选修三教案1-1原子结构与性质(新人教版精品)(3)

2019-06-05 15:18

[讲]量子力学告诉我们:ns能级各有一个轨道,np能级各有3个轨道,nd能级各有5个轨道,nf能级各有7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。用□或○代表一个原子轨道,可用箭头表示一个电子,这样的式子称为轨道表示式或电子排布图。

[板书]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。

[思考] 推理各电子层的轨道数和容纳的电子数。

[讲]对于基态原子来说(洪特规则的使用前提),在能量相等的轨道上,自旋平行的电子数目最多时,原子的能量最低。所以在能量相等的轨道上,电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。例如碳原子核外有6个电子,按能量最低原理和保里不相容原理,首先有2个电子排布到第一层的1s轨道中,另外2个电子填入第二层的2s轨道中,剩余2个电子排布在2个p轨道上,具有相同的自旋方向,而不是两个电子集中在一个p轨道,自旋方向相反。 [板书]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。

[科学探究]下列表示的是第二周期中一些原子的核外电子排布,请说出每种符号的意义及从中获得的一些信息。

由图总结:1、每个原子轨道里最多只能容纳几个电子? 2、当电子排面在同一能级时,有什么规律?

[小结]每个原子轨道里最多容纳2个电子。当电子排布在同一能级时,总是优先单独占据不同的轨道而且自旋方向相同

[思考与交流]写出24号、29号元素的电子排布式,价电子排布轨道式,阅读周期表,比较有什么不同,为什么?从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。它们是否符合构造原理? 板书]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。

[小结]核外电子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则.能量最低原理就是在不违背泡利不相容原理的前提下,核外电子总是尽先占有能量最低的轨道,只有当能量最低的轨道占满后,电子才依次进入能量较高的轨道,也就是尽可能使体系能量最低.洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同.后来量子力学证明,电子这样排布可使能量最低,所以洪特规则可以包括在能量最低原理中,作为能量最低原理的一个补充.

[随堂练习]

1、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( )

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A B C D

2、已知锰的核电荷数为25,以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的轨道表示式(即电子排布图),其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是( )

A B C D

分析 由构造原理可知E(4s)<E(3d),而选项A、B中 E(3d)<E(4s)。洪特规则指出:“电子排布在同一能级的不同轨道时优单独占据一个轨道,且自旋方向相同”而选项A中未单独占据一个轨道,选项C 中虽然单独占据一个轨道但自旋方向不相同。根据泡利原理:“1个原子轨道里最多可容纳2个自旋方向相反的电子”而选项B中的s轨道的自旋方向相同。

答案 D

[同步训练]

1、以下能级符号正确的是( )

A.6s B.2d C.3f D.7p 2、下列个能层中不包含p能级的是()

A.N B.M C.L D.K 3、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 E2s E4s E1s (3)E3s E3d E2p E4f

4、下列关于1S电子在原子核外出现的概率分布图的说法中,正确的是( )

A、通常用小黑点来表示电子的多少

B、小黑点密表示在该核外空间的电子数多

C、小黑点密表示在该核外空间的单位体积内电子出现的概率大 D、通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动 教学回顾:

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