高中化学选修3第一章第一节重点知识内容

哈密石油高级中学高二化学备课组新课标人教版课件系列《高中化学》选修3教学目标知识与技能：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4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义5、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布6、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６、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布７、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８、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理９、知道原子的基态和激发态的涵义10、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用11、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理12、知道原子的基态和激发态的涵义13、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用情感和价值观：充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。二、教学重点1.原子核外电子的能层分布及其能量关系2.原子核外电子的能级分布及其能量关系三、教学难点：知道原子核外电子的能级分布及其能量关系四、教学方法：讲授法、指导阅读法、讨论归纳法、讲练结合法等第一章原子结构与性质第一节原子结构阅读课文《引言》（1~2页）谈谈你对物质的组成、结构与性质关系的认识引言化学研究的是构成宏观物体的物质。一、研究物质的组成与结构二、研究物质的性质与变化思考二者的关系如何？古希腊的“原性论”哲学和我国古代的炼丹术士认为“吞金可长生”自然哲学，对这两者的关系是如何认定的？物质的性质与变化决定了物质的组成与结构！现代理论：物质的组成与结构决定了物质的性质与变化；物质的性质与变化是物质的组成与结构变化的必然结果！思考与交流1、铁易生锈，真金不怕火炼等事例说明了什么问题？为什么？2、O2和O3是同素异形体，空气中的O2是须臾不能离开的，而空气中的O3多于1.2mg/L则有害；CO易燃，CO2却能灭火。这由说明了什么问题？为什么？3、分子式为C2H6O的物质可能有图示两种结构，前者与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题？思考与交流4、下图所示两种物质：前者是第一种用医学的磺胺药，为什么服用此药后可杀死细菌？5、下图所示是鲍鱼及其剖面图，图中标出了它的两层不同结构的壳。你能说出这两层壳的功用是什么？为什么？引言---世上万物，神奇莫测（什么是原性论？）1、原子的组成与结构决定性质：铁易生锈、钠易与一些物质反应。-----第一章原子结构与性质2、分子的组成与结构决定性质：对氨基苯磺酰胺（磺胺药）和对氨基苯甲酸21世纪化学的重要课题：模拟生物体中酶的结构创造具有酶的性质的物质。-----第二章分子结构与性质分子结构原子结构晶体结构结构性质决定3、晶体的组成与结构决定性质：金刚石和石墨方解石和霰石-----第三章晶体结构与性质复习:化学必修已经学过的内容•1、原子（）原子核质子（带一个单位正电荷）•中子(不电荷)电子(带一个单位负电荷)两个关系式:核电荷数=质子数=核外电子数质量数=质子数+中子数[即A=P+N]2、原子核外电子是分层排布的原子结构示意图核素和同位素具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素（nuclide）。同种元素，可以有若干种不同的核素。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。元素具有相同质子数的同一类原子的总称。同一种元素的原子具有相同的质子数，但中子数不一定相同。如氢元素存在三种原子。原子核外电子的排布规律1.原子核外电子的排布是分层的（以原子核为中心能量不同的电子在离核不同距离的区域内运动）离核近（内层）—能量低；离核远（外层）—能量高与核的距离由近到远电子层（n）1234567…电子层符号KLMNOPQ….2、核外电子排布遵守能量最低原理即先排满能量低的电子层，再排能量高的电子层。3、各个电子层上最多能容纳的电子数是：2n2个4、最外层电子数≤8（K层是最外层时≤2）次外层电子数≤18（提示：各个规律是相互联系的不能孤立的理解）元素周期律主要包括1、原子核外最外层电子排布的周期性变化随着原子序数的递增，元素原子核外最外层电子的排布呈现从1个到8个的周期性变化•随着原子序数的递增，元素金属性呈现由强到弱，非金属性呈现由弱到强的周期性变化。二、元素周期律2、原子半径呈现周期性变化随着原子序数的递增，元素原子半径呈现由大到小的周期性变化元素周期律3、元素主要化合价的周期性变化随着原子序数的递增，元素主要化合价呈现：正价由+1到+7；负价由-4到-1的周期性变化元素周期律4、元素性质的周期性变化元素性质:元素金属性和元素非金属性元素金属性:原子失去电子的能力.容易失去电子,金属性就强,反之,则弱.元素非金属性:原子得到电子的能力.容易得到电子,非金属性强,反之,则弱.二、原子核外电子的运动特征描述：电子层与电子具有的能量有关、每一个电子层上的电子数与每一个电子层所能容纳的电子数及其他因素有关。形象描述：电子云核外某一个电子的运动区域，即电子在核外该空间出现的几率最大。表示方法：1、2、电子式3、原子结构示意图（结构简图）原子的基本性质（原子半径、原子质量、核电荷数、核外电子排布、电离能和电负性）决定了物质的性质。原子是怎样诞生的呢？阅读课本P4宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我们的宇宙。大爆炸后两小时，诞生了大量的H、少量的He及极少量的Li，然后经过长或短的发展过程，以上元素发生原子核的熔合反应，分期分批的合成了其它元素。1、有谁知道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？2、你认为[科学史话]中普鲁特的推理是符合逻辑的吗？1、氢元素宇宙中最丰富的元素占88.6%（氦1／8），另外还有90多种元素，宇宙年龄距近约140亿年，地球年龄已有46亿年。思考与交流回答2、不符合，科学假设不同于思辨性推测你能了解人们认识原子模型的发展史吗？1.古希腊原子论2.道尔顿原子模型(1803年)3.汤姆生原子模型(1904年)4.卢瑟福原子模型(1911年)5.玻尔原子模型(1913年)6.电子云模型(1926年)不同时期的原子结构模型:1.古希腊原子论古希腊哲学家原子是最小的、不可分割的物质粒子。原子之间存在着虚空，无数原子从古以来就存在于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们在无限的虚空中运动着构成万物。（Democritus，约公元前460年—前370年）原子2.道尔顿原子模型(1803年)原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的独特性质；同一元素所有原子的质量、性质都完全相同。不同元素的原子质量和性质各不相同；不同元素化合时，原子以简单整数比结合。（化学原子论）3.汤姆生原子模型(1904年)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，中和了正电荷，从而形成了中性原子。（“葡萄干布丁”模型）（西瓜模型）4.卢瑟福原子模型(1911年)原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样。(“行星系式”原子模型)(核式模型)5.玻尔原子模型(1913年)电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。(电子分层排布模型)6.电子云模型(1926年)现代物质结构学说。波粒二象性。(量子力学模型)一、开天辟地──原子的诞生1.现代大爆炸宇宙学理论宇宙大爆炸大量氢少量氦极少量锂其他元素原子核的熔合反应约2h后诞生于2.氢是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。3.所有恒星仍在合成元素，但这些元素都是已知的。4.地球上的元素绝大多数是金属，非金属（包括稀有气体）仅22种。归纳总结现代大爆炸理论认为：天然元素源于氢氦等发生的原子核的融合反应。这于一百多年前，普鲁特运用思辨性推测作出“氢是所有元素之母”的预言，恰好“一致”。下列说法正确的是（）A、科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快科学的进程B、普鲁特“既然氢最轻，它就是其他一切元素之母”的推理是符合逻辑的C、“一致”是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，只是一种猜测D、“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论C课堂练习复习回忆：原子结构原子：是化学变化中最小的粒子化学反应的实质：是原子的重新组合。学与问核外电子是怎样排布的？观察1-18号元素的原子结构示意图，讨论为什么原子核外的电子分层运动？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2n2个电子。(3)原于最外层电子数目不能超过8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18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32个。说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。1、下列说法正确的是（）A、某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子B、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C、F-、Na+、Mg2+、Al3+是与Ne原子具有相同电子层结构的离子D、NH4+与H3O+具有相同的质子数和电子数课堂练习CD最多电子数能层符号一二四六七2LNOPQ83250……理论研究K…………三五M18能层（电子层）1、定义离核距离能量高低(近)(远)(低)(高)理论研究多电子原子中，同一能级的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶梯。最多电子数能级22626101s2s2p4s4p4d4f理论研究3s3p3d2610145s5p26…………能层KNOLM……能级(电子亚层）二、能层与能级1.各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数能层(n)一二三四五六七符号KLMNOPQ能级(l)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f······最多容纳的电子数2262610261014······2818322n2归纳总结规律1、在每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……（n代表能层）2、任一能层的能级总的从s能级开始，而且能级数等于该能层序数。5、以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍。3、各能级所在能层的取值ns→n≥1；np→n≥2；nd→n≥3；nf→n≥4；······4、每一能层最多可容纳2n2个电子6.各能层、能级中电子能量的高低⑴同一能层中：⑵不同能层中：E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)＜······E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)＜······E(2p)＜E(3p)＜E(4p)＜E(5p)＜······7.不同层不同能级可由下面的公式得出:ns(n-2)f(n-1)dnp(n为能层序数)能层一二三四五六七符号能级最多电子数KLMNOPQ电子能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近的区域内运动，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。同一能层的电子，能量也可不同，可以把它们分成能级。1S2S2P3S3P3d4S4P4d4f5S5P…226261026101426…注:在每一能层中,能级符号的顺序是nsnpndnf….(n代表能层），每一个能层最多可容纳的电子数为2n2个，任一能层的能级数等于该能层的序数。小结：学与问1、原子核外的电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数间有什么关系？2、不同的能层分别有多少个能级？与能层的序数间有什么关系？3、英文字母相同的不同能级中所容纳的电子数是否相同？各级上所能容纳的电子数分别是多少？2n2能层序数=能级个数相同.如：1s22s23s2分别是1、3、5、7的2倍1