3 4 5 ?? 10 11 12 13 ? 锂 铍 硼 氖 钠 镁 铝 Li Be B Ne Na Mg Al 1s 2 2s 11s2 2s22p1 1s2 2s22p6 1s 2 2s2p26 3s 2[思考与交流]查元素周期表中铜、金、银外围电子排布，它们是否符合构造原理，你从中总结出什么规律？
Cu：[Ar]3d104s1 Ag[Kr] 4d105s1 Au[Xe] 5d106s1，如Cu根据构造原理先排4s再排3d，实际上采取了3d全充满，4s半充满的状态。
[板书] 4、对于同一电子亚层(能级)(等价轨道),当电子排布为全充满、半充满或全空时,原子是比较稳定的。
［投影］相对稳定的状态有：全充满：p、d、f。全空：p、d、f。半充满：d、f。
[思考与交流]元素周期表中钠的电子排布写成[Ne]3s1，是什么意义？模仿写出8号、14号、26元素简化的电子排布式？
稀有气体结构，O：[He] 2s22p4 Si：[Ne] 3s23p2 Fe：[Ar] 3d64s2。
［讲］上式方括号里的符号的意义是：该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构。 ［板书］5、基态原子核外电子排布可简化为： ［稀有气体元素符号］+外围电子(价电子、最外层电子)
［讲］即将基态电子的原子排布式中与稀有气体相同的部分用该稀有气体的元素符号表示。 ［投影小结］构造原理中排布顺序的实质------各能级的能量高低顺序
(1)相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： ns (2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：1s<2s<3s<4s；2p<3p<4p; 3d<4d (3) 不同层不同能级可由下面的公式得出: ns < (n-2)f < (n-1)d < np (n为能层序数) [随堂练习]写出17Cl（氯）、21Sc(钪)、35Br（溴）的电子排布 氯：1s2s2p3s3p 钪：1s22s22p63s23p63d14s2 溴：1s22s22p63s23p63d104s24p5 ［知识拓展］原子最外层、次外层及倒数第三层最多容纳电子数的解释： 1、依据：构造原理中的排布顺序，其实质是各能级的能量高低顺序可由公式得出： ns < (n-2)f < (n-1)d < np 2、解释： 2 2 6 2 5 6 10 14 0 0 0 5 7 6 (1) 最外层由ns、np组成，电子数不大于2+6=8 (2) 次外层由(n-1)s(n-1)p(n-1)d组成，所容纳的电子数不大于2+6+10=18 (3) 倒数第三层由(n-2)s(n-2)p(n-2)d(n-2)f组成，电子数不大于2+6+10+14=32 [过渡]通过上节课学习我们知道，电子排布都遵循能量最低原理，我们学习第四部分。 [板书]四、基态与激发态、光谱 [讨论]节日五颜六色的焰火是否是化学变化？若不是化学变化，与电子存在什么关系？（图1-3）。 [讲] 节日焰火与核外电子发生跃迁有关 [板书]1、基态—处于最低能量的原子。 激发态—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。 基态与激发态的关系： [讲] 各种焰色反应是由对应的各种元素决定的。钙、锶、钡以及碱金属的挥发性化合物在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态激发到了高态，该电子处于激发态；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约10－８s）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长的光能形式释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。 [投影]图1-4 激光的产生与电子跃迁有关 [问]同学们都听说过“光谱”一词，什么是光谱呢？ [板书]2、不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱 [讲]资料：1868年8月18日，法国天文学家詹森赴印度观察日全食，利用分光镜观察日珥，从黑色月盘背面如出的红色火焰，看见有彩色的彩条，是太阳喷射出来的帜热其他的光谱。他发现一条黄色谱线，接近钠光谱总的D1和D2线。日蚀后，他同样在太阳光谱中观察到这条黄线，称为D3线。1868年10月20日，英国天文学家洛克耶也发现了这样的一条黄线。 经过进一步研究，认识到是一条不属于任何已知元素的新线，是因一种新的元素产生的，把这个新元素命名为 helium，来自希腊文helios（太阳），元素符号定为He。这是第一个在地球以外，在宇宙中发现的元素。为了纪念这件事，当时铸造一块金质纪念牌，一面雕刻着驾着四匹马战车的特征:暗背景, 传说中的太阳神阿波罗（Apollo）像，另一面雕刻着詹森和洛克耶的头像，下面写着：1868年8月18日太阳突出物分析。 [投影]发射光谱与吸收光谱 锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱亮线, 线状不连续特征:暗背景, 亮线, 线状不连续锂、氦、汞的吸收光谱特征:亮背景,暗线,线状不连续［讲］原子光谱可分为发射光谱和吸收光谱 ,特征:亮背景［板书］3、原子光谱的分类： 锂、氦、汞的吸收光谱暗线,线状不连续7 (1)物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱 (2)吸收光谱 ［讲］发射光谱：处于高能级的原子或分子在向较低能级跃迁时产生辐射，将多余的能量发射出去形成的光谱。大量处于激发态的原子会发出各不相同的谱线组成了氢原子光谱的全部谱线，由于产生的情况不同，发射光谱又可分为连续光谱和明线光谱 ［讲］处于基态和低激发态的原子或分子吸收具有连续分布的某些波长的光而跃迁到各激发态，形成了按波长排列的暗线或暗带组成的光谱。 ［讲］光谱分为连续光谱和线状光谱，氢原子光谱为线状光谱。线状光谱－－具有特定波长、彼此分离的谱线所组成的光谱(上图)。连续光谱－－由各种波长的光所组成，且相近的波长差别极小而不能分辨所得的光谱.如阳光形成的光谱 ［讲］各种焰色反应是由对应的各种元素决定的。钙、锶、钡以及碱金属的挥发性化合物在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态激发到了高态，该电子处于激发态；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约10－８s）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长的光能形式释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。 氢发射光谱［投影］ [板书]3、光谱分析—利用原子光谱线上的特征谱线来鉴定元素 ［讲］各元素的光谱是不同的，就像是元素的“指纹”，可以用来鉴别元素。甚至可以根据光谱发现新的元素。 ［讲］通过原子光谱发现许多元素：如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中有特征的篮光和红光。又如：1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等 [阅读]科学史话—玻尔与光谱。体会“类比”是一种科学思维方法；体会理论对实验的指导意义。 [随堂练习] 1、同一原子的基态和激发态相比较 （ ） A．基态时的能量比激发态时高 B．基态时比较稳定 C．基态时的能量比激发态时低 D．激发态时比较稳定 2、生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是（ ） 8 锂发射光谱氢吸收光谱钠吸收光谱锂吸收光谱 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 3、当碳原子的核外电子排布由1s22s22p2转变为1s22s12p3时，下列说法正确的是 A．碳原子由基态变为激发态 B．碳原子由激发态变为基态 C．碳原子要从外界环境中吸收能量 D．碳原子要向外界环境释放能量 4、请根据构造原理，写出下列基态原子的电子排布式 （1）N （2）Ne （3）Br （4）Ca 5、若某基态原子的外围电子排布为4d5s，则下列说法正确的是 A．该元素基态原子中共有3个电子 B．该元素原子核外有5个电子层 C．该元素原子最外层共有3个电子 D．该元素原子M能层共有8个电子 6、某元素的激发态原子的电子排布式为1s2s2p3s3p4s，则该元素基态原子的电子排布式为 ；元素符号为 。 7、根据构造原理写出11、16、36号元素的基态的电子排布 第一节 原子结构 第3课时 知识与技能 1、了解原子核外电子的运动规律，了解电子云的概念 2、了解原子轨道图及每个能级中的轨道分布情况和最大容纳电子数 3、掌握泡利原理、洪特规则 重 点：泡利原理、洪特规则 难 点：泡利原理、洪特规则 知识结构与板书设计 五、电子云和原子轨道： 1、电子云 (1)电子运动的特点： ①质量极小 ②运动空间极小 ③极高速运动。 2、原子轨道 s电子轨道都是球形；P原子轨道是纺锤形分别以px、py、pz为符号。D原子轨道是花瓣形的。 3、泡利原理：一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相反，这个原理成为泡利原理。 4、洪特规则：当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，而且自旋方向相同，这个规则是洪特规则。 5、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。 教学步骤、内容 [设问]原子核外电子是如何运动的呢？ 9 22623112 [讲]20世纪处，丹麦科学家玻尔把原子类比为太阳系，提出了原子的行星模型。认为核外电子象行星绕太阳那样绕原子核运动。1916年玻尔因此获得诺贝尔物理奖。然而，在后来的十年间，玻尔建立的行星模型被量子理论学彻底否定了。 ［引入］电子在核外空间运动，能否用宏观的牛顿运动定律来描述呢？ ［板书］五、电子云和原子轨道： 1、电子云 (1)电子运动的特点：①质量极小 ②运动空间极小 ③极高速运动。 ［讲］因此，电子运动不能用牛顿运动定律来描述，只能用统计的观点来描述。我们不可能像描述宏观运动物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间如何，而只能确定它在原子核外各处出现的概率。 [投影] 多媒体，体会概率图 [讲]概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。常把电 子出现的概率约为90%的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图成为原子轨道。 ［板书］2、原子轨道 ［讲］s电子的原子轨道都是球形的(原子核位于球心)，能层序数越大，原子轨道的半径越大。这是由于1s，2s，3s……电子的能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，电子云越来越向更大的空间扩展。这是不难理解的，打个比喻，神州五号必须依靠推动(提供能量)才能克服地 球引力上天，2s电子比1s电子能量高，克服原子核的吸引在离核更远的空间出现的概率就比1s大，因而2s电子云必然比1s电子云更扩散。 ［投影］ ［讲］p的原子轨道是纺锤形的，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。 ［投影］ [板书] s电子轨道都是球形；P原子轨道是纺锤形分别以px、py、pz为符号。D原子轨道是花瓣形的。 10