1.1 能层与能级 构造原理

原子核外电子的排布
核外电子是由_内___向__外__排布的；内层排_满___后再排入下一层 。第1层不超过__2__个电子；第2层不超过_8___个；最外层不超过_8___ 个（第1层为最外层时，不超过_2___个）。 这就是我们已掌握的原子结构相关知识。那么，原子结构还有哪 些奥秘呢？
能层
首先，原子内不同的电子层能量不同，我们称之为能__层___ 。能层即为电子层，其序数通常用_n__表示，n=1、2、3、4…… 表示第一、二、三、四……能层。 硫有16个电子，根据核外电子排布规则可知，第一能层上有 __2_个电子，第二能层上有_8__个，第三能层上有_6__个。 你知道每一能层最多能容纳多少电子吗？
电子排布式
4.2008年北京奥运会主体育场“鸟巢”，被《泰晤士报》评 为全球“最强悍”工程。“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒 氮合金高新钢，钒元素的原子序数为23，则钒原子的价电子 排布式B正确的是( )
电子排布式
若某基态原子的外围电子排布为 （B ） A．该元素基态原子中共有3个电子 B．该元素原子核外有5个电子层 C．该元素原子最外层共有3个电子 D．该元素原子M能层共有8个电子
能层与能级
3.某元素的原子核外有三个电子层，其3p能级上的电子数是3s能级 上的一半，则此元素是( B) A.S B.Al C.Si D.Cl
电子排布式 下列各原子或离子的电子排布式错误的是( C )
电子排布式
按要求填空：(1)基态B原子的电子排布式为___________________。(2) 基态N原子的价电子排布式为________。(3)Se原子序数为__3_4__，其 核外M层电子的排布式为____________。(4)Li3N晶体中氮以 存在 ，基态 的电子排布式为___________。(5)写出基态镓(Ga)原子的 电子排布式： __________________________________________________。
原子结构理论发展史 接下来我们深入学习原子的结构。人们对原子结构的认识经历了 一个漫长的过程： 1. 公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为：万物是 由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。
原子
原子结构理论发展史
2. 19世纪初，英国科学家道尔顿提出原子论： 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；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 。
能级
能层与能级的关系：把能层比作楼层，那么能级就是楼梯的阶级 。同一能层中： E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf )＜…… 不同能层中： E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)＜…… E(2p)＜E(3p)＜E(4p)＜E(5p)＜ ……
练习
1．比较下列多电子原子的不同能层中能级的能量高低 （1）1s、3d （2）3s、3p、3d （3）2p、3p、4p
原子结构理论发展史
5. 玻尔原子模型（1913年） 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动（电子 分层排布）。
原子结构理论发展史 6. 电子云模型（1926年） 电子在原子核外很小的空间内作高速运动，其运动规律跟一般物 体不同，它没有明确的轨道。电子云是用小黑点疏密来表示空间 各电子出现概率大小的一种图形。
核外电子排布 随原子核电荷数递增，绝大多数原子核外电子的排布遵循如下 图箭头方向的排布顺序，这个顺序被称为构__造___原__理___。
能级交错（如4s<3d<4p）： 电子先填入4s能级，再填入3d。
核外电子排布
根据构造原理你能否整理出不同能级能量的顺序 1？s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p< 6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d<7p……
第n层有n个能级；
能层与能级的关系
每个能级最多可填 入电子数： s：2×1=2 p：2×3=6 d：2×5=10 f：2×7=14 g：2×9=18
能层与能级的关系 每一能级最多能容纳多少电子呢？
思考两个问题：(1)不同能层分别有多少个能级？ (2)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？有无规律？
原子结构理论发展史
3. 汤姆生原子模型（1904年） 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。
原子结构理论发展史
4. 卢瑟福原子模型（1911年） 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。
ห้องสมุดไป่ตู้
B.M
C.L
D.K
3.下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）。
练习 4.以下电子排布式是不是基态原子的电子排布？
5.按构造原理写出第9、17、35号元素原子的电子排布式。它 们的核外电子分别有几层？最外层电子数分别为多少？
能层与能级
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
1s<3d
3s<3p<3d
2p<3p<4p
2．将下列多电子原子的能级按照能量由高到低的顺序排列 1s、4p、2s、3s、5f、4s
5f >4p>4s>3s>2s>1s
能层与能级的关系 能层与能级的示意图如下。每个小方格最多可填入2个电子。 计算：(1)每个能层的能级数(2)每个能级最多可填入的电子数 。
你对核外电子有哪些认识呢？
原子核外电子的排布
通过学习初中化学和必修2，你已经知道电子在原子核外是 _分__层__排布的。
这些电子层按离核由近到远的次序用 _K__、__L_、__M__、___N_、___O__、__P_、__Q_ 等字母表示。 电子层离核越近，能量越低___；离核越远，能量越高___。
不同层、不同英文字母的能级，电子排布次序为： ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np （<表示先于）
核外电子排布
我们学核外电子排布规则时曾学过：原子最外层、次外层 及倒数第三层最多容纳的电子数分别是8、18、32，你现 在能解释吗？ 根据电子排布次序ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np，可分析出： 1. 最外层由ns、np组成，电子数不大于 2+. 6＝8次；外层由(n-1)s、(n-1)p、(n-1)d组成，电子数不大于 2+6+10=18； 3. 倒数第三层由(n-2)s、(n-2)p、(n-2)d、(n-2)f组成，电 子数不大于2+6+10+14＝32。
(2)某元素的最外层电子排布式是
，则其元素符号为_B_r_
。(3)基态
中，电子占据的最高的能层符号为_M__，该能
层有3 __个能级。
(4)写出基态砷原子的电子排布式_______________，砷位于元素
周期中_四__周期V__A__族。
能层与能级
1. 宇宙中含量最多的元素是氢___，其次是氦___。 2. 电子层就是能___层__，其序数用字母n___表示 。3. 每一能层最多容纳____个电子 。4. 同一能层的电子，能量不一定相同，可以把它们分为能__级___ 。5.用_s_、___p_、__d__、__等字母表示能级，同一层中各能级的能量 顺序 ：___f___n_s_＜__n__p_＜__n__d_＜__n__f（___n_表__示___能__层__序。数）
不是所有基态原子的核外电子都符合构造原理 （详见下节课）。
电子排布式
你一定觉得电子排布式写起来较复杂，那我们可以将其适当简化，
如把Na的电子排布式写成
。
方括号里符号的意义是什么？
表示Na的内层电子排布与稀有气体Ne的核外电子排布相同。
电子排布式 仿照Na原子写出14、26、31号元素的简化电子排布式。
需注意，在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边 ，不能按填充顺序写。
虽先排4s后排3d，但电子排布式中先写3d，后写4s。 失电子顺序：从外层到内层逐渐失去 。
电子排布式
熟能生巧，请你写出7N、17Cl、19K、26Fe、21Sc、35Br基态 原子的核外电子排布式。
电子排布式
电子排布式 从元素周期表中查出Cu、Ag、Au的外围电子层排布，它 们是否符合构造原理？
能层与能级
1.下列叙述正确的是( B ) A.能级就是电子层 B.每个能层最多可容纳的电子数是 C.同一能层中的不同能级的能量高低相同 D.能级符号：3f
能层与能级
2.按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是( C )
A.1s、2p、3d、4s
B.1s、2s、3s、2p
C.2s、2p、3s、3p
D.3p、3d、4s、4p
电子排布式
构造原理是基态原子（基态的概念见于下节课）核外电子排 布所遵循的顺序。下面给出部分元素的基态原子的电子排布 ：
电子排布式
能级符号右上角的数字表示什么 ？
该能级上排布的电子 数
电子排布式
你能解释为什么K 的电子排布是2/8/8/1而不是2/8/9
吗？
电子先排满4s，再排
3d
电子排布式 这样的式子称为_电___子__排__布__式___。
能层与能级 构造原理
教学目标
知道原子的诞生及人类认识原子结构的演变过程 。熟知核外电子能层与电子层的关系，能级的分布 。能根据构造原理写出常见元素（1～36号）的核外电子排布。
教学重点 能层与能级；构造原理；写电子排布式。