原子结构课件-最终版(改)
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核外电子分层排布理论： 按能层能量由低到高的顺序排布 存在能级交错的现象，无法解释K 原子的核外电子排布 核外电子分能级排布理论： 按能级能量由低到高的顺序排布 原有的实践事实
形成理论
发现新实践事实
形成新的理论
思考：同学们能否再举出理论和实 践相互促进发展（认识的发 展性）的实例吗？
氧化还原理论的认知顺序：
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4s < 3d
2
2
6
2
6
1
由K原子核外电子排布式可知：能级的能量会出现 不遵循一般规律的现象—— 能级交错
规律3：能级能量会出现能级交错现象
构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 构造原理 5s 4 d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 构造原理 ： 绝大多数原子核外电子的排布的能级顺序
（3）最外层电子数不超过8个（K层为最外层时 不超过2个）。 （4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层不 超过32个。……
由现有理论推测：
K的原子结构示意图：
+19 2 8 8 1
为什么最外层电子数不超过8个？
能层（即电子层） 能层符号：K、L、M、N、O、P、Q 能级:在多电子原子中，同一能层的电 子的能量可能不同，将它们分为不同 的能级 能级符号可分别用s、p、d、f等表示 轨道
… …
10 14 32
1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与 能层的序数（n）间存在什么关系？ 电子数 = 2n2 2.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？ 能级数 = 能层序数n
3.英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数 是否相同？各是多少？ 相同，按照s p d f递增的顺序， 依次是1 3 5 7的两倍
探究成果：
1.Al各能级能量不相同，各能级的能量高 低顺序为1s<2s<2p<3s<3p 2.Al中不同能层相同符号的能级能量高低 不相同，各能级的能量高低顺序为
1s<2s<3s
3.Al中同一能层的不同能级能量高低不相 同，各能级的能量高低顺序为2s<2p，3s<3p
想一想（图片）
(1)若某一元素同时存在ns、(n+1)s、 (n+2)s等能级，则这几个能级的能量高低顺 序如何？
本节课到此结束
感谢同学们的认真学习 感谢各位老师的指导！
1.按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是( B ) A. 1s、2p、3d、4s B. 3s、4p、5s、5p
C. 2s、3s、2p、4s
D. 4p、3d、4s、2p
2.下列各原子或离子的电子排布式不正确的是( B ) A. Na+：1s22s22p6 B. Fe3+：1s22s22p63s23p63d34s2 C. S2-：1s22s22p63s23p6 D. Ar：1s22s22p63s23p6
ns < (n+1)s < (n+2)s
(2)若某一能层同时存在ns、np、nd、 nf四个能级，则这几个能级的能量高低顺序 如何？ ns < np < nd < nf
课堂练习:
能层
能级 轨道数 能级容纳电子数 最多容纳电子数
K
1s 1 2 2
L
M
N
O
5s 5p 1 2 3 6 …
2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 1 2 8 3 6 1 2 3 6 18 5 10 1 2 3 6 5 7
选修3 第一章 原子结构与性质
第一节
原子结构
王凡
柳州铁一中
万物的构成
土气水火 四元素说 西方文明： 金木水火土 五元素说 东方文明：
相关知识回顾
质子 原子核 原子 中子
1. 原子的构成
核外电子
2. 核外电子分层排布
（1）先排能量低的电子层，再排能量高的电子 层，由里往外。
（2）每一层最多容纳电子数：2n2个。
Q P O N
M L
4s 3s 4p 3p 2s
7 6 5
………
3d 2p
4 3 2 1
K
1s
学生探究活动1：
根据能层、能级、轨道、电子数之间的关系，思考下列问题:
能层 能级 轨道数 能级容纳电子数 能层容纳电子数 K 1s 1 2 2 L M N O 5s 5p 1 2 3 6 …
2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 1 2 8 3 6 1 2 3 6 18 5 10 1 2 3 6 5 7
能层序数 能级符号 该能级上填 充的电子数
+1 1
H： 1s
1
类比原有理论： 核外电子按能层顺序排布， 先排能量低的能层， 再排能量高的能层
推出核外电子排布的新理论： 核外电子按 能级 顺序排布， 先排 能量低 的能级， 再排 能量高 的能级
学生探究活动2：
已知：电子在能层、能级中都遵循能量从低到高的顺序进行填充。 请通过观察下表中核外电子填充顺序，分析各能级能量高低。
都遵循下列顺序，填满一个能级再填一个新能级.
7s
核 外 电 子 填 充 顺 序 图
7p 6p
7d 6d
7f 6f
Q层 P层 O层 N层 M层
6s
5s
4s
5p
4p
5d
4d
5f
4f
3s
2s 1s
3p
2p
3d
L层 K层
实质：能级能量高低顺序
核外电子排布规律
规律1：不同能层之间，符 号相同的能级的能量随能层数 的递增而增大，顺序为： ns < (n+1)s < (n+2)s < … 规律2：在相同能层各能级 能量由低到高的顺序为: ns < np < nd < nf 规律3：能级能量会出现能 级交错现象，如： 4s < 3d 6s < 4f < 5d < 6p
… …
10 14 32
（1）书写C、O、Na、Si的电子排布式
C
1s 2s 2p
2 2
2
2
2 1
O Si
5
1s 2s 2p
2 2
2
2
4 2
2
Na 1s 2s 2p 3s
2 2 6 2
6
1s 2s 2p 3s 3p
6
（2）书写Cl、K的电子排布式
Cl
1s 2s 2p 3s 3p
K
K
+19 2 8 8 1
得氧失氧 化合价升降 得失电子
理论和实践的相互促进发展实例
• 拉瓦锡（A.L.Lavoisier,1743-1794）运用定量 实验推翻了统治化学达百年之久的“燃素说 ”，建立了科学的氧化学说 • 1824年，年仅24岁的德国化学家维勒 （F.Wohler,1800-1882）用实验人工合成出动 物机体内的代谢产物尿素，用实验事实动摇 了有机物的“生命力理论”，开辟了用无机 物合成有机物的新天地 • 汤姆生(J.J.Thomson,1856-1940)通过实验发现 了电子，改变了传统的“原子不可分”的化 学观
探究成果：
1. 每一能层最多可容纳的电子数等于2n2 2. 任一能层的能级总是从s能级开始，且能级
数等于该能层序数
3. 英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多
电子数相同， 按照s p d f递增的顺序，依次
是1 3 5 7的两倍 能层 能级数 轨道数 排布最多电子数
第n层
n
n2
2n2
核外电子排布式的书写
3d 4Sபைடு நூலகம்
2 2
1 6
Sc
+21 2 8 9 2
3p 3S 6 2 2P 2S
1s22s22p63s23p63d14s2
K层
1S
2
O层 M层 L层
3d 4S
2 2
5 6
Mn
+25 2 8 13 2
3p 3S 6 2 2P 2S
1s22s22p63s23p63d54s2
K层
1S
2
学生探究活动3：
根据能级交错原理讨论
元素符号 Li B Na Al 原子结构示意图
+3 +5 2 1
K
L
M
1s 1s 1s
2
2s
1 2 2 2 1 6 6
2 3
2 2 2
2s 2p 2s 2p 2s 2p
+11 2 8 1 +13 2 8 3
3s
1 2 1
1s
3s 3p
（1）Al原子各能级能量是否相同？若不相同，则各能级的能量高 1s < 2s < 2p < 3s < 3p 低顺序如何？ （2）Al原子中不同能层相同符号的能级能量高低是否相同？若不 1s < 2s < 3s 相同，则各能级的能量高低顺序如何？ （3）Al原子中同一能层的不同能级能量高低是否相同？若不相同， 2s < 2p ，3s < 3p 则各能级的能量高低顺序如何？
原子的最外层电子为什么不能超过8个？
最外层电子为什么不能超过8个
能 级 能 量 M层 由 低 到 L层 高
K层
3d 4S
e-
？
3P
3S 2S
e- e-
E4s<E3d e- e- e- e- e- e-
e-
e-
2P
e-
e- e- e- e- e- e-
1S
e- e-
认识的发展性
Al原子的核外电子排布
总结得到电子排布的一般规律： ns < (n-2)f < (n-1)d < np
课堂练习:
(3)书写20Ca、21Sc、25Mn原子的核外电 子排布式 Ca Sc
1s22s22p63s23p64s2 1s22s22p63s23p63d14s2
Mn 1s22s22p63s23p63d54s2
O层 M层 L层
形成理论
发现新实践事实
形成新的理论
思考：同学们能否再举出理论和实 践相互促进发展（认识的发 展性）的实例吗？
氧化还原理论的认知顺序：
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4s < 3d
2
2
6
2
6
1
由K原子核外电子排布式可知：能级的能量会出现 不遵循一般规律的现象—— 能级交错
规律3：能级能量会出现能级交错现象
构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 构造原理 5s 4 d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 构造原理 ： 绝大多数原子核外电子的排布的能级顺序
（3）最外层电子数不超过8个（K层为最外层时 不超过2个）。 （4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层不 超过32个。……
由现有理论推测：
K的原子结构示意图：
+19 2 8 8 1
为什么最外层电子数不超过8个？
能层（即电子层） 能层符号：K、L、M、N、O、P、Q 能级:在多电子原子中，同一能层的电 子的能量可能不同，将它们分为不同 的能级 能级符号可分别用s、p、d、f等表示 轨道
… …
10 14 32
1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与 能层的序数（n）间存在什么关系？ 电子数 = 2n2 2.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？ 能级数 = 能层序数n
3.英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数 是否相同？各是多少？ 相同，按照s p d f递增的顺序， 依次是1 3 5 7的两倍
探究成果：
1.Al各能级能量不相同，各能级的能量高 低顺序为1s<2s<2p<3s<3p 2.Al中不同能层相同符号的能级能量高低 不相同，各能级的能量高低顺序为
1s<2s<3s
3.Al中同一能层的不同能级能量高低不相 同，各能级的能量高低顺序为2s<2p，3s<3p
想一想（图片）
(1)若某一元素同时存在ns、(n+1)s、 (n+2)s等能级，则这几个能级的能量高低顺 序如何？
本节课到此结束
感谢同学们的认真学习 感谢各位老师的指导！
1.按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是( B ) A. 1s、2p、3d、4s B. 3s、4p、5s、5p
C. 2s、3s、2p、4s
D. 4p、3d、4s、2p
2.下列各原子或离子的电子排布式不正确的是( B ) A. Na+：1s22s22p6 B. Fe3+：1s22s22p63s23p63d34s2 C. S2-：1s22s22p63s23p6 D. Ar：1s22s22p63s23p6
ns < (n+1)s < (n+2)s
(2)若某一能层同时存在ns、np、nd、 nf四个能级，则这几个能级的能量高低顺序 如何？ ns < np < nd < nf
课堂练习:
能层
能级 轨道数 能级容纳电子数 最多容纳电子数
K
1s 1 2 2
L
M
N
O
5s 5p 1 2 3 6 …
2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 1 2 8 3 6 1 2 3 6 18 5 10 1 2 3 6 5 7
选修3 第一章 原子结构与性质
第一节
原子结构
王凡
柳州铁一中
万物的构成
土气水火 四元素说 西方文明： 金木水火土 五元素说 东方文明：
相关知识回顾
质子 原子核 原子 中子
1. 原子的构成
核外电子
2. 核外电子分层排布
（1）先排能量低的电子层，再排能量高的电子 层，由里往外。
（2）每一层最多容纳电子数：2n2个。
Q P O N
M L
4s 3s 4p 3p 2s
7 6 5
………
3d 2p
4 3 2 1
K
1s
学生探究活动1：
根据能层、能级、轨道、电子数之间的关系，思考下列问题:
能层 能级 轨道数 能级容纳电子数 能层容纳电子数 K 1s 1 2 2 L M N O 5s 5p 1 2 3 6 …
2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 1 2 8 3 6 1 2 3 6 18 5 10 1 2 3 6 5 7
能层序数 能级符号 该能级上填 充的电子数
+1 1
H： 1s
1
类比原有理论： 核外电子按能层顺序排布， 先排能量低的能层， 再排能量高的能层
推出核外电子排布的新理论： 核外电子按 能级 顺序排布， 先排 能量低 的能级， 再排 能量高 的能级
学生探究活动2：
已知：电子在能层、能级中都遵循能量从低到高的顺序进行填充。 请通过观察下表中核外电子填充顺序，分析各能级能量高低。
都遵循下列顺序，填满一个能级再填一个新能级.
7s
核 外 电 子 填 充 顺 序 图
7p 6p
7d 6d
7f 6f
Q层 P层 O层 N层 M层
6s
5s
4s
5p
4p
5d
4d
5f
4f
3s
2s 1s
3p
2p
3d
L层 K层
实质：能级能量高低顺序
核外电子排布规律
规律1：不同能层之间，符 号相同的能级的能量随能层数 的递增而增大，顺序为： ns < (n+1)s < (n+2)s < … 规律2：在相同能层各能级 能量由低到高的顺序为: ns < np < nd < nf 规律3：能级能量会出现能 级交错现象，如： 4s < 3d 6s < 4f < 5d < 6p
… …
10 14 32
（1）书写C、O、Na、Si的电子排布式
C
1s 2s 2p
2 2
2
2
2 1
O Si
5
1s 2s 2p
2 2
2
2
4 2
2
Na 1s 2s 2p 3s
2 2 6 2
6
1s 2s 2p 3s 3p
6
（2）书写Cl、K的电子排布式
Cl
1s 2s 2p 3s 3p
K
K
+19 2 8 8 1
得氧失氧 化合价升降 得失电子
理论和实践的相互促进发展实例
• 拉瓦锡（A.L.Lavoisier,1743-1794）运用定量 实验推翻了统治化学达百年之久的“燃素说 ”，建立了科学的氧化学说 • 1824年，年仅24岁的德国化学家维勒 （F.Wohler,1800-1882）用实验人工合成出动 物机体内的代谢产物尿素，用实验事实动摇 了有机物的“生命力理论”，开辟了用无机 物合成有机物的新天地 • 汤姆生(J.J.Thomson,1856-1940)通过实验发现 了电子，改变了传统的“原子不可分”的化 学观
探究成果：
1. 每一能层最多可容纳的电子数等于2n2 2. 任一能层的能级总是从s能级开始，且能级
数等于该能层序数
3. 英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多
电子数相同， 按照s p d f递增的顺序，依次
是1 3 5 7的两倍 能层 能级数 轨道数 排布最多电子数
第n层
n
n2
2n2
核外电子排布式的书写
3d 4Sபைடு நூலகம்
2 2
1 6
Sc
+21 2 8 9 2
3p 3S 6 2 2P 2S
1s22s22p63s23p63d14s2
K层
1S
2
O层 M层 L层
3d 4S
2 2
5 6
Mn
+25 2 8 13 2
3p 3S 6 2 2P 2S
1s22s22p63s23p63d54s2
K层
1S
2
学生探究活动3：
根据能级交错原理讨论
元素符号 Li B Na Al 原子结构示意图
+3 +5 2 1
K
L
M
1s 1s 1s
2
2s
1 2 2 2 1 6 6
2 3
2 2 2
2s 2p 2s 2p 2s 2p
+11 2 8 1 +13 2 8 3
3s
1 2 1
1s
3s 3p
（1）Al原子各能级能量是否相同？若不相同，则各能级的能量高 1s < 2s < 2p < 3s < 3p 低顺序如何？ （2）Al原子中不同能层相同符号的能级能量高低是否相同？若不 1s < 2s < 3s 相同，则各能级的能量高低顺序如何？ （3）Al原子中同一能层的不同能级能量高低是否相同？若不相同， 2s < 2p ，3s < 3p 则各能级的能量高低顺序如何？
原子的最外层电子为什么不能超过8个？
最外层电子为什么不能超过8个
能 级 能 量 M层 由 低 到 L层 高
K层
3d 4S
e-
？
3P
3S 2S
e- e-
E4s<E3d e- e- e- e- e- e-
e-
e-
2P
e-
e- e- e- e- e- e-
1S
e- e-
认识的发展性
Al原子的核外电子排布
总结得到电子排布的一般规律： ns < (n-2)f < (n-1)d < np
课堂练习:
(3)书写20Ca、21Sc、25Mn原子的核外电 子排布式 Ca Sc
1s22s22p63s23p64s2 1s22s22p63s23p63d14s2
Mn 1s22s22p63s23p63d54s2
O层 M层 L层