结构化学与中学化学教学

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1、结构化学与中学化学教学许旋13560091753xux04@126.com2021/10/5教学内容中学《物质结构与性质》教材内容原子结构与性质分子结构与性质晶体结构与性质《物质结构与性质》相关习题的解题思路高考结构化学题的解题思路和教学设计奥赛结构化学题的解题思路和教学设计2021/10/5教学方式教学方式：讲授，分析与讨论，做题考试方式：作业收集整理题目和解题的教学思路试讲笔试2021/10/5第一章原子结构与性质知识归纳2021/10/5本章知识网络原子结构元素周期律电子层结构能层与能级电子云与原子轨道核外电子排布规律原子半径电离能电负性对角线规则各周期元素数目周期表中元素

2、的分区电子排布式原子实外围电子排布能量最低原理泡利原理洪特规则构造原理本章知识网络元素的金属性与非金属性基态与激发态2021/10/5能层n1234符号KLMN能级s2s2p3s3p3d4s4p4d4f轨道数1131351357最多容纳的电子数22626102610142818322n2能层、能级、原子轨道之间的关系2021/10/5构造原理与电子排布式关键点：一定要记住电子排入轨道的顺序，这是本章最重要的内容。从第四能层开始，该能层的ns与np能级之间插入了(n-1)层的d能级，第六能层开始还插入（n-2）f，其能量关系是：ns＜（n-2）f＜（n-1）d＜np核外电子排布的表

3、示方法：2021/10/5①能量最低理②泡利原理（电子的自旋）③洪特规则电子按这一能级顺序填充，填满一个能级再填一个新能级，这种规律称为构造原理。以上使得原子核外电子排布最外层不超过8个电子，次外层最多不超过18个电子等。核外电子排布原则2021/10/5四、核外电子排布规律用轨道表示式表示出铁原子的核外电子排布↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑洪特规则泡利原理能量最低原理构造原理2021/10/5基态与激发态基态原子处于最低能量状态的原子。激发态原子当基态原子中的电子吸收能量后，电子会跃到较高能级，变成激发态原子。原子光谱可用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱

4、或发射光谱，总称原子光谱。2021/10/5电子云与原子轨道电子云处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。原子轨道量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。（单电子轨道波函数）2021/10/5练习P.12学与问习题思考几个概念电子排布式，电子排布图，结构示意图2021/10/51.原子核外电子排布原理(1)能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态。(2)泡利原理：每个原子轨道最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相反(自旋只有两种方向，用↑、↓表示)。2021/10/5(3)洪特规则：当电子排布在同一能

5、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。2021/10/5(4)特例有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。规律总结多电子原子中，原子轨道能量的高低存在以下规律：①相同能层上原子轨道能量的高低：ns＜np＜nd＜nf。2021/10/5②形状相同的原子轨道能量的高低：1s＜2s＜3s＜4s……③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz轨道的能量相等。2．基态原子中电子在原子轨

6、道上的排布顺序：基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序如图所示。它表示随着原子序数的递增，基态原子的核外电子按照箭头的方向依次排布在各原子轨道上：1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s…这是从实验得到的一般规律，适用于大多数基态原子的核外电子排布。2021/10/52021/10/53．基态原子核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图(或称原子结构简图)可表示核外电子分层排布和核内质子数，如O：。(2)电子式在元素符号周围用“·”或“×”表示原子最外层电子数目的式子，如2021/10/5(3)电子排布式①用数字在能级符号右上角表明该能级上排布的电

7、子数，如K：1s22s22p63s23p64s1。②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，如K：[Ar]4s1。2021/10/5(4)电子排布图(轨道表示式)每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子，如氧元素基态原子的电子排布如图所示：2021/10/5误区警示①在书写基态原子的电子排布图时，常出现以下几种错误：②当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把