【重点推荐】2019高中化学 第一章 第1节 原子结构 第1课时 能层与能级 构造原理课时作业 新人教版选修3
高中化学第1章原子结构与性质第1节第1课时能层与能级构造原理与电子排布式教案2
第1课时能层与能级构造原理与电子排布式发展目标体系构建1。
通过认识原子结构与核外电子的排布,理解能层与能级的关系，理解核外电子的排布规律。
2。
理解基态与激发态的含义与关系,能辨识光谱与电子跃迁之间的关系。
3.结合构造原理形成核外电子排布式书写的思维模型，并能根据思维模型熟练书写1~36号元素的电子排布式。
一、能层与能级1．能层(1）核外电子按能量不同分成能层并用符号K、L、M、N、O、P、Q…表示。
（2)能层越高，电子的能量越高，能量的高低顺序为E（K)＜E(L）＜E（M)＜E(N）＜E(O)＜E（P)＜E（Q)。
2．能级（1)定义：根据多电子原子的能量也可能不同，将它们分为不同能级。
（2）表示方法：分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f 等表示,如n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为n s、n p、n d、n f等.(3）能层、能级与最多容纳的电子数由上表可知：①能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有3个能级。
② s、p、d、f 各能级可容纳的电子数分别为1、3、5、7的2倍。
③原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n）间存在的关系是2n2。
微点拨:（1）不同能层之间,符号相同的能级的能量随着能层数的递增而增大。
(2)在相同能层各能级能量由低到高的顺序是n s<n p〈n d<n f。
(3）不同能层中同一能级,能层数越大，能量越高。
例如:1s<2s 〈3s〈4s……二、基态与激发态原子光谱1．基态原子与激发态原子（1)基态原子:处于最低能量状态的原子。
(2）激发态原子：基态原子吸收能量，电子会跃迁到较高能级,变为激发态原子。
(3)基态、激发态相互间转化的能量变化基态原子错误!激发态原子。
2．光谱（1)光谱的成因及分类（2）光谱分析:在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
微点拨：（1）电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量;反之，将吸收能量。
高中化学第一章原子结构与性质第一节原子结构第1课时新人教版
12
2.若n＝3，以下能级符号错误的是( B )
A.np
B.nf
C.nd
D.ns
解析 能级数等于该能层序数：第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有
2个能级(2s和2p)，第三能层有3个能级(3s、3p、3d)。
二 构造原理与电子排布式
导学探究 1.构造原理 设想从氢原子开始，随着原子核电 荷数的递增，原子核每增加一个 质子 ， 原 子 核 外 便 增 加 一 个电子 ，这个电子大多是按下图 所示能的级_____ _顺__序__填充的，填满一个能级再填一 个新能级。这种规律称为_构__造__原__理__。
(2)能层的表示方法：
能层
一 二 三 四 五 六 七 ……
符号
K L M N O P Q ……
最多容纳电子数 2 8 18 32 50
……
离核远近 能量高低
由 近 到_远__ 由低 到_高__
(3)原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n)间 存在的关系是 2n2 。
2.能级
(1)在含有多个电子的原子中，在同一能层(即n相同)的电子，能量也可
1.能层
(1) 如 图 所 示 ， 在 多 电 子 原 子 中 ， 核 外 电分子层是
运动的，能量高
的电子在离核远的能区
域量里低运动，___
_____的电子在离核近能的量区域里运动。这也说明多
电子的原核子外中不电同子的
是不同的。能量不同
的电子在
的区域内运动，这种不
同的区域称为能层，即“电子层”(n)。
解 析 氧 原 子 的 电 子 排 布 式 为 1s22s22p4 ， 因 此 O2 － 的 电 子 排 布 式 为
(新编)高中化学人教版选修3课件第1章第1节第1课时能层与能级构造原理与电子排布式
题组 2 电子排布式的书写 4．下列各原子或离子的电子排布式错误的是( ) A．K＋ 1s22s22p63s23p6 B．F 1s22s22p5 C．S2－ 1s22s22p63s23p4 D．Ar 1s22s22p63s23p6 【解析】 S2－的电子排布式应为 1s22s22p63s23p6。 【答案】 C
[题组·冲关]
题组 1 构造原理
1．下列各组多电子原子的能级能量高低比较中，错误的是( )
A．2s<2p
B．2p<3p
C．3s<3d
D．4s>3d
【解析】 同一能层中能级的能量 ns<np<nd<nf，符号相同的能级如
2p<3p<4p；由构造原理知能量 4s<3d，D 项错误。
【答案】 D
2．按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是( )
(2)所有元素的原子核外电子排布都符合构造原理吗？ 【提示】 1～36 号元素中，只有 Cr、Cu 两种元素基态原子的电子填充顺 序与构造原理不符合。 (3)元素周期表中钠的电子排布式写成[Ne]3s1，方括号里的符号是什么意 义？模仿写出 8 号、14 号、26 号元素简化的电子排布式。 【提示】 方括号里符号的意义是稀有气体元素原子的结构，表示该元素 前一周期的稀有气体元素原子的电子排布结构；O：[He]2s22p4；Si：[Ne]3s23p2； Fe：[Ar]3d64s2。
28
2 6 10 2 18
6
10
14
2
… …
…… ……
… …
32
…… …… …… 2n2
2.不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高。如 1s＜2s＜3s…… 2p ＜3p＜4p……
第一章 原子结构与性质课件 高中化学人教版(2019)选择性必修二
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第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构
构造原理
原子核外电子排列
能级
能层
一
二
三
四
五
六
七
符号
K
L
M
N
O
P
Q
最多电子数
2
8
18
32
50
72
98
能层
能层
K
L
M
N
…
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
…
最多电子数
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
…
2n2
能量增加
能层
K
L
M
N
…
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
…
最多电子数
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
…
第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构
Fe(26):
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三 构造原理与电子排布
构造原理
能层
K
L
M
N
…
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
…
最多电子数
2
2
高中化学第一章原子结构与性质1_1原子的诞生能层与能级课件新人教版选修3
【问题探究 3】 不同的能层分别有多少个能级，与能层的序 数(n)间存在什么关系？
提示：每一能层有的能级数等于该能层序数。如 N 能层有 4s、 4p、4d、4f 四个能级。
课基堂础练训练习
1．下列说法正确的是( B ) A．氢是宇宙中最丰富的元素，约占宇宙中原子总数的 99.7% B．核外电子是分层排布的，各能层与能级的能量不相同 C．p 能级一般容纳 6 个电子，最多时可容纳 12 个 D．1s、2s、3s、4s、5s、6s、7s 因均为 s 能级，故能量相同
6．第三能层所含的能级数为( B )
A．18
B．3
C．8
D．2
解析：能级数等于该能层序数，第三能层只有 s、p、d 3 个能级。
7．下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多 的顺序排列的是( A )
A．1s、2p、3d B．1s、2s、3s C．2s、2p、2d D．3p、3d、3f
解析：从 M 能层开始有 d 能级，不存在 2d 能级，故 C 项错误； 从 N 能层开始有 f 能级，不存在 3f 能级，故 D 项错误；不同能层的相 同能级最多容纳的电子数相同，故 B 项错误。
解析：每个能层上最多容纳的电子数为 2n2，但不是一定含有 2n2 个电子，A、D 错；每一能层上所含的能级数等于该能层序数， s 能级不管是在哪一能层上最多所容纳的电子数都为 2 个，故 B 对， C 错。
5．下列能级符号正确的是( A )
A．6s
B．2d
C．1d
D．3f
解析：能级数等于该能层序数：第一能层只有 1 个能级(1s)，第二 能层有 2 个能级(2s、2p)，第三能层有 3 个能级(3s、3p、3d)，依次类 推。
2．下列图①、图②、图③所示的原子结构模型中依次符合卢 瑟福、道尔顿、汤姆生的观点的是( B )
高中化学第一章原子结构与性质第一节原子结构课时1能层与能级基态与激发态原子光谱构造原理与电子排布式测
第一节原子结构课时1 能层与能级基态与激发态原子光谱构造原理与电子排布式【基础巩固】( )A.第三能层有s、p共2个能级D.无论是哪一能层的s能级，最多容纳的电子数均为2解析：每一能层包含的能级数等于该能层序数，第三能层有s、p、d共3个能级，故A项错误；s、d能级最多容纳的电子数分别为2、10，故B项错误，D项正确；每一能层最多容纳的电子数为2n2，第三能层最多容纳18个电子，故C项错误。
答案：DE表示某能级的能量，以下各式中正确的是( )A.E(5s)>E(4d)>E(4s)>E(3d)B.E(4p)>E(3d)>E(4s)>E(3p)C.E(4s)<E(3s)<E(2s)<E(1s)D.E(5s)>E(4s)>E(4d)>E(3d)解析：根据构造原理，各能级能量的大小顺序为1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d……A项和D项正确顺序为E(4d)>E(5s)>E(3d)>E(4s)；对于不同能层的相同能级，能层序数越大，能量越高，C项错误。
答案：B3.(2022·广东高州)烟花又称花炮、焰火，汉族劳动人民发明较早，主要用于军事、盛大的典礼或表演中。
下列对形成烟花的过程叙述错误的是( )解析：金属原子的核外电子先吸收能量，由基态转化为激发态，再将电子由激发态跃迁到基态，将能量以光的形式释放，从而形成烟花，A项正确；将电子由激发态跃迁到基态，能量以光的形式释放，该过程中放出能量，B项错误；焰色试验并没有化学反应发生，只是电子发生基态与激发态的转换，属于物理变化，C项正确；在释放能量的过程中，金属原子由激发态可转化为基态，D项正确。
答案：B( )①Be：1s22s12p1②C：1s22s22p2③He：1s12s1④Cl：1s22s22p63s23p5A.①②B.②③C.①③D.②④解析：①应为Be：1s22s2；③应为He：1s2。
【高中化学】原子结构第1课时(能层能级、构造原理与电子排布式课件 高二化学人教版2019选择性必修2
填入电子数
核外电子在能级中的排布顺序：
1s→2s → 2p→ 3s → 3p
原子的核外电子排布
【巩固･评价】 根据构造原理分析19K核外电子在能级中的排布。
×
√
KL
MN
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s
KL
M
N
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s
核外电子在能级中的排布顺序： 1s→2s → 2p→ 3s → 3p → 4s → 3d
核外电子运动的特点
① 电子的体积和质量都很小 ② 电子运动空间相对很大(绝对空间小) ③ 电子绕核作高速运动 (接近光速，约为108m/s） ④ 电子是做无规则的运动，没有确定的轨迹。
原子的核外电子排布
1.能层
电子层： 人们把电子运动的区域简化为不连续的壳层，称作“电子层”。
(1)能层：根据核外电子的能量不同，将核外电子所处的不同区域分成 不同的能层。
原子的核外电子排布
想一想
电子排布式也可以用于表示离子的核外电子排布，试写出Na+、Cl-和 Fe2+的电子排布式。
写出原子 的电子排 布式
判断原子 得失电子 的数目
①（价层电子）失电子的顺 序由外向里 ②得电子时，得到的电子填 充在最外层的某个能级上
(“行星系式”原子模型)
(核式模型)
一、关于原子（“ατομ” atom）
话题2 原子结构模型的演变 (必修1 P88科学史话)
4.玻尔原子模型(1913年）❖ 又称分层模型：当原子只有一个电子时，电子沿特定
球形轨道（线型轨道）运转；当原子有多个电子时， 它们将分布在多个球壳中绕核运动。 ❖ 不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。
高中化学 第1章 第1节 第1课时 能层与能级 构造原理课
• 学习时应注意：
• 1．把握电子排布规律，通过书写一些元素(如N、O、Mg等) 原子的电子排布式，加深对泡利不相容原理和洪特规则的理 解；
• 2．熟悉元素的第一电离能与元素金属性或非金属的关系， 更要注意第一电离能的特例。
• 通过本专题的学习，使学生进一步感受和体验到化学家研究 和认识物质的科学方法，培养学生的科学思维，如“科学实 验”、“科学假说”、“科学推理”、“科学归纳”和“科 学抽象”等。
能量
• 3．构造原理与电子排布式
• (1)构造原理
• 随外着便原增子加一__核个__电____荷____数的 __递__增，，电原子子是核按每一增定加的一__个____________质_填_子_充，的核，
填满一个能级再填电一子个新能级。
能级顺序
• (2)电子排布式
• 是指用数字在能级符号的________标明该能级上排布的电子 数的式子。根据构造原理，只要已知原子序数，即可写出几 乎所有________原子的______右__上__角。如____________为Na 原子的电子排布式。
• 宝石，一向以它的绚丽多彩而博得人们的喜爱。它为什么会 如此多彩呢？通过化学分析和光谱鉴定发现，使宝石五彩缤 纷的是金属。由于它们所含的金属量有多有少；而且有的只 含有一种金属，有的含有几种金属，因此颜色也就各不相同。
•像红宝石和墨绿宝石中，都含有金属铬；翠绿色的土耳其 玉里含有铜；朱月色的红玛瑙里面含有铁。这些藏在宝石内 部的金属的化合物，吸收了光线里的一部分色素光，把其余 的色光反射出来，所以，太阳光谱的颜色都在各种宝石的身 上互相替换着。有些宝石的颜色，还跟它们的原子排列有关。 青金石的蓝色，翠榴石的黄绿色，就是由它们结晶内部各个 原子的分布规律决定的。那么，构成宝石的金属核外电子排 布有何特点呢？
原子结构(1)能层与能级
玻尔
氢原子模型
1920年
玻尔
构造原理
1936年
马德龙
完整的构造原理
【知识･回顾】
质子
(正电）
原子核
原子
(正电)
中子 (不带电)
不显电性
核外电子
(负电)
分层排布
与物质化学性质密切相关
一、能层与能级
1、能层
核外电子按能量不同分成能层。电子的能层由内向外排序，其序号、符号
以及所能容纳的最多电子数如下：
② 能级的能量高低顺序如构造原理所示(对于1～36号元素来说，应重点掌握和记忆
“1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”这一顺序)。
注意：洪特规则特例
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、半充满、 全空状态时，体系的能量较低，原子较稳定。
2.以s、p、d、f 为符号的能级分别最多可容纳多少个电子？3d、4d、5d能级所能容纳的
最多电子数是否相同？
以s、p、d、f为符号的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍!
3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数相同。
3.第五能层最多可容纳多少个电子？它们分别容纳在几个能级中？各能级最多容纳多少
2、下列能层中，包含 f 能级的是(
A．K能层
B．L能层
C．M能层
D．N能层
3、下列能级符号表示错误的是(
A.6s
B.3d
C.3f
D
C
D.5p
)
)
二、基态与激发态，原子光谱
(1)基态原子与激发态原子
注意：
① 光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式
高中化学 第1章 原子结构与性质 第1节 第1课时 能层与能级 构造原理课件 新人教版选修3
M
N
O
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2
2
8
18
32
PQ
由上表可推知： a．能层序数 33 _等__于_____该能层所包含的能级数，如第三 能层有能级 34 _3_s、__3_p__、__3_d______。 b．s、p、d、f 各能级可容纳的最多电子数分别为 35 ___1_____、 36 ___3_____、 37 ___5_____、 38 __7______的 2 倍。
再进入能量高的能级。
6．主族元素原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素原 子得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电 子排布式错误的是( )
A．Ca2＋ 1s22s22p63s23p6 B．O2－ 1s22s23p4 C．Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 D．Fe2＋ 1s22s22p63s23p63d6
4．按能量由低到高的顺序，下列排列正确的是( ) A．1s、2p、3d、4s B．1s、2s、3s、2p C．2s、2p、3s、3p D．4p、3d、4s、3p
解析：选 C 相同电子层上的原子轨道能量高低： ns<np<nd<nf；形状相同的原子轨道能量高低：1s<2s<3s<4s； 另 外 还 有 能 级 交 错 问 题 。 A 项 中 1s<2p<4s<3d ； B 项 中 1s<2s<2p<3s；D 项中 3p<4s<3d<4p。故选 C。
1.一至七能层的符号分别为： 母相同的不同能级中所能容纳 K、L、M、N、O、P、Q，各 的最多电子数相同。 能层容纳的电子数最多为 2n2。 4.构造原理：电子进入能级的排 2.s、p、d、f 能级中最多容纳的 布顺序为： 电子数分别为 2、6、10、14。 1s2s2p3s3p4s3d
高中化学 第1章 第1节 第1课时 能层与能级 构造原理同
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 目 标 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
新课标 ·化学 选修3 物质结构与性质
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 目 标 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
新课标 ·化学 选修3 物质结构与性质
能不同，还可以把它们分成能级。每个能层的能级数＝该能
基 达
计
标
层序数 。
3．s、p、d、f……各能级可容纳的最多电子数依次
课
前 自
为 2 、 6 、 10 、 14 ……是1、3、5、7……的2倍。
课 时
主
作
导
业
学
菜单
新课标 ·化学 选修3 物质结构与性质
教
课
学
堂
目
互
标
动
分 析
探 究
1．能层离核远近与能量高低有何关系？
基 达
计
标
原子是如何诞生的吗？
课
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
教
●教学流程设计
学
目
标
分
析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
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课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 目 标 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
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【重点推荐】2019高中化学 第一章 第1节第1课时 能层与能级 构造原理课堂达标验收 新人教版选修3
第一章第一节第1课时能层与能级构造原理1．下列说法中不符合现代大爆炸宇宙学理论的是( B )A．我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸B．恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素C．氢、氦等轻核元素是宇宙中天然元素之母D．宇宙的所有原子中，最多的是氢元素的原子2．下列能级表示正确(实际存在的)且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是( A )A．1s、2p、3d B．1s、2s、3sC．2s、2p、2d D．3p、3d、3f解析：从M层开始有d能级，即有3d，不存在2d，故C项错误；同理从N层开始有f能级，即有4f，不存在3f，故D项错误；不同能层的相同类型的能级，最多容纳的电子数相同，故B 项错。
3．某元素的原子3d能级上有1个电子，它的N能层上的电子数是( B )A．0 B．2C．5 D．8解析：根据该元素的原子3d能级上有1个电子可以写出该原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d14s2，由此可知该元素N能层上的电子数为2。
4．下列各原子或离子的电子排布式错误的是( D )A．K＋1s22s22p63s23p6B．As1s22s22p63s23p63d104s24p3C．N3－1s22s22p6D．Ca1s22s22p63s23p63d2解析：D项中Ca的电子排布式应为1s22s22p63s23p64s2。
5．某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法中不正确的是( D )A．该元素原子中共有25个电子B．该元素原子核外有4个能层C．该元素原子最外层共有2个电子D．该元素原子M电子层共有8个电子解析：从电子排布式看，该原子最高能级为4s2，故有4个能层，最外层有2个电子，B、C 正确；各能级的电子数之和为25，A正确；M层电子排布为3s23p63d5，故该层电子数为13，D 项错误。
6．K层有__1____个能级，用符号表示为__1s____；L层有__2____个能级，用符号分别表示为__2s、2p____；M层有__3____个能级，用符号分别表示为__3s、3p、3d____。
教学设计 第一章第一节第一课时《能层与能级》
选修3第一章第一节原子结构第一课时能层与能级教学设计一、教材分析本节选自高中化学选修三《物质结构与性质》的第一章第一节原子结构，本节教材内容属于物质结构理论的范畴，而物质结构不仅是本书的重点，也是整个中学化学教材的重点。
通过本课时的学习，学生能够系统地掌握原子结构的知识，并为学习后续内容做好铺垫。
二、学情分析本节是在学生已有原子结构的基础上，进一步更深入的研究原子结构，因而学生有一定的理论基础。
我们在学习新课时，一定要注意与必修二中物质结构与元素周期律的联系，注意把学生已有的知识应用到新知识中来。
三、三维目标知识与技能：1.了解原子的诞生及人类认识原子结构的历程。
2.了解能层、能级,能用符号表示原子核外的不同能级。
3不同能层和能量的关系，同能层不同能级和能量的关系。
过程与方法：情景引入，问题探究，小组合作，能层类比楼层，能级类比楼梯。
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。
三、教学重难点：认识原子核外电子的能层分布及其能量关系，能用符号表示原子核外的不同能级。
四、教法、学法：本课时教学是微观粒子的结构和理论，许多知识比较抽象，我采用多媒体动画，模型制作等方法将抽象知识具体化，以调动学生的积极性，使“要我学变为我要学”，让学生真正成为学习过程中的主体。
[复习引入]请同学们根据必修二学习的原子核外电子排布规律，用已有的素材模拟钠原子结构，根据学生制作的模型展示成品，由学生归纳核外电子排布规律。
［投影］核外电子排布的排布规律(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)原子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。
由此可知，对于多电子原子而言，按照能量的高低，核外电子是分层排布的，我们把这样的电子层叫能层。
2018-2019学年高中化学第一章原子结构与性质第1节原子结构第1课时能层与能级构造
第一章第一节第1课时能层与能级构造原理课时件业 ------------------------- ［盍养演练］ --------------------------- 辺6基础巩固•一、选择题i •人们对原子结构的认识有一个不断深入的过程，其中提出“葡萄干面包”原子模型 的科学家是（B ）A. 道尔顿B.汤姆生C.卢瑟福D.玻尔2•在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是 （C ）A. 最易失去的电子能量最高B. 离核最远的电子能量最高C. p 能级电子能量一定高于 s 能级电子能量D. 在离核最近的区域内运动的电子能量最低解析：原子在反应中最易失去的电子应是离核最远的最外层电子，其能量最高， A 项正确；离原子核最远的电子，受原子核的吸引力最小，能量最高， B 项正确；处于高能层中的s 能级电子的能量要比处于较低能层中 p 能级电子的能量高，C 项错误；能量越低的电子尽量排布在离原子核越近的轨道上，D 项正确。
3.下列符号不符合事实的是 (D )A. 4s 2B. 2p 3C. 3d 8D. 3f 14解析：s 能级最多排列2个电子、p 能级最多排列6个电子、d 能级最多排列10个电子, 存在4s 2、2p 3、3d 8排布，f 能级最多排列14个电子，第三能层没有 f 能级，至少在第四能 层才存在f 能级，不可能存3f 14排布，故选Do4. 某一能层上n d 能级最多所能容纳的电子数为（B ）A. 6 C. 14解析：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…的两倍，故B 正确。
5. 下列各组微粒中，各能层电子数均达到 2n 2个的是（B ）A.Ne 和 Ar B.和 Na *C. Ne 和 C 「D.和 S 2「B. 10 D. 15解析：A. Ar原子核外第三层只有8个电子，未达到2n2（n为电子层数）=18个，不符合条件，故A错误；B. H_和Na*各个电子层电子数都达到2n2个，故B正确；C. Cl核外第三层只有8个电子，未达到2n?（n为电子层数）=18个，不符合条件，故B表示核外有一个电子层且有 2个电子；C 、1s 2表示在1s 轨道上有2个电子；D 、He 是氦元素符号，对电子运动状态描述最详尽的答案选 Ao&下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是 （D ）A.亍 1s 22s 22p‘D. Si 1s 2s 2p 3s 3p解析：A . O 的质子数为8,得到2个电子变为离子，则 L 的电子排布式为1s 22s 22p 6, 故A 错误； B.Ca 原子核外电子排布式为[Ar]4s 2或1s 22s 22p 63s 23p 64s 2，故B 错误；6 2C. Fe 原子核外电子排布式为[Ar]3d 4s '4s 最多有2个电子，故C 错误；D. Si 的质子数为14,则Si 的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 2，故D 正确；故选Db 9. 下列有关认识正确的是 （A ）A. 各能级s 、p 、d 、f 可容纳的电子数按顺序分别为1、3、5、7的二倍B. 各能层的能级都是从 s 能级开始至f 能级结束C. 各能层含有的能级数为 n — 1D.各能层含有的电子数为 2n 2解析：根据构造原理，电子排布的能级顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6sC 错误；D. S 核外第三层只有8个电子，未达到2n 2（n 为电子层数）=18个，不符合条件，故D 错误；故选B 。
高中化学 第一章 原子结构与性质 第一节 第1课时 能层与能级 构造原理教案高二化学教案
第1课时能层与能级构造原理[明确学习目标] 1.了解原子的诞生及人类认识原子结构的演变过程。
2.了解构造原理，知道原子核外电子的能级分布。
3.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。
学生自主学习一、原子的诞生、能层与能级1．原子的诞生(1)(2)宇宙中元素的组成及含量(3)地球的组成元素2．能层与能级05能量差异，将核外(1)能层：根据多电子原子的核外电子的□电子分成不同的能层，能层用n表示，n值越大，能量越高。
(2)能级①根据多电子原子中同一能层电子的□06能量也可能不同，将它们分成不同能级。
②能级用相应能层的序数和字母s、p、d、f等组合在一起来表示，如n能层的能级按能量由低到高的顺序排列为n s、n p、n d、n f等。
③能层、能级与其容纳的最多电子数之间的关系二、构造原理与电子排布式1．构造原理随着原子□01核电荷数的递增，绝大多数元素的原子□02核外电子排布遵循下列顺序：2．电子排布式(1)将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的□03右上角，并04能层从左到右的顺序排列的式子，称为电子排布式。
如：按照□(2)实例：Mg、Cl、Ca的电子排布式：Mg：1s22s22p63s2Cl：1s22s22p63s23p5Ca：1s22s22p63s23p64s21．是否每个能层都有s能级？请具体说明。
提示：是。
任一能层的能级总是从s能级开始，如K层只有s 能级，L层有s和p两个能级，M层有s、p、d三个能级，以此类推，因此每个能层都有s能级。
2．能层所包含的能级数与该能层的序数有关系吗？举例说明。
提示：有，是相等关系。
如：M能层的能级数为3，分别是3s、3p、3d。
3．能层越大，能级的能量越高吗？提示：不是。
从构造原理示意图中可以看出能级的能量高低除了符合E(n s)<E(n p)<E(n d)<E(n f)和E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)等规律之外，还存在一些不同能层的能级交错现象。
高中化学第一章原子结构与元素的性质第1节第1课时原子的诞生、能层、能级和构造原理3化学
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（2）确定VSEPR模型（价层电子对立体构型） 根据(gēnjù)中心原子A的价层电子对数，找出对应的VSEPR模型
价层电子对数（n） VSEPR模型名称
2 直线形
3 平面三角形
4 四面体形
（3）确定分子或离子(lízǐ)的立体构型 ①若中心原子A无孤电子对，则分子或离子的立体构型为价层电子对的立体构型（VSEPR 模型）。 ②若中心原子A有孤电子对，则分子或离子的立体构型为略去中心原子孤电子对后的成键电子 对的立体构型。
分子类型
键角
180°
AB2 ＜180°
120° AB3
＜120°
AB4
109°28′
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立体构型名称 直线形 V形
平面三角形 三角锥形
正四面体形
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实例 CO2、BeCl2、CS2
H2O、H2S BF3、BCl3 NH3、H3O＋、PH3 CH4、NH4＋、CCl4
【典题例证(lìzhèng)1】 下列分子的立体结构模型正确的是（ ）
3.用价层电子对互斥模型(móxíng)预测下列粒子的立体结构。
（1）H2Se （2）OF2 （3）BCl3 （4）PCl3 （5）CO2 （6）SO2 （7）H3O＋ （8）SO24－
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答案 （1）V形 （2）V形 （3）平面三角形 （4）三角(sānjiǎo)锥形 （5）直线形 （6） V形 （7）三角锥形 （8）正四面体形
BeCl2
，SCl2
，BF3
，
PF3
，NH＋ 4
，SO23－
。
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(2)实例：如 Mg、Sc 的电子排布式： Mg： 45 __1_s_22_s_2_2_p_63_s_2__，或简化写成 46 __[_N_e_]_3_s_2； Sc ： 47 ___1_s2_2_s_2_2_p_63_s_2_3_p_63_d__14_s_2__ ， 或 简 化 写 成 48 __[A__r_]3_d_1_4_s_2 _。
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解析：选 D 每一能层包含的能级数等于该能层序数，第三 能层有 s、p、d 共 3 个能级，故 A 错误；s、d 能级最多容纳的 电子数分别为 2、10，故 B 错误，D 正确；每一能层最多容纳的 电子数为 2n2，第三能层最多容纳 18 个电子，故 C 错误。
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解析：选 B 根据构造原理示意图判断，故 A 项正确；根据 构造原理可知，3s 与 4s 能级之间还有 3p 能级，故 B 项错误；绝 大多数基态原子的核外电子排布都遵循构造原理，但也有少数例 外，如 Cu 和 Cr，故 C 项正确；构造原理中电子填入能级的顺 序即各能级能量由低到高的顺序，故 D 项正确。
解析：选 A 原子核外共有三个能层，最内层只有 1s 能级， 可容纳 2 个电子；第二层有 2s、2p 两个能级，可容纳 1×2＋3×2 ＝8 个电子；最外层有 4 个电子，所以该原子核外有 14 个电子。 又因在原子中核外电子数等于核内质子数，故选 A。
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2．下列符号正确的是( )
A．Na＋
1s22s22p6
B．F
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第一章第一节第1课时能层与能级构造原理基础巩固一、选择题1．人们对原子结构的认识有一个不断深入的过程，其中提出“葡萄干面包”原子模型的科学家是( B )A．道尔顿B．汤姆生C．卢瑟福D．玻尔2．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是( C )A．最易失去的电子能量最高B．离核最远的电子能量最高C．p能级电子能量一定高于s能级电子能量D．在离核最近的区域内运动的电子能量最低解析：原子在反应中最易失去的电子应是离核最远的最外层电子，其能量最高，A项正确；离原子核最远的电子，受原子核的吸引力最小，能量最高，B项正确；处于高能层中的s能级电子的能量要比处于较低能层中p能级电子的能量高，C项错误；能量越低的电子尽量排布在离原子核越近的轨道上，D项正确。
3．下列符号不符合事实的是( D )A．4s2B．2p3C．3d8D．3f14解析：s能级最多排列2个电子、p能级最多排列6个电子、d能级最多排列10个电子，存在4s2、2p3、3d8排布，f能级最多排列14个电子，第三能层没有f能级，至少在第四能层才存在f能级，不可能存3f14排布，故选D。
4．某一能层上n d能级最多所能容纳的电子数为( B )A．6 B．10C．14 D．15解析：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…的两倍，故B正确。
5．下列各组微粒中，各能层电子数均达到2n2个的是( B )A．Ne和 Ar B．H－和Na＋C．Ne和Cl－D．F－和S2－解析：A．Ar原子核外第三层只有8个电子，未达到2n2(n为电子层数)＝18个，不符合条件，故A错误；B．H－和Na＋各个电子层电子数都达到2n2个，故B正确；C．Cl－核外第三层只有8个电子，未达到2n2(n为电子层数)＝18个，不符合条件，故C 错误；D．S2－核外第三层只有8个电子，未达到2n2(n为电子层数)＝18个，不符合条件，故D错误；故选B。
6．某元素原子的核外有三个能层，最外能层有4个电子，该原子核内的质子数为( A ) A．14 B．15C．16 D．17解析：原子核外共有三个能层，最内能层只有1s能级，可容纳2个电子，第二能层有2s、2p两个能级，可容纳1×2＋3×2＝8个电子，最外能层有4个电子，所以该原子核外有14个电子，又因在原子中核外电子数等于核内质子数，故选A。
7．(2018·江西玉山测试)以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是( A )A．B．C．1s2D．He解析：原子轨道排布式不仅能表示电子在核外的排布情况，还能表示电子在原子轨道上的自旋情况，对电子运动状态描述最详尽。
A、表示1s轨道上有2个电子，且自旋相反；B、表示核外有一个电子层且有2个电子；C、1s2表示在1s轨道上有2个电子；D、He是氦元素符号，对电子运动状态描述最详尽的答案选A。
8．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是( D )A．O2－1s22s22p4B．Ca 3d2C．Fe 3d54s3D．Si 1s22s22p63s23p2解析：A．O的质子数为8，得到2个电子变为离子，则O2－的电子排布式为1s22s22p6，故A 错误；B．Ca原子核外电子排布式为[Ar]4s2或1s22s22p63s23p64s2，故B错误；C．Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2,4s最多有2个电子，故C错误；D．Si的质子数为14，则Si的电子排布式为1s22s22p63s23p2，故D正确；故选D。
9．下列有关认识正确的是( A )A．各能级s、p、d、f可容纳的电子数按顺序分别为1、3、5、7的二倍B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C．各能层含有的能级数为n－1D．各能层含有的电子数为2n2解析：根据构造原理，电子排布的能级顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……各个能层的能级数等于能层的序数；能级s、p、d、f可容纳的电子数按顺序分别为1、3、5、7的二倍；各能层最多含有的电子数为2n 2。
10．2011年1月11日，中国研制的第四代隐形战机歼－20在成都首次公开试飞成功。
隐形战机的核心材料是金属钛，我国探明储量世界第一。
下列有关推断不正确的是( C )A ．钛的原子序数为22B ．钛位于元素周期表第四周期C ．钛原子核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 4D ．钛属于过渡元素解析：依据元素周期表结构，钛是22号元素，位于第四周期第ⅣB 族，它属于过渡元素。
依据构造原理，4s 能级能量低于3d 能级，故应首先排满4s 后再排3d ，正确排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 24s 2。
二、非选择题11．根据下列叙述，写出元素名称，画出原子结构示意图，并写出核外电子排布式。
(1)A 元素原子核外M 层电子数是L 层电子数的一半：__硅1s 22s 22p 63s 23p 2____。
(2)B 元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：__硼 1s 22s 22p 1____。
(3)C 元素的单质在常温下可与水剧烈反应，产生的气体能使带火星的木条复燃：__氟1s 22s 22p 5____。
(4)D 元素的次外层电子数是最外层电子数的14：__氖1s 22s 22p 6____。
解析：A 原子的L 层排满有8个电子，故M 层有4个电子，故A 为Si ；B 原子次外层电子数只能为2，故最外层电子数为3，故B 为B ；C 元素为F,2F 2＋2H 2O===4HF ＋O 2；D 元素最外层电子数为8，次外层电子数为2，D 为Ne 。
12．写出具有下列电子排布的原子的核电荷数、名称、元素符号及在元素周期表中的位置。
(1)1s 22s 22p 63s 23p 5：__核电荷数17__氯__Cl__第三周期ⅦA 族____，(2)1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 65s 2：__核电荷数38__锶__Sr__第五周期ⅡA 族____， (3)1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 64d 105s 25p 66s 1：__核电荷数55__铯__Cs__第六周期ⅠA 族____。
解析：此题的突破口是各原子的电子排布式，根据电子层数和最外层电子数确定原子在元素周期表中的位置。
能力提升一、选择题1．下列对不同时期原子结构模型提出的时间排列正确的是( C )①电子分层排布模型②“葡萄干布丁”模型③量子力学模型④道尔顿原子学说⑤核式模型A．①③②⑤④B．④②③①⑤C．④②⑤①③D．④⑤②①③解析：阴极射线的发现、α粒子散射实验、氢原子光谱的发现和研究，对揭示原子内部结构的奥秘具有极为重要的作用。
道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔等人提出的原子结构模型对人类探索物质结构作出了巨大的贡献。
原子结构模型的演变过程可以表述为：道尔顿原子学说→汤姆生“葡萄干布丁”模型→卢瑟福核式模型→玻尔电子分层排布模型→量子力学模型。
2．(2018·高考训练)在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是( C ) A．最易失去的电子能量最高B．电离能最小的电子能量最高C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量D．在离核最近区域内运动的电子能量最低解析：在基态多电子原子中，能量低的电子，排布在离原子核较近的区域运动，能量高的电子在离原子核较远的区域运动，因此最易失去的电子是离核较远的能量最高的电子，正确。
B．电离能最小的电子能量最高，正确。
C．在同一电子层中p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量，但是若是在不同的电子层中，则p轨道电子能量可能就高于s轨道电子能量，错误。
D．电子的能量越低，就在离核最近区域内运动，因此在离核近的区域的电子的能量较低，正确。
故选C。
3．某元素原子3d轨道上有5个电子，则该原子最外层电子的排布可能是( A )A．4s1B．4s24p1C．4s24p3D．3s23p63d5解析：A．该原子最外层电子的排布为4s1，应为Cr元素，3d轨道上有5个电子，位于周期表d区，符合题意，故A正确；B．最外层电子排布为4s24p1的元素为Ga,3d轨道上有10个电子，故B错误；C．最外层电子排布为4s24p3的元素为As,3d轨道上有10个电子，故C错误；D．4s能量小于3d，某元素原子3d轨道上有5个电子，则4s能级上肯定有电子，故D错误；故选A。
4．下列各项中，前面的能级先填入电子的是( B )①3d和4s②4p和5s③5s和4d④5p和4dA．①②B．②③C ．②④D ．③④解析：根据构造原理可知电子填入能级的顺序为……4s、3d 、4p 、5s 、4d 、5p 、6s……从而可以看出②③中前面的能级先填入电子。
5．某微粒的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 6，下列关于该微粒的说法正确的是( B ) A ．它的质子数一定是18B ．它的原子和37Cl 可能互为同位素 C ．它的单质一定是强还原剂 D ．可以确定该微粒为Ar解析：此微粒核外共有18个电子，可能是原子也可能是离子，离子又可能为阳离子Ca 2＋、K ＋或阴离子S 2－、Cl －。
6．X 、Y 、Z 三种元素的原子，其最外层电子排布分别为ns 1、3s 23p 1和2s 22p 4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是( A )A ．XYZ 2B ．X 2YZ 3C ．X 2YZ 2D ．XYZ 3解析：X 原子最外层电子排布为ns 1，处于第ⅠA 族，化合价为＋1，Y 原子最外层电子排布为3s 23p 1，则Y 为Al 元素，Z 原子最外层电子排布为2s 22p 4，则Z 为氧元素，化合价为－2，A ．XYZ 2中Y 的化合价为＋3价，符合，如NaAlO 2，故A 正确；B ．X 2YZ 3中Y 的化合价为＋4价，不符合，故B 错误；C ．X 2YZ 2中Y 的化合价为＋2价，不符合，故C 错误；D ．XYZ 3中Y 的化合价为＋5价，不符合，故D 错误；故选A 。
7．(2018·上海浦东新区调研)下列化学用语的表述错误的是( C )A ．18O 2－离子的结构示意图：B ．甲烷分子的比例模型：C ．二氧化碳分子的电子式：··O ······C ··O ······D ．氮原子核外电子排布的轨道表示式：解析：A ．O 元素是8号元素，离子的结构示意图为，故A 正确；B ．甲烷是正四面体结构，分子的比例模型为，故B 正确；C ．二氧化碳中C 元素采用sp 杂化，形成C ＝O ，电子式为··O ······C ····O ····，故C 错误；D ．氮为7号元素，原子核外电子排布的轨道表示式为，故D 正确；故选C 。