秦始皇幻想帝位永在,龍?bào)w長(zhǎng)存,日思長(zhǎng)生藥,夜作金銀夢(mèng)。于是各路仙家大煉金丹,他們深居簡(jiǎn)出于山野之中,過(guò)著超脫塵世的神仙般生活。煉丹家以丹砂(硫化汞)、雄黃(硫化砷)等為原料,開爐熔煉。企圖制得仙丹,再點(diǎn)石成金,服用仙丹或以金銀為皿,均使人永不老死。西洋文人也仿效于暗室或洞穴,單身寡居致力于煉金術(shù)。一兩千年過(guò)去了,死于仙丹不乏其人,點(diǎn)石成金終成泡影。金丹大多徒勞無(wú)功而銷聲匿跡。中外古代煉金術(shù)士畢生從事化學(xué)實(shí)驗(yàn),為何一事無(wú)成?乃因其違背科學(xué)規(guī)律。他們夢(mèng)想用升華等簡(jiǎn)單方法改變金屬的性質(zhì),把鉛、銅、鐵、汞變成貴重的金銀。
殊不知用一般化學(xué)方法是不能改變?cè)氐男再|(zhì)的?;瘜W(xué)元素是具有相同核電荷數(shù)的同種原子的總稱,而原子是化學(xué)變化中的最小微粒。在化學(xué)反應(yīng)里分子可以分成原子,原子卻不能再分。隨著科學(xué)的發(fā)展,今天“點(diǎn)石成金”已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。1919年英國(guó)盧瑟福用α粒子轟擊氮元素使氮變成了氧。1941年科學(xué)家用原子加速器把汞變成了黃金——人造黃金鐨(一百號(hào)元素)。1980年美國(guó)科學(xué)家又用氖和碳原子高速轟擊鉍金屬靶,得到了針尖大的微量金。這一切都離不開科學(xué)家對(duì)原子的研究。
一、開天辟地——原子的誕生1.原子的誕生:2.宇宙的組成元素及其含量:
二、能量與能級(jí)1.能層:意義:根據(jù)多電子原子的核外電子的____________,將核外電子分成不同的能層符號(hào):能層序數(shù)1、2、3、4、5、6、7分別用K、L、M、N、O、P、Q表示2.能級(jí):意義:根據(jù)多電子原子中同一能層電子能量不同,將它們分成不同的能級(jí)符號(hào):在每一能層中,能級(jí)符號(hào)分別為ns、np、nd、nf……,其中n代表能層
3.能層、能級(jí)中所容納的電子數(shù):
三、構(gòu)造原理1.構(gòu)造原理:(1)含義:在多電子原子中,電子在能級(jí)上的排列順序是電子先排在能量________的能級(jí)上,然后依次排在能量________的能級(jí)上。(2)構(gòu)造原理示意圖。
2.電子排布式:(1)概念:將________上所排布的電子數(shù)標(biāo)注在該能級(jí)符號(hào)__________,并按照能層從左到右的順序排列的式子。(2)表示方法。鈉原子的電子排布式可表示為1s22s22p63s1,也可簡(jiǎn)化為[Ne]3s1。
1.思考辨析:(1)在原子中第n能層容納的電子數(shù)一定是2n2。(  )(2)最外層電子排布式為4s1的元素一定為K。(  )(3)能層序數(shù)大,能級(jí)的能量一定大。(  )(4)K的電子排布式為1s22s22p63s23p63d1。(  )
2.在M能層中,最多能容納的電子數(shù)為(  )A.2   B.8   C.18   D.32解析:原子核外電子的每一能層最多可容納的電子數(shù)為2n2(n為能層序數(shù))。M能層的序數(shù)為3,故最多能容納18個(gè)電子。
3.下列各能層不包含d能級(jí)的是(  )A.O能層B.P能層C.M能層D.K能層解析:多電子原子中,同一能層的電子可分占不同的能級(jí),K能層只有s能級(jí),L能層有s、p能級(jí),從M能層開始有d能級(jí)。
4.以下能級(jí)符號(hào)表述正確的是(  )①5s?、?d ③2f?、?p?、?d?、?f?、?f?、?d ⑨3p?、?sA.③⑤⑦⑧⑨⑩B.①⑦⑧⑨⑩C.①③⑤⑦⑨D.②④⑥⑧⑩解析:每一個(gè)能層都有s能級(jí),從第二能層開始出現(xiàn)p能級(jí),從第三能層開始出現(xiàn)d能級(jí),從第四能層開始出現(xiàn)f能級(jí)。綜上所述,B項(xiàng)正確。
5.下列敘述正確的是(  )A.M電子層只有s、p 2個(gè)能級(jí),該電子層最多能容納8個(gè)電子B.d能級(jí)最多能容納5個(gè)電子,f能級(jí)最多能容納7個(gè)電子C.無(wú)論哪一電子層的s能級(jí),最多容納的電子數(shù)均為2D.任一電子層都有s、p能級(jí),但不一定有d能級(jí)解析:A項(xiàng),M電子層有s、p、d 3個(gè)能級(jí),該電子層最多能容納18個(gè)電子;B項(xiàng),d能級(jí)最多能容納10個(gè)電子,f能級(jí)最多能容納14個(gè)電子;C項(xiàng),每個(gè)電子層都從s能級(jí)開始,且s能級(jí)最多能容納2個(gè)電子;D項(xiàng),K電子層只有s能級(jí),不含有p能級(jí)。
6.按要求書寫原子或離子的電子排布式。(1)K______________________。(2)Cl-___________________。(3)Fe_________________________。(4)Fe3+______________________。解析:因E(3d)>E(4s),故19號(hào)K先排4s能級(jí),電子排布式為1s22s22p63s23p64s1;氯離子是由氯原子得到一個(gè)電子填充在最外層,使原來(lái)未充滿的3p能級(jí)達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);鐵是26號(hào)元素,其價(jià)電子與次外層的d能級(jí)有關(guān),當(dāng)鐵失去電子時(shí),是從最外層開始失去電子,所以先失去的是4s能級(jí)上的兩個(gè)電子,再失去次外層3d能級(jí)上的一個(gè)電子。
1s22s22p63s23p64s1
1s22s22p63s23p6
1s22s22p63s23p63d64s2
1s22s22p63s23p63d5
1.不同能層分別有多少個(gè)能級(jí)?與能層序數(shù)(n)間存在什么關(guān)系?2.原子核外電子的每一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)與能層序數(shù)(n)間存在什么關(guān)系?3.以s能級(jí)為例,不同能層的s能級(jí)間能量有何關(guān)系?同一能層,不同能級(jí)間能量有何關(guān)系?
知識(shí)點(diǎn)一 能層和能級(jí)的組成與能量關(guān)系
1.提示 任一能層的能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù)。相等。2.提示 各層最多容納的電子數(shù)為2n2。3.提示 1s

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第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)

版本: 人教版 (2019)

年級(jí): 選擇性必修2

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