化学人教版选修3学案：1-1-1 原子的诞生　能层与能级　构造原理 Word版含解析18页

第一章 原子结构与性质
1911 年，英国物理学家卢瑟福根据 α 粒子散射实验提出了原子结
构的行星模型。在这个模型里，电子像太阳系的行星围绕太阳转一样
围绕着原子核旋转。但是根据经典电磁理论，这样的电子会发射出电
磁辐射，损失能量，以至瞬间坍缩到原子核里。这与实际情况不符，
卢瑟福无法解释这个矛盾。
1912 年，正在英国曼彻斯特大学工作的玻尔将一份被后人称作《卢
瑟福备忘录》的论文提纲提交给他的导师卢瑟福。在这份提纲中，玻
尔在行星模型的基础上引入了普朗克的量子概念，认为原子中的电子
处在一系列分立的稳态上。回到丹麦后玻尔急于将这些思想整理成论
文，可是进展不大。
1913 年 2 月 4 日前后的某一天，玻尔的同事汉森拜访他，提到了
瑞士数学教师巴尔末的工作以及巴尔末公式，玻尔顿时受到启发。后
来他回忆道：“就在我看到巴尔末公式的那一瞬间，突然一切都清楚
了，就像是七巧板游戏中的最后一块。”这件事被称为玻尔的“二月
转变”。
1913 年 7 月、9 月、11 月，经由卢瑟福推荐，《哲学杂志》接连刊
载了玻尔的三篇论文，标志着玻尔模型正式提出。这三篇论文成为物
理学史上的经典，被称为玻尔模型的“三部曲”。
各式各样的原子结构模型，哪些真正体现了原子内部的结构？原
子核外的电子究竟是怎样排布的？这一章我们就来具体学习一下，在

学习本章时应注意：
1．重视新、旧知识的密切联系。本章内容跟在初中化学课程和高
中必修 2 中学习的原子结构与元素性质等知识都有密切的联系，在认
识物质世界的层次上呈螺旋式上升。本章的知识之间有着严密的逻辑
关系。例如，在学习元素周期律和元素周期表时，要以本章的原子结
构理论为指导，并紧密地联系以前学过的有关元素化合物的知识。
2．要注意概念之间的联系。运用类比方法，掌握概念的共性和差
异性，理解概念的内涵和外延，以便顺利、深入地理解所学知识，并
构建起以原子结构为核心的知识体系。
3．以辩证唯物主义的观点认识自然科学原理。坚持对立统一的观
点，有利于学习原子结构的知识；运用量变质变原理，有利于正确、
深刻地理解元素周期律及其实质。
4．注重科学思维。本章内容较抽象，理论性强。要学好本章内容，
一定要充分发挥自身在学习过程中的主体作用，在探究的过程中学习
新知识。对那些复杂、抽象的问题，积极、主动地进行分析、归纳、
判断、推理。认真阅读教材，充分利用教材中丰富多彩的栏目内容，
将抽象的知识具体化，理解事实中蕴涵的理论和思想。
第一节 原子结构
第一课时 原子的诞生 能层与能级 构造原理
[学习目标] 1.通过对比知道原子核外电子的能层、能级分布及其
与能量的关系。
2．通过了解原子结构的模型，了解原子结构的构造原理。
3．熟记基态原子核外电子在原子轨道上的排列顺序，能熟练画出
1～36 号元素基本原子的核外电子排布。
4．知道核外电子排布应遵循能量最低原理，理解基态、激发态和
光谱间的关系。
一、原子的诞生

1.大爆炸 ― ― →
2小时后


诞生
大量的氢、
少量的氦、
极少量的锂
― ― →
原子核的融合反应


合成
其他元素
2．宇宙的组成元素
3．地球上的元素
元素Error!
二、能层与能级
1．分类依据
根据多电子原子核外电子的能量差异，将核外电子分成不同的能
层。
2．能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数
3.分类依据
根据多电子原子中同一能层电子能量的不同，将它们分成不同能
级。
4．能级的表示方法及各能级最多容纳的电子数。

三、构造原理
1．构造原理
随着原子核电荷数的递增，绝大多数元素的原子核外电子的排布
将遵循以下排布顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、
5p、6s、4f、5d、6p、7s、……人们把它称为构造原理。如图：
2．电子排布式
根据构造原理，只要知道原子序数(等于核电荷数)，就可以写出几
乎所有元素原子的电子排布，这样的电子排布是基态原子的。用数字
在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，
如 Na：1s22s22p63s1。
说明：以 Al 原子为例，电子排布式中各符号、数字的意义分别为
3．原子的外围电子排布
由于原子的内层电子...