化學(xué)選擇性必修2專題1 揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘第一單元 物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的內(nèi)容第2課時導(dǎo)學(xué)案

這是一份化學(xué)選擇性必修2專題1 揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘第一單元 物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的內(nèi)容第2課時導(dǎo)學(xué)案，共9頁。
1．原子核外電子排布的構(gòu)造原理
原子核外電子運動狀態(tài)的描述涉及電子層、原子軌道和電子自旋。為了確定原子核外電子所處的原子軌道，人們需要討論原子核外電子排布?？茖W(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，電子是按一定順序填充的，填滿一個能級之后再填下一個能級，這種規(guī)律稱為構(gòu)造原理。
2．原子核外電子的運動(也稱原子核外電子的排布)遵循構(gòu)造原理的三大內(nèi)容：能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則。具體內(nèi)容如下：
(1)能量最低原理
電子在原子中所處的狀態(tài)總是要盡可能使整個體系的能量最低，這樣的體系最穩(wěn)定。即原子核外電子先占據(jù)能量低的軌道，然后依次進入能量較高的軌道，這樣使整個原子處于能量最低的狀態(tài)，從而滿足能量最低原理。
(2)泡利不相容原理
每個原子軌道中最多容納兩個自旋狀態(tài)不同的電子，稱為泡利不相容原理。電子自旋有順時針和逆時針兩種狀態(tài)，常用方向相反的箭頭“↑”和“↓”表示自旋狀態(tài)相反的電子。
(3)洪特規(guī)則
原子核外電子在能量相同的各個軌道上排布時，電子盡可能分占在不同的原子軌道上，且自旋狀態(tài)相同，這樣整個原子的能量最低，這個規(guī)則稱為洪特規(guī)則。
3．原子核外電子排布的軌道能量順序如圖：
4．電子排布式和軌道表示式
根據(jù)原子核外電子排布的原則，我們可以寫出原子的電子排布式和軌道表示式。
(1)電子排布式：為了避免電子排布式書寫過繁，可以把內(nèi)層電子已達到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分寫成“原子實”、以稀有氣體的元素符號外加方括號表示。例如，基態(tài)鈉原子的電子排布式：1s22s22p63s1 也可以表示為[Ne]3s1。
(2)軌道表示式：如鈉原子的軌道表示式為
5．外圍電子排布式
(1)價電子：一般情況下，化學(xué)反應(yīng)只涉及外層原子軌道上的電子，人們稱這些電子為價電子。
(2)價電子排布式
①主族元素原子最外層電子為價電子，價電子排布式即最外層電子排布式。主族元素原子的價電子排布式為ns1～2或ns2np1～5。如鈣(Ca)的價電子排布式為4s2，溴(Br)的價電子排布式為4s24p5。
②過渡元素原子次外層電子常常參與成鍵，其價電子包括d能級(鑭系、錒系除外)上的電子，價電子排布式為(n－1)d1～10ns1～2。如鉻(Cr)的價電子排布式為3d54s1，銅(Cu)的價電子排布式為3d104s1。(注意：價層電子全滿、全空、半滿為穩(wěn)定狀態(tài)，原子能量低，稱為洪特規(guī)則特例。)
6．原子光譜分析原理簡介
(1)發(fā)射光譜：當(dāng)原子中的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，放出光子，將發(fā)出的光通過棱鏡就得到原子發(fā)射光譜。
(2)吸收光譜：將特定波長范圍的光通過某種物質(zhì)的蒸氣，原子中的電子吸收光子，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道上，然后將透過光通過棱鏡，就得到原子吸收光譜。
不同元素的原子中電子發(fā)生躍遷時吸收或放出的光是不同的，可以用光譜儀攝取各種元素的原子的發(fā)射光譜或吸收光譜。
現(xiàn)代化學(xué)中，人們可通過原子發(fā)射光譜或吸收光譜來檢測元素，稱為光譜分析。歷史上許多元素是通過原子光譜分析發(fā)現(xiàn)的，如稀有氣體氦(其拉丁文的原意是“太陽元素”)就是1868年分析太陽光譜時發(fā)現(xiàn)的。
判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)一個原子軌道中最多只能容納兩個電子，且這兩個電子的自旋狀態(tài)不同。(√)
(2)1～36號元素中，基態(tài)原子未成對電子數(shù)最多的是Cr元素。(√)
(3)能量關(guān)系：1s