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

(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。光(辐射)是

电子释放能量的重要形式之一。

(2)电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子时发生的是化学变化.

(3）一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。

三、构造原理与电子排布式

1．构造原理

随着原子核电荷数的递增，绝大多数元素的原子核外电子排布遵循下列顺序：

即电子所排的能级顺序:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s……。

2．电子排布式

(1）电子排布式中能级符号右上角的数字表示该能级的电子数。如：Al原子电子排布式中各符号、数字的意义为

(2）写出下列原子或离子的电子排布式：

①8O：1s22s22p4；

②19K：1s22s22p63s23p64s1；可简写为［Ar]4s1;

③17Cl：1s22s22p63s23p5；可简写为[Ne]3s23p5;

④16S2－：1s22s22p63s23p6。

1．判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”.)

（1)能层就是电子层

（2）不同能层，s能级的能量相同(×）

（3）s能级的能量一定比p能级的能量低(×）

(4）各能级最多可容纳的电子数按s、p、d、f…的顺序依次为1、3、5、7…的2倍（√)

2．下列能层不包含d能级的是(）

A．O能层 B．N能层

C．M能层D．K能层

D［多电子的原子中，同一能层的电子可分为不同的能级，K能层只有s能级,L层有s、p能级,从M能层开始有d能级。]

3．请根据构造原理，写出下列原子的电子排布式：

(1）

16S____________________________________________________ _____。

（2）

10Ne___________________________________________________ ______.

(3）

20Ca___________________________________________________ ______。

(4)26Fe______________________________________________ ___________。

(5)29Cu______________________________________________ ___________.

(6)11Na______________________________________________ ___________。

[解析］根据原子核外电子的排布规律和构造原理书写原子的电子排布式,应注意从3d能级开始出现“能级交错”现象。

[答案]（1）1s22s22p63s23p4（2)1s22s22p6

（3）1s22s22p63s23p64s2（4)1s22s22p63s23p63d64s2

（5）1s22s22p63s23p63d104s1(6)1s22s22p63s1

构造原理与电子排布式

查阅元素周期表可知Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。

(1）分析Cr、Cu的电子排布式，思考电子排布式的书写顺序与核外电子填充顺序一定相同吗?

提示：不一定相同,电子排布式的书写按电子层由里到外和s、p、d顺序,而核外电子填充顺序是按构造原理。过渡元素电子排布式的书写与电子填充顺序不一致。

（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: