第一章 第一节 原子结构
第1章第1节 原子结构(第2课时 电子云与原子轨道 泡利原理 洪特规则 能量最低原理)(学生版)
《2021-2022学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修2）》第一章原子结构与性质第一节原子结构第2课时电子云与原子轨道泡利原理、洪特规则、能量最低原理四．电子云与原子轨道由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称为电子云。
，注：(1)同一能层中，p能级的原子轨道空间伸展方向不同但原子轨道的能量相同；(2)人们把同一能级的几个能量相同的原子轨道称为简并轨道。
【思考讨论】分析同一原子的s电子的电子云轮廓图，请解释为什么同一原子的能层越高，s电子云半径越大？同一原子的s电子的电子云轮廓图【回顾与展望】各能级所含有原子轨道数目能级符号 n s n p n d n f 最多电子数 能级轨道数目能层轨道数目电子层为n 的状态含有 个原子轨道。
五、泡利原理、洪特规则、能量最低原理：基态电子排布遵循的三个原理1、电子的运动状态⎩⎪⎨⎪⎧空间运动状态：一个空间运动状态即一个原子轨道自旋状态：一个原子轨道内的两个电子有顺时针和逆时针两种取向【深刻理解】电子自旋（1）内在属性：自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性； （2）两种取向：电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向，简称 ； （3）表示方法：常用上下箭头(↑和↓)表示自旋相反的电子。
2、轨道表示式（电子排布图）（1）用方框(或圆圈)表示原子轨道，能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连；（2）箭头表示一种自旋状态的电子，“↑↓”称 ，“↑”或“↓”称 (或称未成对电子)； （3）能直观反映出电子的排布情况及电子的自旋状态。
【资料卡片】常见原子的电子排布图原子类别 电子排布式电子排布图 氢原子 1s 1 1s↑ 氦原子1s 21s ↑↓ 氮原子 1s 22s 22p 31s ↑↓ 2s ↑↓ 2p ↑ ↑ ↑ 氧原子 1s 22s 22p 41s ↑↓ 2s ↑↓ 2p ↑↓ ↑ ↑ 钠原子1s 22s 22p 63s 11s ↑↓ 2s ↑↓ 2p ↑↓ ↑↓ ↑↓ 3s ↑〔思考讨论〕（1）在钠原子中，有 种空间运动状态，有 种运动状态不同的电子。
原子结构与性质知识点归纳
第一章 原子结构与性质知识点归纳2．位、构、性关系的图解、表解与例析3．元素的结构和性质的递变规律同位素（两个特性）4．核外电子构成原理(1)核外电子是分能层排布的，每个能层又分为不同的能级。
(2)核外电子排布遵循的三个原理：a ．能量最低原理b ．泡利原理c ．洪特规则及洪特规则特例(3)原子核外电子排布表示式：a ．原子结构简图 b ．电子排布式 c ．轨道表示式 5．原子核外电子运动状态的描述：电子云 6．确定元素性质的方法1．先推断元素在周期表中的位置。
2．一般说，族序数—2=本族非金属元素的种数(1 A 族 除外)。
3．若主族元素族序数为m ，周期数为n ，则： (1)m/n<1时为金属，m/n 值越小，金属性越强：(2)m/n>1时是非金属，m/n 越大，非金属性越强；(3)m/n=1时是两性元素。
随着原子序数递增① 原子结构呈周期性变化② 原子半径呈周期性变化③ 元素主要化合价呈周期性变化④ 元素的金属性与非金属形呈周期性变化⑤ 元素原子的第一电离能呈周期性变化⑥ 元素的电负性呈周期性变化元素周期律 排列原则① 按原子序数递增的顺序从左到右排列 ② 将电子层数相同的元素排成一个横行 ③ 把最外层电子数相同的元素（个别除外），排成一个纵行周期 （7个 横行） ① 短周期（第一、二、三周期）② 长周期（第四、五、六周期）③ 不完全周期（第七周期）性质递变 原子半径主要化合价元 素 周期表族（18 个纵行） ① 主族（第ⅠA 族—第ⅦA 族共七个） ② 副族（第ⅠB 族—第ⅦB 族共七个） ③ 第Ⅷ族（第8—10纵行） ④结构第二章 分子结构与性质复习1．微粒间的相互作用(2)共价键的知识结构2．分子构型与物质性质（1）微粒间的相互作用σ键π键 按成键电子云 的重叠方式极性键 非极性键一般共价键 配位键离子键 共价键 金属键 按成键原子的电子转移方式 化学键 范德华力氢键 分子间作用力本质：原子之间形成共用电子对（或电子云重叠） 特征：具有方向性和饱和性σ键特征 电子云呈轴对称（如s —s σ键、 s —p σ键、p —p σ键)π键 特征电子云分布的界面对通过键轴的一个平面对称（如p —p π键）成键方式共价单键—σ键共价双键—1个σ键、1个π键共价叁键—1个σ键、2个π键 规律 键能：键能越大，共价键越稳定键长：键长越短，共价键越稳定键角：描述分子空间结构的重要参数用于衡量共价键的稳定性 键参数 共 价 键定义：原子形成分子时，能量相近的轨道混合重新组合成一组新轨道sp 杂化 sp 2杂化sp 3杂化 分类 构型解释： 杂化理论sp 杂化：直线型sp 2杂化：平面三角形sp 3杂化：四面体型杂化轨道理论 价电子理论 实验测定 理论推测 构型判断 分 子 构 型共价键的极性 分子空间构型决定因素由非极性键结合而成的分子时非极性分子（O 3除外）,由极性键组成的非对称型分子一般是极性分子，由极性键组成的完全对称型分子为非极性分子。
第一章第一节 第2课时 核外电子排布 原子结构与元素原子得失电子能力 课件
3.钠、钾元素原子失电子能力比较 (1)分析预测 钠原子与钾原子最外层电子数相同(或都是1)，钾原子电子层数比钠多， 钾原子最外层电子离核远，更容易失去最外层电子，钾元素的金属性比 钠强，单质钾与水(或酸)反应比钠更剧烈。
(2)实验探究
①实验现象 相同点：金属浮在水面上；金属熔成闪亮的小球；小球四处游动；发出 嘶嘶的响声；反应后的溶液呈红色。 不同点：钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧。 ②化学方程式： _2_N_a_＋__2_H_2_O__=_=_=_2_N_a_O__H_＋__H_2_↑__；_2_K_＋__2_H_2_O_=_=__=_2_K_O__H_＋__H_2_↑__。 (3)结论：钾与水反应比钠与水反应剧烈，钾原子比钠原子容易失去电 子，钾元素的金属性比钠元素强。
第2课时 核外电子排布 原子结构 与元素原子得失电子能力
一、核外电子排布 1、原子核外电子排布的特征
2、电子层
在多电子原子里,把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的 壳层,称作电子层。
3、核外电子排布的一般规律——“一低四不超”
（1）能量规律——能量最低原理： 核外电子总是先排布在能量较低的电子层里，然后由里向外，依次 排布在能量逐渐升高的电子层
6.“10电子微粒”和“18电子微粒”的推导
(1)10电子微粒
(2)18电子微粒
核外电子数相同的微粒
（1） 核外电子总数为10个电子的微粒 阳离子：Na+________M_g_2_+__A_l_3+___N__H_4_+__H__3O_ + 阴离子：N3－________O_2_—__F__—___O_H__—___N_H2— 分子：HF________H_2_O___N_H__3_C__H_4___N_e__
第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构
第一章原子结构与性质第一节原子结构学习目标：1.了解原子核外电子的能层、能级及其能量关系；2.掌握原子结构的构造原理。
一、原子结构理论发展史1.现代大爆炸宇宙学理论（1）现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。
大爆炸后约两小时，诞生了大量的、少量的以及极少量的锂。
其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的熔合反应，分期分批地合成其他元素。
（2）宇宙的年龄至今约140亿年，数的1/8。
它们合起来约占宇宙原子总数的（3（4）地球的年龄至今已有150亿年。
___种。
2.原子结构理论发展历程：（1）公元前400（2）19物理方法分割；同种分子的质量和性质相同（3）18971.能符理论研究证明，每层所容纳的最多电子数为(n表示)2.能级：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能，可以把它们分成(s、p、d、f、g)，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。
各能层上的能级是不一样的。
能层K L M N O……能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f……最多电子数2262610261014……各能层电子数28183250……注意事项：（1）每个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……，每一能层含有的能级数等于，（2）相同能级容纳的电子数。
（3）s、p、d、f……可容纳的最大电子数依次是、、、…的倍三、核外电子的运动状态（P9-P11）1.1926年，波尔的电子绕着原子核高速运转的模型被原子结构理论代替了。
2.量子力学指出：核外电子在核外空间的运动状态（位移和速度）是不确定的，而只能确定它出现在原子核外空间各处的。
3.4.地方出现的越多。
5.6.运动的形象化简单描述。
7.所有能层的s8.所有的p能级的电子云轮廓是个相互的形电子云，分别是p x、、。
9.廓就会有几个原子轨道，如：s能级(即s有个轨道，轨道有个轨道，5个L能层一共有个轨道，M能层一共有2个电子，所以每个能层最多排布的电子数目=数目。
材料科学基础材料结构的基本知识
负性很强的原子之间形成一个桥梁，把 两者结合起来，形成氢键。所以氢键可 表达为：
X–H——Y 三、混合键
实际材料中单一结合键并不多，大 部分材料的内部原子结合键往往是各种 键的混合。例如： （1）ⅣA族的Si、Ge、Sn元素的结合
材料科学基础材料结构的基本知识
是共价键与金属键的混合。 （2）陶瓷化合物中出现离子键与共价键 混合的情况。
四、结合键的本质与原子间距
固体原子中存在两种力：吸引力 和排斥力。它们随原子间距的增大而 减小。当距离很远时，排斥力很小， 只有当原子间接近至电子轨道互相重
材料科学基础材料结构的基本知识
叠时斥力才明显增大，并超过了吸引力。
在某一距离下引力和斥力相等，这一距
离r0相当于原子的平衡距离，称原子间距。 力（F）核能量（E）之间的转换关
键的形成——在凝聚状态下，原子间距 离十分接近，便产生了原子间的作用力， 使原子结合在一起，就形成了键。 键分为一次键和二次键： 一次键——结合力较强，包括离子键、 共价键和金属键。 二次键——结合力较弱，包括范德瓦耳 斯键和氢键。
材料科学基础材料结构的基本知识
一、一次键
离子键——当两类原子结合时，金属原 子的外层电子很可能转移到非金属原子 外壳层上，使两者都得到稳定的电子结 构，从而降低体系的能量，此时金属原 子和非金属原子分别形成正离子和负离 子，正负离子间相互吸引，使原子结合 在一起，这就是离子键。（如NaCl）
原子核外电子的分部与四个量子数 有关，且服从下述两个基本原理： （1）泡利不相容原理 一个原子中不 可能存在有四个量子数完全相同的两个 电子。 （2）最低能量原理 电子总是优先占 据能量低的轨道，使系统处于最低的能 量状态。
人教版高中化学选择性必修第2册 第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构(第1课时)
最多电
子数
2
8
18
32
50
72
98
M L
K
+
hv’
hv
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)
核外电子在能层中的排布规律
（1）各能层最多能容纳2n2个电子。
（2）最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个）；
（1）各电子层最多能容纳2n2个电子。
（2）最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个）；
次外层电子数最多不超过18个；
倒数第三层不超过32个。
（3）核外电子总是尽量先排满能量最低、离核最近的电子层，
然后才由里往外，依次排在能量较高电子层。
而失电子总是先失最外层电子。
人类对原子结构的认识过程
能层
K
能级
1s
L
2s
M
2p
3s
3p 3d
N
4s
4p 4d
O
4f
5s
5p …
能层中填充电子表示方法——原子结构示意图
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高二—人教版—化学—选择性必修2—第一章
第一节 原子结构
（第一课时答疑）
1.在同一个原子中，M能层上的电子与Q能层上的电子的能量
A.前者大于后者
B.后者大于前者
√
C.前者等于后者
不同能层相同能级的能量顺序 E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)
【巩固･练习】
1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)能层就是电子层，包含不同的能级( √ )
第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构 课时2 构造原理与电子排布式
11 钠 Na 1s2 2s22p6 3s1
12 镁 Mg 1s2 2s22p6 3s2
13 铝 Al 1s2 2s22p6 3s23p1
14 硅 Si 1s2 2s22p6 3s23p2
15 磷 P 1s2 2s22p6 3s23p3
16 硫 S 1s2 2s22p6 3s23p4
原子 元素 元素 电子排布式
1、构造原理
构造原理： 以光谱学事实 为基础，从氢 开始，随核电 荷数递增，新 增电子填入能 级的顺序被称 为构造原理。
每一行对应一个能层
每一小圈对应一个能级 各圆圈间连接线的方向表示随核电荷数 递增而增加的电子填入能级的顺序
（2）理论依据：构造原理 元素核电荷数每递增一个，同时增加一个核电荷和 核外电子，就得到一个基态原子的电子排布 电子填满一个能级，就开始填入下一个能级
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)最外层电子排布式为4s1的元素一定为K。( )
(2)K的电子排布式为1s22s22p63s23p63d1。( )
(3)Mg的简化电子排布式为[Ne]3s2
()
(4)原子核外每一能层最多可容纳n2个电子
()
【课堂练习】
2.已知某+2价离子的电子排布式为1s22s22p6,该元素在周期表
构的部分，以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示。 Na的核外电子排布式为1s22s22p63s1,电子排布式可简化为[Ne]3s1。
电子排布式小结
2.复杂电子的电子排布式 对于较复杂的电子排布式，应先按能量从低到高排列，然后将同一能层 的电子移到一起如：26Fe 先按能量从低到高排列为1s22s22p63s24s23d6同 一能层的移到一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 简化电子排布式为[Ar]3d64s2
第一章：原子结构
n 光谱符号
1 K
2 L
3 M
4 N
5 O
· · · · · ·
对氢原子来说，电子能量完全由n决定：
2.181018 Z 2 E J 2 n
四 个 量 子 数
B：角量子数：l 取值：0、1，2，3，. n-1
它表示原子轨道和电子云的形状 ，ｌ与能级或称电子亚层对应。
(也是决定能量高低的因素)
自然界的物质种类繁多,性质各异,但它们都是由种类不同的原子组成,
原子以不同的种类.数目和方式结合,形成了无数的物种,因此,原子结构的
知识是了解物质结构和性质的基础。 化学变化包含着旧的化学键断裂和新的化学键的形成,化学变化一般 只涉及核外电子运动状态的变化,所以研究原子结构时,主要研究核外电子
的运动状态。
∴|ψ|2 ∝电子的几率密度
电子云角度分布图表示出电子在空间不同角度所出现的几率密度大小。
三、波函数的空间图象
B：电子云角度分布图 ︱Y(θ.φ) ︱2
z
+
→ θ.φ 作图，就得到电子云角度分布图
z y
+
z
+
x
-
x
+ -
x
pz z
x
s px z z x s px x x pz x py y
py
三、波函数的空间图象
E 光子 E E 2 E1 h 2.18 10
18
Z n 2n 2 2 1
2
1
←波长
青
氢原子光谱的一部分
课堂小结
玻尔理论最大贡献：建立微观粒子量子化特性，成功地解释了氢
原子光谱是线状光谱，为化学键理论奠定了基础。
第1章 原子结构与键合(1)-原子结构与键合
2.3 混合键
实际的材料内部原子结合键往往是各种键的 混合，结合键也表现出一定的过渡性。 混合，结合键也表现出一定的过渡性。
表 某些陶瓷化合物中混合键特征
化合物中离子键的比例取决于组成元素的电 负件差，电负性相差越大则离子键比例越高。 负件差，电负性相差越大则离子键比例越高。 鲍林经验公式：（确定化合物AB中离子键 鲍林经验公式：（确定化合物AB中离子键 ：（确定化合物AB 结合的相对值）： 结合的相对值）：
1 (x A x B ) 2 4
离子结合(%) = [1 e]
×100%
(1 - 1)
式中， 分别为化合物组成元素A、 式中，XA、XB分别为化合物组成元素 、B 的电负性数值。 的电负性数值。
混合型晶体——石墨的结构 石墨的结构 混合型晶体
同时含有 共价键和 共价键和 范德瓦耳斯键
石墨晶体结构
金属键
化学键
主价键
一次键
离子键 共价键 范德瓦耳斯力 氢键
物理键
次价键
二次键
2.1 主价键 一、金属键
正离子与充满整个结构中的自由电子气之间的强相互作用。 正离子与充满整个结构中的自由电子气之间的强相互作用。 金属键没有方向性、饱和性。 金属键没有方向性、饱和性。 + + + + + + + + + + 结合能： 结合能： ~50 kcal/mol + + 特点： 特点：电子共有化 金属的导电性、导热性、 金属的导电性、导热性、 延展性都直接起因于金属 键结合（电子气）。 键结合（电子气）。
（二）角量子数
决定原子轨道的形状， 角量子数 l 决定原子轨道的形状 ， 取值为 0、1、 、 、 2….n－1。在多电子原子中，当 n 相同而 l 不同时，电子 不同时， － 。在多电子原子中， 的能量还有差别，又常将一个电子层分为几个亚层。 的能量还有差别，又常将一个电子层分为几个亚层。 n＝1 时，l ＝0，K 层只有 s 亚层； ＝ ， 亚层； n＝2 时，l ＝0、1，L 层有 s、p 亚层； ＝ 、 ， 、 亚层； n＝3 时，l ＝0、1、2，M 层有 s、p、d 亚层 ＝ 、 、 ， 、 、 亚层; n＝4 时，l ＝0、1、2、3，N 层有 s、p、d、f 亚层。 ＝ 、 、 、 ， 、 、 、 亚层。 在多电子原子中， 也决定着原子轨道的能量。 在多电子原子中， l 也决定着原子轨道的能量。当 n 相同时，随 l 的增大，原子轨道的能量升高。 相同时， 的增大，原子轨道的能量升高。
最新人教版高二化学选修3教学案：第一章第一节原子结构含答案
了解原子核外电子的运动状态O 能应用电子排布式表示常见元素 〔1〜36号〕原子核外电子的排布.理解原子结构的构造原理,知道原子核外电子的能级分布.了解多电子原子核外电子的运动情况,知道电子云和原子轨道.了解泡利原理和洪细读教材记主干1 .原子由原子核和核外电子构成,原子核一般由质子和中子构成.2 .原子的核外电子是分层排布的,电子的能量越低离核越近,能量越高离核越远.3 . 一至七能层的符号分别为： K 、L 、M N 、O P 、Q,各能层容纳的最多电子数为4 .原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,简称能量最低原 理,处于最低能量的原子叫做基态原子.5 .在一个原子轨道里,最多只能容纳 2个电子,而且它们的自旋状态相反,这个原理称为泡利原理.6 .洪特规那么的内容是当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优 先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同.原子的诞生、能层与能级原子结构与性质第一节原子结构特规那么.2.3. 4. 了解能量最低原理, 了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁, 了解其简单应用.5.2n 2.1 .原子的诞生 (1)原子的诞生T ,约占原子总数的匿叱宇宙一氮,约为氢原子数的；一 8 /f 其他超.多种天蚣元素原子总数缺乏IX(3)地球上元素的分类L 金属元素;占绝大多数元素一 ------交非金属元素园2种元素(包括稀有气体)2.能层与能级 ⑴能层根据多电子理子■的展外电子的能h 状进,监核外电子 分成不囿的能层符号一督序效1、23心67分利用KJ.M 、NCPq(2)能级根据一电F 原子中同一酷层电『能皿不同’将它们分 一成不同的期缎I_在每一幢鬼中.优僦符号分别为一心3・门,—,其 中n 代表能乐1能层序数过 谟能层所包含的筋级触(3)能层、能级中所容纳的电子数 能 层 (n ) 一 一 三 四 五 六七 … …符K LM N O P Q …@©［新知探究］(2)宇宙的组成及各元素的含量氤义［名师点拨］能层与能级的组成与能量关系1 .不同能层的能级组成任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,即第一能层只有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和3d),依次类推.2 .不同能层中各能级之间的能量大小关系(1)不同能层中同一能级,能层序数越大能量越高.例如, 1s<2s<3s<……或2pv 3P <4p< .(2)同一能层中,各能级之间的能量大小关系是svpvdvfv…….例如,第四能层中4sv 4pv 4dv 4f.［对点?M练］1. (2021衡水高二检测)以下表达正确的选项是()A.能级就是电子层B.每个能层最多可容纳的电子数是2n2C.同一能层中不同能级的能量上下相同D.不同能层中的s能级的能量上下相同解析：选B能层是电子层,能级是同一能层中不同能量的电子所占据的分层.同一能层中不同能级的能量上下的顺序是：E( ns)< E( np)< E( nd)< E( nf) ,不同能层能级符号相同时,n越大,能量越高.构造原理与电子排布式［新知探究］电子在能级上的排列顺序是电子选排在能量较低的能级上, 然后依次排在能量较高的能级上.(2)构造原理示意图2.电子排布式 (1)含义将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的右上角, 并根据能层从左到右的顺序排列的式子.(2)表示形式及各符号含义站序手能线上填充的鱼建(3)实例根据构造原理,可以写出元素原子的电子排布式,如①Mg 1s 22s 22p 63s 2,简写为［Ne ］3s 2. ② Cl : 1s 22s 22p 63s 23p 5,简写为［Ne ］3s 23p 5.［名师点拨］电子排布式的书写 1 .简单原子的电子排布式(1)根据构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中.如微粒 电子排伸式 微粒 电子排伸式 C1s 22s 22p 2Ne1s 22s 22p 61 .构造原理(1)含义：在多电子原子中,Cl 1s 22s 22P 3s 23p 5 K 1s 22s 22P 3s 23p 4s(2)简化电子排布式：把内层电子到达稀有气体结构的局部,以相应稀有气体元素符号 Ne(1s 22s 22p 6)的结构相同,所以其电子排布式可简化为 1s 22s 22p 63s 23p 64s 〔或［Ar ］4s \2 .复杂原子的电子排布式对于较复杂的电子排布式,应先按能量从低到高排列,然后将同一层的电子移到一起. 如26Fe :先按能量从低到高排列为1s 22s 22p 63s 23p 64s 23d 6,然后将同一层的移到一起,即该原子的电子排布式为 1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s ；简化为［Ar ］3d 64s 2o3 .特殊原子的核外电子排布式当p 、d 、f 能级处于全空、全充满或半充满状态时,能量相对较低,原子结构较稳定.⑴24Cr的电子排布式的书写2,以下原子的电子排布式正确的选项是 ( ) A. 9F ：1s 22s 22p 6 B.15P ：1s 22s 22p 63s 33p 2C. 21Sc ： 1s 22s 22p 63s 23p 64s 23d 1D. 35Br ： 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 5解析：选D 氟原子2P 能级应排5个电子；磷原子的3s 能级应排2个电子,3P 能级应 排3个电子；写电子排布式时,应将同能层的能级移到一起.［新知探究］1 .基态与激发态、光谱外加方括号来表示.如 Na 的核外电子排布式为 1s 22s 22p 63s1,其中第一、二电子层与 ［Ne ］3s 1; K 的核外电子排布式为知识点3能量最低原理、电子云与原子轨道［对点?M 练］(1)基态原子与激发态原子处于㈱低能M(2)光谱与光谱分析 ①光谱的成因与分类:②光谱分析:在现代化学中,利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法. 2 .电子云与原子轨道 (1)电子运动的特点电子质量小,运动速度快,无规那么, 故无法确定某个时刻处于原子核外空间何处.只能确定它在原子核外空间各处出现的概率(2)电子云及形状①含义：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. ②形状(3)原子轨道①定义：电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道. ②各能级所含原子轨道数目3 .核外电子排布 (1)核外电子排布规那么①能量最低原理：原子的电子排布遵循构造原里能使整个原子的能量处于最低状态.4&②泡利原理：在一个原子轨道里,最多只能容纳 2个电子,而且它们的自旋状态相反,这个原理称为泡利原理.③洪特规那么：当电子排布在同一能级的不同轨道时, 基态原子中的电子总是优先单独占 据一个轨道,而且自旋状态相同.〔2〕电子排布图在电子排布图中,用一个方框表示一个原子轨道,用箭头表示电子.［名师点拨］4 .基态原子核外电子排布的规那么〔i 〕核外电子排布所遵循的规律①能量最低原理 ②泡利原理 ③洪特规那么〔2〕构造原理中的“能级交错〞现象从原子核外电子排布的轨道能量顺序看出从第三电子层就会出现能级交错现象,这是因为3d 能级的能量似乎低于 4s 能级,而实际上 E 〔3d 〕＞ E 〔4s 〕.按能量最低原理,电子在进入 核外电子层时,不是排完 3P 就排3d,而是先排4s,排完4s 才排3d .由于能级交错,在次 外层未达最大容量之前,已出现了最外层,而且最外层未达最大容量时,又进行次外层电子的填充,所以原子最外层和次外层电子数一般达不到最大容量.〔3〕洪特规那么特例有少数元素基态原子的电子排布对于排布原那么有1个电子的偏差.由于能量相同的原子轨道在全充满〔如p 6和d 10〕、半充满〔p 3和d 5〕和全空〔p 0和d 0〕状态时,体系能量较低,原子 较稳定.如 Cr ： 1s 22s 22p 63s 23p 63d 44s 2〔错误〕 应为 1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1Cu ： 1s 22s 22p 63s 23p 63d 94s 2〔错误〕 应为 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1 5 .原子核外电子排布的表示方法C:Is 2s 卬 回w LnN:Is Zs匕w叵回rrin结构力、Jg、图意义将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子实例Al — . "S2N? 8 S电子排布式意义用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数实例K: 1s22s22p63s23p64s1简化电子排布式意义为了防止电子排布式书写过于繁琐,把内层电子到达稀有气体结构的局部以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示实例1K: [Ar]4s价电子排布式意义主族兀素的价层电子指最外层电子,价层电子排布式即外围电子排布式实例Al : 3s23p1电子排布图意义每个方框代』个原子轨道,每个箭头代柠-个电子实例Is 2s 2pAl臼臼包〞All3s11 |〞K3P［对点?M练］6 .以下原子或离子的电子排布式正确的选项是 ,违反能量最低原理的是违反洪特规那么的是 ,违反泡利原理的是.① CaT: 1s22s22p63s23p6②F : 1s22s23p615 2s 2p 3pAl Al A. I Jk I A I L* I h I AI 〞I “ I T 〞* | J |T I 〞I③P：④ Cr： 1s22s 22p63s 23p63d44s2⑤ Fe： 1s22s22p63s23p63d64s2⑥ M& : 1s22s22p6解析：根据核外电子排布规律,②中错误在于电子排完3p轨道,正确的应为1s22s22p6.③中没有遵循洪特规那么2s轨道后应排2P轨道而不是电子在能量相同的轨道上排布3s 3pp I I A A *时,应尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同,正确的应为 ।——————I .④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时,体系的能量较低,原子较稳定,正确的应为1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1.⑤和⑥正确.⑦违反泡利原理和洪特规那么,所以应为Is 2s 2P臼巴IN AI I答案：①⑤⑥②④③⑦⑦4. 〔2021郑州高二检测〕以下对核外电子运动状况的描述正确的选项是B.当碳原子的核外电子排布由C. 3p 2表示3p 能级有两个轨道D.在同一能级上运动的电子,其运动状态可能相同这一过程释放能量, 正确；C 项3p 2表示3p 能级有两个电子,错误；D 项在同一能级上运动的电子,其运动状态不可能相同,错误.、学业水平达标A.同一原子中,2P,3p,4P 能级的轨道依次增多转变为这一过程释放能量解析：选B A 项同一原子中,2p,3p,4p 能级的轨道数相同,错误;B 项当碳原子的核外电子排布由回□ IM"能量较低,由转变为I学业水平小削.让学 生跄热打率浦北所学. 就蚱速度工琉淮度水平练I强下水平堤小,至灌 提能,每那一档洌,步量较高1.以下说法中,不符合现代大爆炸宇宙学理论的是()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、氨等轻核元素是自然界中天然元素之母D.宇宙的所有原子中最多的是氢元素的原子解析：选B宇宙诞生于一次大爆炸,爆炸后产生了大量的氢、氨及少量的锂,然后氢、氨等发生原子融合反响合成其他元素,该过程在宇宙中仍在进行,但合成的都是元素, 且氢元素仍是宇宙中最丰富的元素.2. (2021烟台高二检测)电子排布有能级顺序,假设以E(n l)表示某能级的能量,以下各式中正确的选项是()A. E(4s)> E(3d)> E(3p x)> R3P y)B. E(3d)> 曰4s)> E(3p)> R3s)C. E(5s)> E(4f)> E(3p x) = E(3p y)D. E(5s)> E(4s)> E(4f)> R3d)解析：选B A项应为日3d)> E(4s),那么为曰3d)> E(4s)>曰3p x) = E^3p y),错误；B项符合构造原理,正确；C项应为E(4f)> E(5s)> E(3p x) = E(3p y),错误；D项E(4f)> E(5s)> E(3d)> E(4s),错误.3. (2021银川高二检测)以下各组表述中,两种微粒一定不属于同种元素原子的是( )A. 3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子B. M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子C.最外层的电子数是核外电子总数的1的原子和价电子排布式为4s24p5的原子5D. 2p能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布式为2s22p5的原子解析：选B A项中3P能级有一个空轨道,说明3p上填2个电子,因填1个电子有2个空轨道,填3个电子或3个以上电子无空轨道,那么3P上有2个电子,3s上肯定已填满,价电子排布式为3s23p2, A中两微粒相同.B项中M层全充满而N层为4s； M层上有d轨道, 即3s23p63d10,应该是锌元素,3d64s2是铁元素,B选项符合题意.C项中价电子排布式为4s24p5, 那么3d上已排满10个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,最外层电子数是核.............. 1 ,, 一 ........ 一外电子总数工的原子,可按下述方法讨论：假设最外层电子数为1,核外电子总数为5不可5能,最外层电子数为2,核外电子总数为10不可能,同理,可讨论,只有最外层电子数为7, 核外电子总数为35时合理,其电子排布式也是1s22s22p63s23p63d104s24p5,二者是同种元素的原子.D项中2P能级有一个未成对电子,可以是2p\也可以是2p5,因此二者不一定属于同种元素的原子.4. 〔2021松原高二检测〕以下有关电子云的表达中,正确的选项是 〔〕A.电子云形象地表示了电子在核外某处单位的体积内出现的概率B.电子云直观地表示了核外电子的数目C. 1s 电子云界面图是一个球面,表示在这个球面以外,电子出现的概率为零D.电子云是电子绕核运动形成了一团带负电荷的云雾解析：选A 为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况,人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小； 点密集的地方,表示电子出现的概率大； 点稀疏的地方,表示电子出现的概率小,这就是电子云.1s 电子云界面以外,电子出现的概率 不为零,只是出现的概率很小.5.〔2021襄阳高二检测〕以下核外电子的表示方法中, 能表示该原子处于能量最低状态 的是〔C. Fe ： [Ar]3d 54s 2D. Cu ： 3d 104s 1解析：选D A 选项不符合1期侍规那么,2P 轨道上的3个电子应分占三个轨道时能量最低；B 选项为 L 的电子排布图,不是 F 原子的电子排布图；C 选项中Fe 是26号元素,而非25 号；D 选项符合洪特规那么,原子处于能量最低状态.6. A 、B 、C 口 E 代表5种元素.请填空：〔1〕A 元素基态原子的最外层有 3个未成对电子,次外层有 2个电子,该原子的电子排 布图为. 〔2〕B 元素的负一价离子与 C 元素的正一价离子的电子排布式都与僦原子相同,B 元素的符号为, C 的离子结构示意图为 .〔3〕D 元素的正三价离子的 3d 能级为半充满,D 的元素符号为 ,其基态原子的 电子排布式为. 〔4〕E 元素基态原子的 M 层全充满,N 层没有成对电子,只有一个未成对电子,E 的元素 符号为 , 其基态原子的 电子排布图为 解析：〔1〕根据A 元素基态原子的最外层有 3个未成对电子,次外层有 2个电子,可知该元素的基 态原子有 2个电子层,共有7个电子,是N 元素,其 电子排布 图为B.A.)、课下水平提升(一)、选择题1 .以下关于多电子原子核外电子的运动规律的表达正确的选项是A.所有的电子在同一区域里运动B.在离原子核较近的区域内运动的电子能量较高,在离原子核较远的区域内运动的电子能量较低C.处于最低能量的原子叫基态原子D.同一原子中,4s 、4p 、4d 、4f 所能容纳的电子数越来越多,各能级能量大小相等解析：选C 在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动, A 错误； 在多个电子的原子中, 电子的能量是不相同的, 在离原子核较近的区域内运动的电子能量较 低,在离原子核较远的区域内运动的电子能量较高, B 错误；处于最低能量的原子叫基态原子,当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子, C 正确；同一原子中,4s 、4p 、4d 、4f 所能容纳的电子数越来越多,是正确的,但第四能层中,能级2P电子排布式与僦原子相同,即都有 .(2)B 元素的负一价离子与 C 元素的正一价离子的18个电子,那么B 元素为Cl 元素,C 元素为K 元素,?的结构示意图为A \\2 8 8 .. 5 型为3d ,那么原子的价电子构型为元素的正三价离子的 3d 能级为半充满,即三价阳离子的构 3d 64s 2,即为26号Fe 元素,基态原子的电子排布式为 1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2o (4)由E 元素基态原子的 M 层全充满,N 层没有成对电子,只有2P答案: EH EH □ (2)Cl (3)Fe1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2(或[Ar]3d 64s 2) 3d⑷Cu [Ar] 基态原子的电子排布图为的能量大小不同：日4s〕< E〔4p〕< E〔4d〕<曰4f〕,所以D错误.2 . 〔2021 ・日照高二检测〕以下电子层中,包含有f能级的是〔〕A. K电子层B. L电子层1. M电子层D. N电子层2. ：选D K电子层是第一能层,只有1s能级；L电子层是第二能层,有两个能级,即2s和2p； M电子层是第三能层,有三个能级,即3s、3p、3d; N电子层是第四层,有四个能级,即4s、4p、4d、4f o而根据能级数等于能层序数的关系规律,只有能层序数>4 的电子层中才有f能级.3. 以下多电子原子不同能级能量上下的比拟错误的选项是〔〕A. 1s<2s<3s B . 2P<3p<4pC. 3s<3p<3d D . 4s>3d>3p解析：选D在多电子原子中,由构造原理知日nd〕>E[〔 n+ 1〕s],即4s能级能量小于3d.所以D错误.4. 〔2021汕头高二检测〕以下说法正确的选项是〔〕A.基态原子的能量一定比激发态原子的能量低B. 1s22shp1表示的是基态原子的电子排布C.日常生活中我们看到的许多可见光,如霓虹灯光、节日焰火,都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱解析：选C同类原子基态比激发态的能量低, A选项错误；1s22sZp1不符合构造原理,处于激发态,B选项错误；原子光谱有发射光谱和吸收光谱两种,电子从激发态跃迁到基态时产生发射光谱,从基态到激发态跃迁时产生吸收光谱, D选项错误.5. 〔2021宜昌高二检测〕以下关于价电子构型为3s23p4的粒子描述正确的选项是〔〕A.它的元素符号为OB.它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4C.可以与Hk化合生成液态化合物D.其电子排布图为：'解析：选B价电子构型为3s23p4的元素是16号元素S, O元素的价电子构型为2s22p4, A错误；S元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4, B正确；硫和氢气化合生成的硫化氢是气体而不是液体,C错误；当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,且自旋方向相同,所以3P能级上电子排布图违反洪特规那么, D错误.6. 〔2021潍坊高二检测〕以下原子轨道表示式中,表示氧原子的基态电子轨道排布式正确的是〔〕解析：选B轨道〔能级相同的轨道〕中电子优先单独占据1个轨道,且自旋方向相同,回回।J廿|十|原子的能量最低,O原子能量最低排布是15’P , B项正确.7. 〔2021泰安高二检测〕当镁原子由1s22s22p63s2变为1s22s22p63p2时,以下熟悉正确的是〔〕A.镁原子由基态转化成激发态,这一过程中吸收能量8. 镁原子由激发态转化成基态,这一过程中释放能量C.转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道,且自旋状态相同D.转化后镁原子与硅原子电子层结构相同,化学性质相似解析：选A镁原子要从外界吸收能量才能由1s22s22p63s2〔基态〕变为1s22s22p63p2〔激: 态〕,A正确；B错误；转化后位于p能级上的两个电子处于不同轨道,且自旋状态相同,错误；硅原子有14个电子,处于激发态的镁原子的电子数为12个,D错误.8.以下是一些原子的2P能级和3d能级中电子排布的情况.其中违反了洪特规那么的是〔〕①।“ “一।②卜m③上旦引④「A * *⑤y I +1 +「HA.①B.①③C.②④⑤D.③④⑤解析：选C洪特规那么是在原子的同一电子亚层排布的电子, 总是尽先占据不同的轨道,而且自旋方向相同, 这样可以使原子的能量最低, 原子处于稳定状态. ①同一轨道电子的自旋方向相反,违背泡利不相容原理, 错误；②不同轨道的单电子自旋方向相反,违背洪特规那么,正确；③符合洪特规那么,错误；④电子应该尽先占据不同的轨道,每一个轨道有一个电子,自旋方向相同,违反洪特规那么,正确；⑤不同轨道的单电子自旋方向相反,违背洪特规那么,正确；⑥符合洪特规那么,错误.因此违反了洪特规那么的是②④⑤,选项是Co9. 〔2021漳州高二检测〕以下各组中的X和Y两种原子,在周期表中一定位于同一族的是〔〕A. X原子和Y原子最外层都只是一个电子B. X原子的核外电子排布式为Is?, Y原子的核外电子排布式为1s22s之C. X原子的2P能级上有三个电子, Y原子的3P能级上有三个电子D. X原子核外M层上仅有两个电子, Y原子核外N层上也仅有两个电子解析：选C最外层只有一个电子的不一定在同一族,如金属钠和金属铜的最外层都是一个电子,但是钠属于第I A族,而铜属于第I B族,A错误；X原子是He,属于0族元素, Y原子是Be,属于第n A族,B错误；X原子核外M层上仅有两个电子,X是镁原子,属于第HA族,N层上也仅有两个电子的原子除了钙原子,还有锌、铁等原子, D错误.10. 〔2021天水高二检测〕假设某原子在处于能量最低状态时,外围电子排布为4d15s2,那么以下说法正确的选项是〔〕A.该元素原子处于能量最低状态时,原子中共有3个未成对电子B.该元素核外共有5个电子层C.该元素原子的M能层共有8个电子D.该元素原子最外层共有3个电子解析：选B该元素原子处于能量最低^态时,原子中共有1个未成对电子,A错误；该元素原子核外共有5个电子层,B正确；该元素原子的M能层共有18个电子,C错误；该元素原子最外层共有2个电子,D错误.二、非选择题11. 〔2021玉溪高二检测〕如图是s能级和p能级的电子云轮廓图,试答复以下问题.〔1〕s电子云轮廓图呈形,每个s能级有个原子轨道；p电子云轮廓图呈形,每个p能级有个原子轨道,其能量关系为.〔2〕元素X的原子最外层电子排布式为n s n n p n+1,原子中能量最高的是电子, 其电子云在空间有方向；元素X的名称是 ,它的氢化物的电子式是.假设元素Y的原子最外层电子排布式为n s n—np"1,那么Y的元素符号应为原子的电子排布图为 .解析：〔1〕 n s 能级各有1个轨道,n p 能级各有3个轨道,s 电子的原子轨道都是球形的,p 电子的原子轨道都是哑铃形的,每个 p 能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以 p 、 p y 、p z 表示,能量p x=p y=p z .〔2〕由于元素X 的原子最外层电子排布式为 n s n n p n \ n p 轨道 已排上电子,说明n s 轨道已排满电子,即n= 2,那么元素X 的原子核外电子排布式为 1s 22s 22p 3, 是氮元素；当元素 Y 的原子最外层电子排布式为 n s n —n p-1时,有n —1=2,那么n = 3,那么 Y 元素的原子核外电子排布式为 1s22s 22P 63s 23p 4,是硫元素.HH ： N ；答案：〔1〕球 1 哑铃 3 相等 〔2〕2p 三个互相垂直的伸展12. 〔2021襄阳高二检测〕〔1〕写出碑的元素符号 ,原子中所有电子占有 个轨道,核外共有 个不同运动状态的电子. 〔2〕写出Ni 的元素名称 ,该元素在周期表的位置为第 周期,第 族.13. 第四周期基态原子中未成对电子数最多的元素是 ,该元素基态原子的价电 子轨道表示为 .14. 第三电子层上有 个能级,作为内层最多可容纳 个电子,作为最外 层时,最多可含有 个未成对电子.解析：〔1〕神的元素符号为 As,是第33号元素,核外有33个不同运动状态的电子,其 核外电子排布为：1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 3,即有18个轨道.〔2〕馍的元素符号为Ni ,在周 期表中的第四周期,第皿族. 〔3〕第四周期元素中,外围电子排布为 n d x n s y,且能级处于半 满稳定状态时,含有的未成对电子数最多,即外围电子排布为 3d 54s 1,此元素为铭,其基态4s H常由〃.. 1 --- 1. 〔4〕第三电子层上有 s 、p 、d 三2个不同的能级,由于每个电子层最多谷纳 2n 个电子,故当第三层作为内层时,最多可谷纳18个电子,作为最外层时,当3P 轨道仅填充3电子时未成对电子最多,有3个未成对电子. 答案：〔1〕As 18 33 〔2〕馍 四 W 〔3〕铭〔或 Cr 〕(4)318 30 00 Is 汰 2P 3s3p 3d13.根据以下元素基态(能量最低)原子的电子排布特征判断元素,并答复以下问题.(1)写出由 C、D中的三种元素组成的化合物的化学式(至少写出5种)：(2)写出用上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式(至少写出2个)：_________ ；(3)检验某溶液中是否有D+,可通过反响来实现；检验某溶液中是否含有 B ,通常所用的试剂是和.(4)写出E的元素符号： ,要证实太阳上是否含有E元素,可采用的方法是解析：由A只有1个能层且只含1个电子,判断A为氢元素；B原子3p轨道得1个电子饱和,那么原有5个电子,即B的电子排布式为1s22s22p63s23p5,为氯元素；C原子电子排1s 2s 2p5lul * t上一主“主 q一主布图为I——I I——J l——————1,为氧兀素；D为钾兀素；E为僦兀素.答案：(1)KOH、KClO、KClQHCl.HClQ等(合理即可)电解人人(2)2H 2O====2H4 + QT2K+ 2H2O===2KOH H2 T (合理即可)(3)焰色AgNO稀硝酸(4)Ar 对太阳光进行光谱分析［水平提升］14. (2021唐山高二检测)X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42.X元素原子的4P轨道上有3个未成对电子,丫元素原子的最外层2P轨道上有2个未成对电子.X跟Y 可形成化合物X2Y3, Z元素可以形成负一价离子.请答复以下问题：(1)X元素原子基态时的电子排布式为 ,该元素的元素符号是.(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为 ,该元素的名称是.⑶化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌复原为XZ3,产物还有ZnSO和H2Q该反响的化学方程式是.解析：(1)X元素原子的4P轨道上有3个未成对电子,那么X是第四周期第V A族元素, 即X为As,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3.(2)Y元素原子的最外层2P轨道上有2个未成对电子,。
2019人教版高一化学第一章第1节 原子结构与元素周期表
副族 （7个） IB ~ VIIB
VIII族（1个） 8、9、10三个纵行
0族 （1个）最右边一个纵行 （稀有气体元素）
练习
1、具有相同的___电__子__层__数___而又按照原子序数递 __增___（增或减）排列的一系列元素称为一个周期。
⑤ +4 3 1
⑥ +18 2 8 8
3、根据下列叙述，写出其元素符号、名称，并画出
原子结构示意图：
（1）A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一
半 Si。
（2）B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的
1.5倍 B 。
（3）C元素原子的L层与K层电子数之差是电子层数
的2.5倍， F 。
（4）D元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其
4、稳定结构与不稳定结构
(1)稳定结构：8e-稳定结构（K层为2e-）
在化学反应中，具有不稳定结构的原子， 通过得失电子达到稳定结构
(2)金属元素与非金属元素（1-20）(一般规律)
最外层 电子数
得失电子 趋势
元素的性质
金属元素 ＜4 较易失 金属性
非金属元素 ＞4 较易得 非金属性
1、下列所表示的微粒中，氧化性最强的是（ B）
（3）最外层有2个电子的元素：__B__e_、__M_g_、__C_a_、__H__e （4）最外层电子数等于次外层电子数的元素：_B_e_、__A_r__ （5）最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素：__C___
是次外层3倍的是：__O_;是次外层4倍的是：__N_e. （6）电子层数与最外层电子数相等的元素：H__、__B_e_、__A_l_ （7）电子总数为最外层电子数的2倍的是：__B_e______ （8）次外层电子数是最外层电子数的2倍的元素：_S_i、__L_i
人教版高中化学选修三第一章第一节 原子结构 课件(共54张PPT)
二、10电子微粒和18电子微粒 1．10电子微粒
【典例3】 已知A、B、C、D四种物质分别是由短周 期元素组成的微粒，它们之间有如图所示的转化关系，且A 是一种含有18电子的微粒，C是一种含有10电子的微粒。请 完成下列各题：
(1)若A、D分别是两种气态单质分子，写出A与B反应的 化学方程式：________________；
是O2置换H2S中的S。问题(4)中H、O形成的原子个数为1:1 的化合物是H2O2，N、H形成的化合物分子中电子数也为18 的分子只能是N2H4。
[答案] (1) (2)X(或氧) 2H2S＋O2===2H2O＋2S↓ (3)NH4HSO4
点燃 (4)N2H4＋2H2O2=====N2＋4H2O
2．(2012·长沙模考)下列有关化学用语使用正确的是 ()
A．硫原子的结构示意图： B.11H2、12H2、31H2是氢的三种同位素 C．原子核内有10个中子的氧原子：188O D．金刚石和石墨、甲烷和乙烷都属于同素异形体
解析 硫原子的结构示意图应为
A项错误。同位
素的研究对象是原子，但B选项中三种粒子是氢的单质，故
(4)若D是一种含有22个电子的分子，则符合如图关系的 A的物质有________(写化学式，如果是有机物则写相应的结 构简式)。
[解析] 本题把指定电子数目的有关微粒作为命题素 材，着重考查考生的有序思维能力。寻找10电子、18电子、 22电子微粒，必须从元素周期表出发，遵循由原子到分子， 再到离子的思考途径，列出相应的微粒。关于18电子微粒的 推断，对有序思维的要求更高，技巧性更强，我们可以以推 断10电子微粒的思路来进行分析，对数字18作一拆分，把18 拆成9＋9，找出F2后会使18电子微粒的推断打开一个大“空
化学选修三第一章第一节
5d
6d
6p
7p
通式：ns··(n-2)f、(n-1)d、np ·· ··
三、构造原理与电子排布式
2.构造原理中排布顺序的实质 -----各能级的能量高低顺序
(1)相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： ns＜np＜nd＜nf (2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： 1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p; 3d＜4d (3) 不同层不同能级可由下面的公式得出: ns ＜ (n-2)f ＜ (n-1)d ＜ np (n为能层序数)
５. 各能级包含的原子轨道数：
三、构造原理与电子排布式
问题解释：
1s22s22p63s23p63d1 1s22s22p63s23p64s1 正确书写方法：
想一想
第3层 第4层 第2层 第1层
钙Ca
+20
K层
2
L层
8
8
2
钙Ca 1s22s22p63s23p64s2
M层 N层
三、构造原理与电子排布式
3、电子排布式：
用数字在能级符号右上角表明该能级上的 排布的电子数。 该能级上排布 能层序数 能级符号 的电子数
小黑点不表示电 子，只表示电子在 这里出现过一次。 小黑点的疏密表示 电子在核外空间内 出现的机会的多少。
电子云只是形象地表示 电子出现在各点的概率高低, 而实际上并不存在。
五、电子云与原子轨道
课堂练习 1．下列有关说法正确的是 （ C ） A、通常用小黑点来表示电子的多少 B、小黑点密表示在该核外空间的电子数多 C、小黑点密表示在该核外空间的单位体积内 电子出 现的概率大 D、通常用小黑点来表示绕核作高速圆周运动
选修3《物质结构与性质》
.
1.1-原子结构-2
第一章原子结构与构成第一节原子结构一、能层与能级1、能层①定义：原子核外电子是分层排布的，根据电子的能量差异，可将核外电子分成不同的能层。
②符号：K L M N O P Q（第一能层）（第二能层）（第三能层）（第四能层）（第五能层）（第六能层）（第七能层）2、能级（也称亚层）①定义：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，不同能量的电子分成不同的能级。
②符号：ns、np、nd、nf、ng、nh （n为能层序数）③容纳轨道数： 1 3 5 7 9 11 （每个轨道最多能容纳两个电子）④容纳电子数： 2 6 101418 22说明：①任一能层的能级总是从s能级开始，能层的能级数等于该能层的序数。
例：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和3d)，依次类推。
②不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高。
例：1s < 2s < 3s … 2p < 3p < 4p …③同一能层中，各能级之间的能量大小关系是s < p < d < f ……例：第四能层中4s < 4p < 4d < 4f④能层和能级都相同的各原子轨道的能量相等。
例：2p x = 2p y = 2p z3、能层、能级、轨道数、电子数关系及规律能层：K L M N …能级：1s 2s 2p 3s3p3d 4s4p4d4f …轨道数： 1 1 3 1 3 5 1357 …电子数： 2 2 6 2 6 10 2 6 1014 …电子离核：近远电子能量：低高规律：①能层最多能容纳的电子数：2n2②能层最多能容纳的轨道数：n24、构造原理（电子排布所遵循的能级顺序）①含义：在多电子原子中，电子在能级上的排布时先排在能量较低的能级上，然后依次排在能量较高的能级上。
②构造原理示意图构造原理1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p32 Ge 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 2 [Ar]3d 10 4s 2 4p 2 33 As 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 [Ar]3d 10 4s 2 4p 3 34 Se 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 4 [Ar]3d 10 4s 2 4p 4 35 Br 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 5 [Ar]3d 10 4s 2 4p 5 36 Kr1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6[Kr]二、基态与激发态、光谱 1、基态原子与激发态原子2、光谱与光谱分析①光谱形成的原因：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光。
第一节 原子结构
1 球 电子云形状 形
1 球 形 无
3 5 7 纺 花 锤 瓣
相互 垂直
电子云取向 无 无
无 2
相 互 垂 直
最多容纳 的电子数
2 2
2 8
6
6 10 2 18
6
10 14 ······ 32 2n2
• 要完整的描述电子在核外的运动状态的话 需要从四个方面来描述.即 需要从四个方面来描述 即
… …
n
2n2
远 高
离核远近 由近 能量高低 由低
三、能层与能级
3、能级：(电子亚层） 、能级： 电子亚层） 电子亚层 在多电子原子中， 在多电子原子中，同一能层的电子的能量也可 能不同，可以将它们分为不同的能级．（ ．（s 能不同，可以将它们分为不同的能级．（s、p、 d、f)
注意:能级数=该能层序数。 注意:能级数=该能层序数。 我们所说的能级实际上就是电 子云的形状
球形 轮廓图
定义： 定义：量子力学把电子在核外的一个空间运动状态称为一 个原子轨道
S的原子轨道 的原子轨道
所有的S原子轨道都是 ＿形的， 所有的 原子轨道都是 球 形的， 1 S原子轨道各方向都是球形对称，所以只有＿个轨道 原子轨道各方向都是球形对称，所以只有＿ 原子轨道各方向都是球形对称 能层序数越大原子轨道的半径也就越大， 能层序数越大原子轨道的半径也就越大，任意能层上的 S原子轨道的形状都一样，都是球形的。 原子轨道的形状都一样，都是球形的。 原子轨道的形状都一样
各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数 各能层所包含的能级类型及各能层、
能层(n) 能层(n) 符号 能级(l) 能级(l)
原子轨道数
一 K
二 L
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1.古希腊原子论
①原子是最小的、不可分割的物质粒子，既不能创生， 也不能毁灭。 ②原子之间存在着虚空(真空)，无数原子在无限的虚 空中运动着构成万物。 ③原子是均一的，是实实在在的固体。 ④原子的大小、形状、重量是不同的。
古希腊哲学家 （ Democritus ，德谟克利特，约公元前 460 年—前 370 年）
原子
2.道尔顿原子模型(1803年)
原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己 的独特性质；同一元素所有原子的质量、性质都 完全相同，即一种元素只有一种原子；不同元素 的原子质量和性质各不相同；不同元素化合时， 原子以简单整数比结合 。
（化学原子论）
3.汤姆生原子模型(1904年)
原子中存在电子。
波粒二象性
Ψ x
2
2
Ψ y
2
2
Ψ z
2
2
8 m
2
h
2
( E V )Ψ
原子学说发展史检测
1、原子结构模型是科学家根据自己的认识， 对原子结构的形象描述。一种原子模型代表 了人类对原子结构认识的一个阶段。描述电 子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速 圆周运动的原子模型是( A ) A.玻尔原子模型
B.电子云模型
C.汤姆生原子模型
D.卢瑟福原子模型
2、曾经起了很大作用的道尔顿的原子学说认 为：①原子是不可再分的粒子；②同种元素 的原子的性质和质量均相同；③原子是微小 的实心球体。从现代的观点来看，你认为不 确切的是( D ) A.只有③ B.只有①② C.只有②③ D.有①②③
3、下列对不同时期原子结构模型的提出时间 排列正确的是( C )
1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论
质子、电子、 反中微子 （5×108K）
2h 后
宇宙大爆炸
中子
衰变（678±30s） 原子核的 熔合反应 合成
11min
其他元素
大量的氢 少量的氦 极少量的锂
思考与交流
1、宇宙中最丰富的元素是那一种？宇宙年 龄有多大？地球年龄有多大？ 2、你认为【科学史话】中普鲁特的推理是 符合逻辑的吗？
卢瑟福原子模型
据经典力学，电子在 原子核的正电场里运行， 应不断地释放能量，最后 掉入原子核。如果这样， 原子就会毁灭，客观世界 就不复存在。
5.玻尔原子模型(1913年)
玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型。 玻尔原子模型（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运转；当原子有多个电子时，它们将分 布在多个球壳中绕核做高速运动。 不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。
回 答 1、氢元素---宇宙中最丰富的元素占88.6% （氦为氢原子数的1／8），另外还有90多种元 素，宇宙年龄距近约140亿年，地球年龄已有 46亿年。 2、不符合，科学假设不同于思辨性推测
不同时期的原子结构模型:
1.古希腊原子论 2.道尔顿原子模型(1803年) 3.汤姆生原子模型(1904年) 4.卢瑟福原子模型(1911年) 5.玻尔原子模型(1913年) 6.电子云模型(1926年)
【例】下列说法正确的是 （
D
）
A、原子核外第三能层有sp共2个能级 B、原子核外3d能级共容纳5个电子 C、原子核外第三能层最多容纳8个电子 D、原子核外无论哪一能级的s能级最多容 纳的电子数均为2个
【练一练】 1、以下能级符号正确的是（ AD A、6s B、2d C、3f D、7p ）
2、若n=3，以下能级符号错误的是（ B ） A．n p B．n f C．n d D．n s 3、下列各电子能层中，不包含 d 能级的是 （ CD ）
化学研究的是构成宏观物体的物质。 一、研究物质的组成与结构
二、研究物质的性质、变化、合成
二者的关系如何？
组成与结构决定性质与变化；性质反 映结构
原子结构 分子结构
物 质 结 构
决定
性 质
晶体结构
第一节 原子结构
第一课时
原子是怎样诞生的？
阅读课本P4
宇宙大爆炸
宇宙大爆炸
一、开天辟地—原子的诞生
【归纳】 a.能级交错现象：第4能层开始，各能级不完 全遵循能层顺序。 b.各能级的能量高低顺序
①能层相同时。 ns<np<nd<nf ②能级符号相同时，能层越高，能量越高。 5s>4s>3s>2s>1s 5p>4p>3p>2p 6d>5d>4d>3d 6f>5f>4f ③能层和能级符号均不相同时 ns<(n-2)f<(n-1)d<np （7 ≥ n≥4）
能级(l) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
最多容纳 的电子数
··· ···
··· ··· 2n2
2 2
2 8
6
2
6 18
10
2
6
10 14 32
3、不同能级能量高低比较
⑴同一能层中： E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)＜·· ·· ·· ⑵不同能层中： E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)＜·· ·· ·· E(2p)＜E(3p)＜E(4p)＜E(5p)＜·· ·· ··
Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 24 Mo：1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1 42 Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 29 Ag：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1 47 Au：1s2…4s24p64d104f145s25p65d106s1 79
A、N能层 B、M能层 C、L能层 D、K能层
第一节 原子结构
第二课时
【探究】
1、知道了原子核外电子的能层和能级可容纳 的最多电子数，是否就可以得出各种原子 的电子排布规律呢？ 2、钾原子的电子排布为什么不是2、8、9， 而是2、8、8、1？
阅读课本P6
三、构造原理与电子排布式
1、构造原理 电子填充的先后顺序
原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌 着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。 这个模型中电子与正电荷的分布是处于想象的，因为 没有实验证明。
（西瓜模型）
4.卢瑟福原子模型(1911年)
“行星系式”原子模型：在原子中心有一个带正电 荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在 它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运 转一样。
(“行星系式”原子模 型) (核式模型)
因为电子的质量很小，不到α粒子的七千分之一，α粒于碰到它，就像飞行着的子弹 碰到一粒尘埃一样，运动方向不会发生明显的改变。绝大多数α粒子穿过金箔后仍 沿原来的方向前进，少数粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数粒子偏转角超过 了90°，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到 180°。这种现象叫做α粒子的散射。 实验中产生的α粒子大角度散射现象，使卢瑟福感到惊奇。因为这需要有很强的相 互作用力，除非原子的大部分质量和电荷集中到一个很小的核上，否则大角度的散 射是不可能的。在反复实验研究的基础上，卢瑟福于1911年公布了他的原子模型构 想：原子里有一个很重的中心，叫做核。离核很远，绕着核飞快旋转的是电子，每 一个电子都在一种确定的轨道上运行着。
【学 与 问】
核外电子是怎样排布的？
核外电子排布的一般规律
（1）核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里， 能量最低的电子层排满后，电子才依次排布在能量较 高的电子层里,是整个原子的能量处于最低的状态（能 量最低原理）。 （2）各电子层最多能容纳的电子数为 2n2 （3）最外层电子数不能超过 8（当K层为最外层时不 能超过 2 ）。
(电子分层排布模型)
玻尔原子模型
6.电子云模型(1926年)
核外电子运动状态的描述
1926年，奥地利科学家薛定谔 提出了在量子力学处理氢原子核 外电子的理论模型中，最基本的 方程叫做薛定谔方程。 薛定谔方程是一个二阶偏微分 方程，它的自变量是核外电子的 坐标（直角坐标x，y，z或者极坐 标r，q，f）
钾原子的电子排布为什么不是2、8、9， 而是2、8、8、1？
由于出现能级交错现象，K原子排满第一层和 第二层后，在排第三层时，先排满3s能级、3p能 级，最后一个电子进入4s能级而不是3d能级，所 以它的原子结构示意图为：
2、电子排布式
用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布的 电子数。从1～36号元素的要作要求。
离核远近：近 能量高低：低
能层 符号 1 K 2 L 8 3 M 4 N 5 O „ „
远 高
n 2n2
最多电子数 2
18 32 50 „
2、能级（电子亚层） 能层是楼层，能级是楼梯的阶梯。
每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf、ng、„„ （n代表能层） 任意能层总是从s能级开始，且能级数=该能层序数。 不同能层的s、p、d、f„„各能级最多容纳的电子数相同， 依次为1、3、5、7„„的2倍。 能层(n) 一 符号 K 二 L 三 M 四 N 五 六 七 O P Q
像Cr、Cu等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——按构造原理他应该处于ns能级，而实 测却处于（n-1）d能级：
① Cr的价电子组态为(n-1)d5ns1而不是(n-1)d5ns1 ，这被总结 为“半满规则”。如Cr、Mo及某些镧系和锕系元素。 ② Cu的价电子组态为(n-1)d10ns1而不是(n-1)d9ns2 ，这被总 结为“全满规则”。如Cu、Ag、Au等。
（4）次外层电子数不能超过 18 ，倒数第三层电子数 不能超过 32 。
【说明】以上规律是相互联系，不能孤立理解 。
二、能层与能级
1、能层（及电子层）