级符号的右上角用数字表示出该能级中的电子数目，如基态锂原子的电子排布式为1s22s1。 轨道表示式用方框（或小圆圈、短线）表示一个原子轨道，用箭头“↑”或“↓”来区别 自旋状态不同的电子，如基态锂原子的轨 ... ...