化学选三物质结构与性质课件：1.1.1能层与能级构造原理

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一、能层和能级 1.能层和能级的划分
离核距离 能量高低 能层 符号 能级 各能级、能层最多电子数 近 远 低 高 一二 三 K L M
四 N
n ……
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f …… 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 …… 2 8 18 32 2n2
能层 能级 最多 电子数 K L M N O …… … …… ……
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p … …… 2 2 6 2 8 2 6 18 10 2 6 32 10 14 2 6 …
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三、构造原理与电子排布式 1.构造原理 随着原子序数的递增,绝大多数元素的基态原子核外电子填充遵 循下列顺序:
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2.能层 多电子原子的核外电子的能量是不同的,按电子的能量差异可以 将电子分成不同的能层,用符号K、L、M、N、O、P、Q分别表示 相应的1~7能层。
能层与学过的哪一点知识相同? 提示：能层即必修2中提到的电子层。
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3.能级 (1)意义:根据多电子原子中同一能层电子能量不同,将它们分成 不同的能级。 (2)符号:在每一能层中,能级符号分别为ns、np、nd、nf……,其 中n代表能层。 4.能层、能级中所容纳的电子数
这种规律称为构造原理。
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2.电子排布式 元素原子的电子排布式中,能级符号右上角的数字是该能级上 排布的电子数。钠原子的电子排布式为 1s22s22p63s1,也可以写 成[Ne]3s1。
“能层越大,能级的能量越高。”对吗? 提示：不对。从构造原理图中可以看出,能级的能量高低除了符 合E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)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。例如:E(3d)>E(4s)、 E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、 E(4f)>E(6s)等。所以,“能层越大,能级的能量越高”这句话是错误的。
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2.电子排布式的书写 (1)书写电子排布式的方法。 先按能量最低原理从低到高排列,然后将同一层的电子移到一起。 如: 2 2 6 2 6 2 6 26Fe:先按能量从低到高排列为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d ,然后将同一 层的排到一起,即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。 (2)简化电子排布式的书写方法。 为了方便,常把内层已达到稀有气体电子层结构的部分写成“原 子实”,用稀有气体元素符号外加方括号来表示。如 K:1s22s22p63s23p64s1,其中1s22s22p63s23p6看作[Ar]“原子实”,故K的 电子排布式可表示为[Ar]4s1,其中[Ar]代表Ar的核外电子排布,即 1s22s22p63s23p6。
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二、构造原理与电子排布式的书写 1.原子核外电子排布构造易记图 ns (n-2)f (n-1)d np 7s 5f 6d 7p 6s 4f 5d 6p 5s 4d 5p 4s 3d 4p 3s 3p 2s 2p 1s 自下而上、自左往右,依次填充。
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二、能层与能级 1.核外电子排布的一般规律 (1)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子; (2)原子最外层电子不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个); (3)次外层电子不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个),倒数 第三层电子不能超过32个; (4)核外电子总是尽量先排布在能量最低的电子层,然后由里向外 依次排布在能量逐步升高的电子层。
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能层与能级 【例题1】 下列有关认识正确的是( ) A.各能级可容纳的最多电子数按s、p、d、f……的顺序依次为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-1 D.各能层含有的电子数为2n2 答案：A 解析：各能层中的能级数等于其所处的能层数,即当n=1时,它只 有1s能级,当n=2时,含有两个能级,分别为2s、2p能级,所以B、C都 不正确;D中每个能层最多能填充2n2个电子,而不是一定含有2n2个 电子。
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(3)特殊原子的核外电子排布式的书写方法。 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。如: 2 2 6 2 6 2 4 5 24Cr:先按能量从低到高排列为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d ,因3d 为半充 满时较稳定,因此需要将4s的一个电子调整到3d,得 1s22s22p63s23p64s13d5。再将同一层的排到一起,即该原子的电子排 布式为1s22s22p63s23p63d54s1(3d5、4s1均为半充满稳定结构)。 2 2 6 2 6 2 9 10 29Cu:先按能量从低到高排列为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d ,因3d 为全 充满时较稳定,因此需要将4s的一个电子调整到3d,得 1s22s22p63s23p64s13d10。再将同一层的排到一起,即该原子的电子 排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
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2.几点说明 (1)对大多数元素来说,各能层的能级数=能层序数,任一能层的能 级总是从s能级开始。 (2)s、p、d、f……各能级最多可容纳的电子数依次为1、3、5、 7……的二倍。 (3)不同能层的相同字母的能级能量相差较大: E1s<E2s<E3s<…… 同一能层不同能级之间能量相差较小: Ens<Enp<End<Enf<……
第一章
原子结构与性质
-1-
第一节 原子结构
-2-
第一课时 能层与能级 构造原理
-3-
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1.能记住原子结构的构造原理,能记住原子核外电子的能级分布。 2.会运用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。
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一、原子的诞生 宇宙中最丰富的元素是氢。地球上的元素大多数是金属,非金属 元素(包括稀有气体)仅22种。