人教版高中化学选修3讲义能层与能级构造原理与电子排布式
人教版高中化学选修3课件第一节原子的诞生、能层、能级和构造原理
完成课前学 习
探究核心任 务
【点拨提升】 1.简单原子的电子排布式的书写
子，存在4s2、2p3、3d8排布，f能级最多排列14个电子，第三能层没有f能级，至
少在第四能层才存在f能级，不可能存3f14排布，故选D。 答案 D
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探究核心任 务
2.某一能层上nd能级最多所能容纳的电子数为( )
A.6
B.10
C.14
D.15
解析 以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、
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探究核心任 务
3.比较下列原子的能级的能量高低： (1)3d，4s；(2)3s，3p，3d；(3)2s，3s，4s。 解析 解答此题的关键在于熟记构造原理。各能级的能量按1s、2s、2p、3s、3p、 4s、3d、4p、5s……的顺序逐渐升高。 答案 (1)4s＜3d (2)3s＜3p＜3d (3)2s＜3s＜4s
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探究核心任 务
5.特殊原子的电子排布式书写规则 当能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定。 (1)24Cr的电子排布式的书写
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探究核心任 务
(2)29Cu的电子排布式的书写
完成课前学 习
探究核心任 务
【例2】 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________，其核外M层电子的排布式为________。 (4)Li3N晶体中氮以N3－存在，基态N3－的电子排布式为________。 (5) 写 出 基 态 镓 (Ga) 原 子 的 电 子 排 布 式 ： __________________________________________。
人教版高中化学选修三1.1《原子结构》课件 (共106张PPT)
电子排布式
电子排布图
小结：
方法导引
解答基态原子电子排布问题的一般思路：
能量最低原则
确定原子序数 泡利不相容原理 洪特规则
能级排布
电子排布
巩固练习
1、某元素原子序数为24，试问：
(1)该元素电子排布式： 1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1
(2)它有 4 个能层； 7 个能级；占有 15 个原子轨道。 (3)此元素有 6 个未成对电子；它的价电子 数是 6 。
洪特规则
对于基态原子，电子在能量相同 的轨道上排布时，将尽可能分占不同 的轨道并且自旋方向相同。
C ：1s2 2s22p2
√
科学研究
C
N
O
1.每个原子轨道上最多能容纳____ 2 个电子， 且自旋方向_______ 不同 ——泡利原理 2.当电子排在同一能级时有什么规律？ 当电子排布在同一能级的不同轨道时， 首先单独占一个轨道，而且自旋 总是___________________ 相同 ——洪特规则 方向______
铁Fe： 1s22s22p63s23p63d64s2 钴Co：
；
； ； ；
1s22s22p63s23p63d74s2
镍Ni： 1s22s22p63s23p63d84s2
练习：请写出第四周期21—36号元素原子 的基态电子排布式。
铜Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 锌Zn：1s22s22p63s23p63d104s2 ； ；
钠 Na
铝 Al
原子结构示意图
电子排布式
Li: 1s22s1
练一练
请写出4~10号元素原子的电子排布式。
4
铍Be
1s2 2s2
人教版高中化学选修3-1.1《能层与能级、构造原理与电子排布式》名师课件3
一、开天辟地——原子的诞生
一、开天辟地——原子的诞生
一、开天辟地——原子的诞生
一、开天辟地——原子的诞生
一、开天辟地——原子的诞生
纤维素（C6H10O5）n
星云 H2 、He
淀粉（C6H10O5）n
雪花 H2O
一、开天辟地——原子的诞生
原子来源于何处？
2、电 子 排 布 式
② 简化电子排布式的书写：
Zn：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
Ar 简
化
Zn：[Ar] 3d10 4s2
【练习】写出Si、Ti 、Co 、Br的简化电子排布式 。
三、构造原理与电子排布式
2、电 子 排 布 式
③ 特殊情况：
Cr：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2 Cr：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1
三、构造原理与电子排布式
2、电 子 排 布 式
① 电子排布式的书写：
例：写出Zn的电子排布式 依据构造原理：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 书写时：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
【练习】写出Si、Ti 、Co 、Br的电子排布式 。
三、构造原理与电子排布式
原子的认识过程 ： 2、道尔顿原子模型
一、开天辟地——原子的诞生
原子的认识过程 ： 3、汤姆森原子模型（1904年）
一、开天辟地——原子的诞生
原子的认识过程 ： 4、卢瑟福原子模型（1911年）
一、开天辟地——原子的诞生
原子的认识过程 ： 5、波尔原子模型（1913年）
一、开天辟地——原子的诞生
(新编)高中化学人教版选修3课件第1章第1节第1课时能层与能级构造原理与电子排布式
题组 2 电子排布式的书写 4．下列各原子或离子的电子排布式错误的是( ) A．K＋ 1s22s22p63s23p6 B．F 1s22s22p5 C．S2－ 1s22s22p63s23p4 D．Ar 1s22s22p63s23p6 【解析】 S2－的电子排布式应为 1s22s22p63s23p6。 【答案】 C
[题组·冲关]
题组 1 构造原理
1．下列各组多电子原子的能级能量高低比较中，错误的是( )
A．2s<2p
B．2p<3p
C．3s<3d
D．4s>3d
【解析】 同一能层中能级的能量 ns<np<nd<nf，符号相同的能级如
2p<3p<4p；由构造原理知能量 4s<3d，D 项错误。
【答案】 D
2．按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是( )
(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：[He]2s22p4；Si：[Ne]3s23p2； Fe：[Ar]3d64s2。
28
2 6 10 2 18
6
10
14
2
… …
…… ……
… …
32
…… …… …… 2n2
2.不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高。如 1s＜2s＜3s…… 2p ＜3p＜4p……
2019学年人教版高中化学选修三课件：第1章 第1节 第1课时 能层与能级 构造原理
当 堂 达 标 • 固 双 基
合 作 探 究 • 攻 重 难
课 时 分 层 作 业
返 首 页
自 主 预 习 • 探 新 知
[ 对点训练] 2．写出下列原子的电子排布式： 【导学号：79652002】
(1)11Na________________________________________________________； (2)16S_________________________________________________________； (3)34Se________________________________________________________； (4)19K________________________________________________________； (5)31Ga_______________________________________________________； (6)30Zn_______________________________________________________。
当 堂 达 标 • 固 双 基
合 作 探 究 • 攻 重 难
课 时 分 层 作 业
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自 主 预 习 • 探 新 知
[ 解析]
根据构造原理书写原子的电子排布式，注意从3d能级开始出现
(1)1s22s22p63s1
“能级交错”现象。
[ 答案] (2)1s22s22p63s23p4 (3)1s22s22p63s23p63d104s24p4 (4)1s22s22p63s23p64s1 (5)1s22s22p63s23p63d104s24p1 (6)1s22s22p63s23p63d104s2
电子排布式
了解构造原理并学会写电子排布式
多电子原子的核外电子排布遵循 什么规律？
能层 K L
能级 1s 2s 2p 3s
最多 226 2
电子数
M
N
……
3p 3d 4s 4p 4d 4f ……
6 10 2 6 10 14 ……
1、原子核外各能层的能级符号分别为： 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f······
快速记忆方法：1 2 s2 p 3 s 3 p 4s 3 d 4 p 5 4d5 6 4f 5 6 7567
例如： 原子结构示意图
电子排布式
1s22s22p63s1
2．电子排布式
将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的
角，并
按照
从左到右的顺序排列的式子，称为电子右排上布式。
能如层Mg、Cl、Sc的电子排布式为：
2、s能级上最多容纳 2 个电子， p能级上最多容纳 6 个电子 d能级上最多容纳 10个电子， f能级上最多容纳 14 个电子
1．构造原理 从氢 原子开始，随着原子核电荷数的递增，原子核每
增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是
按下图所示的能级顺序填充的，6填S满一个能级再填一个新能
Cl：
，
1s22s22p63s23p5
Sc：
，
1s22s22p63s23p6 3d14s2
3．判断下列粒子的电子排布式的正误。
(1)Al：1s22s22p63s23p1
()
(2)O2－：1s22s22p4
()
(3)Na＋：1s22s22p6
()
(4)K：1s22s22p63s23p63d1
2020-2021学年高中化学人教版选修三课件：1.1.1 能层与能级 构造原理
课程目标 1．了解原子核外电子的运动状态。 2．了解核外电子能级排布的构造原理。 3．知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见 元素(1～36 号)原子核外电子的排布。
图说考点
基础知识
[新知预习]
一、开天辟地——原子的诞生 1．原子的诞生 大 爆 炸 约―诞2―生h→后 大 量 的 ___氢___ 、 少 量 的 __氦____ 、 极 少 量 的 __锂____原――子―核―的合――成融―合―反―→应其他元素。
2．宇宙的组成元素及其含量 88.6% 1 8
1% 3．地球的组成元素 地球上的元素绝大多数是___金__属___，非金属(包括_稀__有__气__体_)仅 ____2_2___种。
二、能层与能级
1．能层 (1)意义：根据多电子原子的核外电子的___能__量___差异，将核外 电子分成不同的能层。
答案：A
[提升 1] 构造原理揭示的电子排布能级顺序，其实质是各能 级能量高低，若以 E 表示某能级的能量，下列能量大小顺序中，正 确的是( )
A．E(3s)＞E(2s)＞E(1s) B．E(3s)＞E(3p)＞E(3d) C．E(4f)＞E(4s)＞E(3d) D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)
答案：A
6．若某原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2， 则下列说法正确的是( )
A．该元素原子中共有 38 个电子 B．该元素原子核外有 5 个能层 C．该元素原子最外能层共有 3 个电子 D．该元素原子 M 能层共有 8 个电子
解析：由该元素原子的电子排布式可知，该元素原子中共有 39 个电子，分 5 个能层，其中 M 能层上有 18 个电子，最外能层上有 2 个电子。
2020高中化学人教版选修三教学课件：1-1-1 能层与能级 构造原理与电子排布式(共49张)
④次外层电子数目不能超过 18 个(K 层为次外层时不能
超过 2 个)，倒数第三层电子数目不能超过 32 个。
(说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。)
(2)能级交错现象
由构造原理可知，从第三层开始各能级不完全遵循能层顺
序，产生能级交错排列，即产生“能级交错现象”。
如 ： E3d ＞
E4s ， E5d ＞
课堂互动探究 K
师生互动 合作探究
知识点一 能层与能级
1．能层 多电子原子中，原子核外电子是分层排布的。请完成下表：
2.能级
(1)任一能层的能级都是从 s 能级开始，能级数目等于
该 能层序数 。N 能层有
4 个能级，能级符号依次为
4s、4p、4d、4f 4d、4f 能层最多容纳的电子数为： 10 、
(2)电子排布式：
①电子排布式是用核外电子分布的能级及各能级上的电子
数 表 示 电 子 排 布 的 式 子 。 如 Al 原 子 的 电 子 排 布 式 是
1s22s22p63s23p1，Ca 原子的电子排布式是 1s22s22p63s23p64s2。
②简化电子排布式：将电子排布式中的内层电子排布用相应 的稀有气体元素符号加方括号来表示，而得到的式子称为简化电 子排布式。如碳、镁、钙的简化电子排布式分别为[He]2s22p2、 [Ne]3s2、[Ar]4s2。
[答案] C
2．(1)写出下列原子的电子排布式和简化的电子排布式。 简化的电子
元素原子 电子排布式 排布式
N Mg S Ti (2)X 元素的＋1 价阳离子的核外电子排布与氩原子相同，则 X 元素的原子核外电子排布式为________。
[解析] (1)根据原子核外电子排布遵循的规律书写原子核 外电子排布式，注意从 3d 能级开始出现能级交错现象。
人教版高中化学选修三课件：第一章 第一节 第一课时 能层、能级与构造原理(26张PPT)
1．你能写出氯原子、氯离子的电子排布式、简化电
子排布式吗？ 提示：Cl：1s22s22p63s23p5，[Ne]3s23p5； Cl－：1s22s22p63s23p6，[Ne] 3s23p6。 2．你能写出铁原子、铜原子的电子排布式吗？ 提示：Fe：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2； Cu：1s22s22p63s23p63d104s1或 [Ar]3d104s1。
第一节 原子结构
第一课时 能层、能级与构造原理
[课标要求] 1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布。 2．能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。
1．一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2n2。
2．s、p、d、f能级中最多容纳的电子数分别为2、6、10、14。 3．能级数等于能层序数，英文字母相同的不同能级中所能容纳
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2022/4/122022/4/122022/4/122022/4/12
构造原理与电子排布式
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2022年4月2022/4/122022/4/122022/4/124/12/2022
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2022/4/122022/4/12April 12, 2022
高中化学《选修三 物质结构与性质》知识归纳
《选修三物质结构与性质》知识归纳一、能层与能级1、能层(电子层：n)：在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将其分成不同能层。
由里向外，分别用字母：K、L、M、N、O、P、Q表示相应的第一、二、三、四、五、六、七能层。
各能层最多容纳的电子数为2n2；在同一个原子中，离核越近，电子能量越低2、能级：同一能层里的电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f等表示，同一能层里，各能级的能量按s、p、d、f的顺序升高，即：E(s)<E(p)<E(d)<E(f)①K层指包含一个能级，即s能级；L层包含两个能级，s和p能级；M层包含三个能级，s、p和d能级；N层包含四个能级，s、p、d、f能级②每个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……③s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍④同一能级容纳的电子数相同3、电子云：原子核外电子绕核高速运动是没有确定的轨道的，就好像一团“带负电荷的云雾”笼罩在原子核周围，这种“带负电荷的云雾”称之为电子云。
电子云密集(单位体积内小黑点多)的地方，电子出现的机会多；反之，电子云稀疏(单位体积内小黑点少)的地方，电子出现的机会少。
即电子云表示电子在核外单位体积内出现几率的大小，而非表示核外电子多少4、原子轨道：不同能级上的电子出现概率约为90%的电子云的空间轮廓图称为原子轨道(1)原子轨道的形状①s电子的原子轨道都是球形的，每个s能级各有1个原子轨道，能层序数越大，s原子轨道的半径越大；能量：E1s＜E2s＜E3s,随着能层序数的增大，电子在离核更远的区域出现的概率减小，电子云越来越向更大的空间扩展②p电子的原子轨道是纺锤形(哑铃形)，每个p能级有3个轨道，它们互相垂直，分别以p x、p y、p z为符号。
p原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大③能级与原子轨道数和容纳的电子数的关系能级s(球形)p(纺锤形)d f原子轨道1357容纳的电子数261014二、基态原子的核外电子排布式1、构造原理：多电子的核外电子排布总是按照能量最低原理，由低能级逐步填充到高能级。
人教版高中化学选修3-1.1《能层与能级、构造原理与电子排布式》名师教学设计2
第一节原子结构第二课时能层与能级、构造原理与电子排布式广州市第16中学高二备课组康逸执教核心素养通过对原子结构的深入学习，培养学生化学模型认知，使学生能描述和表示化学中的原子结构模型，并指出模型表示的具体含义，并培养学生抽象问题具体化的化学思想。
教学内容原子结构中的能层与能级、构造原理与电子排布式教学目标1、知道原子核外电子的能层分布2、知道原子核外电子的能级分布3、能用符号表示原子核外的不同能级4、了解原子结构的构造原理，能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布5、方法和过程：类比和归纳、推理与验证教学重难点能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布教学过程板书：一、原子的诞生（引导学生阅读课本P4）导入：上节课我们复习了必修二的部分内容和了解了原子的诞生，今天我们来学习原子的结构。
环节1:在复习必修中原子结构知识基础上，通过FLASH动画，用楼层和楼梯类比能层和能级，达到即时掌握新概念，又因形象、生动而印象深刻。
板书：二、能层与能级活动1：请大家写出17Cl、19K原子的原子结构示意图活动2：请大家写出35Br、26Fe原子的原子结构示意图讨论：老师展示同学写的结构示意图，讨论哪位同学写的是对的？为什么对？为什么错？学了今天的知识，我们就能知道铁这样的过渡元素的电子排布是怎样的了。
知识回顾：（用氯原子的结构讲解）能量最低的电子，在距原子核最近的区域运动，能量高一些的电子，在距原子核远一些的区域运动。
第1层也称为_____层，由里向外，分别用字母：______________________表示相应的分别第一、二、三、四、五、六、七电子层。
以前我们称为电子层，如今我们也把这些电子层称为能层。
问题1：为什么K层2个电子就满了，而L层却是8个电子才满呢？讲解：其实同一能层的电子能量也可能不同，还可以把它们细分为能级，就好比能层是楼层，能级是楼梯（引导学生阅读课本P5）。
高中化学人教版选修3课件：1.1.1能层、能级与构造原理
自主检测
任务一、阅读教材第4页“开天辟地——原子的诞生”,回答下列 问题: 1.宇宙中最丰富的元素是什么?约占宇宙原子总数的比例是多少? 提示:氢。88.6%。 2.氦约为氢原子数的多少? 1 提示:约为氢原子数的 8。 3.地球上的元素以金属还是非金属为主?目前非金属有多少种? 提示:地球上的元素以金属为主。目前非金属仅有22种。
阅读思考
自主检测
任务二、阅读教材第4~5页“能层与能级”,回答下列问题: 1.按电子的能量差异可以将核外电子分成哪几个不同能层?每一 能层中,能级符号顺序是ns、np、nd、nf,n代表什么? 提示:分成K、L、M、N、O、P、Q 7个能层。n代表能层。 2.K、L、M、N层最多容纳的电子数是多少? 提示:K、L、M、N层最多容纳的电子数依次是2、8、18、32。 3.不同能层中英文字母相同的能级所能容纳的最多电子数是否 相同? 提示:相同。如1s、2s、3s等s能级最多容纳的电子数均为2个,2p、 3p、4p等p能级最多容纳的电子数均为6个。
重点难点探究
重要考向探究
知识点拨 1.能层与能级 (1)能层和能级的划分:
离核距离 近 远 能量 低 高 高低 能层 一 二 符号 能级 K 1s L
三 M
四 N
…… n …… …… …… …… …… 2n2
2s、2p 3s、3p、3d 4s、4p、4d、4f 1、3 2、6 8 1、3、5 2、6、10 18 1、3、5、7 2、6、10、14 32
第一课时 能层、能级与构造原理
学 习 目 标 核 1.通过对比知道原子核外 电子的能层、 能级分布及其 与能量的关系 2.通过了解原子结构的模 型,了解原子结构的构造原 理 3.熟记基态原子核外电子 在原子轨道上的排布顺序, 能熟练画出 1~36 号元素基 本原子的核外电子排布
《能层与能级 基态与激发态__构造原理与电子排布式》参考课件
解析：[根据构造原理，各能级能量由低到高的顺序 为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s……，A项 和D项正确顺序为E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s)；对于不 同能层的相同能级，能层序数越大，能量越高，所 以C项错误。]
2．下列原子或离子的核外电子排布式，正确的是( C ) A．16S2－：1s22s22p63s23p4 B．21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1 C．18Ar：1s22s22p63s23p6 D．9F：2s22p5
(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：[He]2s22p4；Si：[Ne]3s23p2；Fe：[Ar]3d64s2。
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
吸收能量 放出能量
激发态
二、基态与激发态 原子光谱 1．基态原子与激发态原子
（4）电子跃迁释放能量的重要形式是_光___。
激光笔
LED灯装饰的夜景
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。
高中化学人教版选修3课件：能层与能级 构造原理与电子排布式
(2)E3s E2s (3)E4s E4d
解析：同一能级的不同能层，能层数越大，能量越高，
同一能层的不同能级，其能量高低顺序为s＜p＜d＜f。
答案：(1)EK＜EL＜EM＜EN (2)E1s＜E2s＜E3s＜E4s (3)E4s＜E4p＜E4d＜E4f
3．判断下列微粒的电子排布式的正误。
(1)Al：1s22s22p63s23p1 (2)O2－：1s22s22p4 (3)Na＋：1s22s22p6 (4)K：1s22s22p63s23p63d1 ( ( ( ( ) ) ) )
如图：
2．电子排布式 将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的 右上 角，并 按照 能层 从左到右的顺序排列的式子，称为电子排布式。 如Mg、Cl、Sc的电子排布式为： 22s22p63s2 2 1s Mg： ，或简化写成 [Ne]3s ；
22s22p63s23p5 23p5 1s [Ne]3s Cl： ，或简化写成 ； 22s22p63s23p6 3d14s2 1 2 1s Sc： ，或简化写成 [Ar] 3d 4s 。
3．原子结构示意图: O：
一、原子的诞生
1．原子的诞生
2．宇宙的组成及各元素的含量
二、能层与能级
1．能层 (1)分类依据： 多电子原子核外电子的 能量是不同的，按 电子的能量 差异，可以将核外电子分成不同的能层。
(2)表示方法及各能层最多所容纳的电子数：
能层 符号 最多电子数 一 K 2 二 L 8 三 M 18 四 N 32 五 O 50 六 七 …… ……
答案：(1)1s22s22p63s1 (2)1s22s22p63s23p4
(3)1s22s22p63s23p63d104s24p4 (4)1s22s22p63s23p64s2 (5)1s22s22p63s23p63d64s2 (6)1s22s22p63s23p63d104s2
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 构造原理课件 新人教版选修3
M
N
O
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2
2
8
18
32
PQ
由上表可推知： a．能层序数 33 _等__于_____该能层所包含的能级数，如第三 能层有能级 34 _3_s、__3_p__、__3_d______。 b．s、p、d、f 各能级可容纳的最多电子数分别为 35 ___1_____、 36 ___3_____、 37 ___5_____、 38 __7______的 2 倍。
再进入能量高的能级。
6．主族元素原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素原 子得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电 子排布式错误的是( )
A．Ca2＋ 1s22s22p63s23p6 B．O2－ 1s22s23p4 C．Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 D．Fe2＋ 1s22s22p63s23p63d6
4．按能量由低到高的顺序，下列排列正确的是( ) A．1s、2p、3d、4s B．1s、2s、3s、2p C．2s、2p、3s、3p D．4p、3d、4s、3p
解析：选 C 相同电子层上的原子轨道能量高低： ns<np<nd<nf；形状相同的原子轨道能量高低：1s<2s<3s<4s； 另 外 还 有 能 级 交 错 问 题 。 A 项 中 1s<2p<4s<3d ； B 项 中 1s<2s<2p<3s；D 项中 3p<4s<3d<4p。故选 C。
1.一至七能层的符号分别为： 母相同的不同能级中所能容纳 K、L、M、N、O、P、Q，各 的最多电子数相同。 能层容纳的电子数最多为 2n2。 4.构造原理：电子进入能级的排 2.s、p、d、f 能级中最多容纳的 布顺序为： 电子数分别为 2、6、10、14。 1s2s2p3s3p4s3d
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第一节 原子结构第1课时 能层与能级 构造原理与电子排布式目标与素养：1.了解原子核外电子的能层分布，能级分布及其与能量的关系。
(微观探析)2.了解原子结构的构造原理，熟记基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序。
(宏观辨识与模型认知)3.熟练掌握1～36号元素基态原子的核外电子排布式。
(微观探析与科学探究)一、原子的诞生 1．原子的诞生2．宇宙的组成元素及其含量宇宙⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫氢(H )：约为宇宙原子总数的88.6%氦(He )：约为氢原子数的18二者合起来约占宇宙原子总数的99.7%以上 其他90多种天然元素的原子总数加起来不足1% 3．地球的组成元素地球上的元素⎩⎨⎧非金属元素(包括稀有气体)：仅22种金属元素：绝大多数二、能层与能级1．能层2．能级(1)根据多电子原子中同一能层电子能量的不同，将它们分成不同能级。
(2)能级用相应能层的序数和字母s、p、d、f……组合在一起来表示，如n能层的能级按能量由低到高的顺序排列为n s、n p、n d、n f等。
(3)能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有能级3s、3p、3d。
(4)s、p、d、f能级可容纳的电子数依次为1、3、5、7的二倍。
3．能层、能级中所容纳的电子数能层(n)一二三四五六七……符号K L M N O P Q ……能级1s2s2p 3s3p3d4s 4p4d4f 5s……………………最多电子数2 2 6 2 612 61142……………………2 8 18 32 ………………2n2(1)原子结构示意图中有几个能层和能级？[答案]3,4。
(2)能级n s能量一定大于(n－1)d的能量吗？[答案]不一定。
三、构造原理与电子排布式1．构造原理(1)含义在多电子原子中，电子在能级上的排列顺序是：电子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)构造原理示意图微点拨：①不同能层同能级符号的能量，能层越高，能量越高。
②同能层不同能级符号的能量按n s、n p、n d、n f的顺序递增。
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，并按照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(3)实例：如Mg、Sc的电子排布式：Mg：1s22s22p63s2或简化写成[Ne]3s2；Sc：1s22s22p63s23p63d14s2或简化写成[Ar]3d14s2。
微点拨：简化式就是将内层部分电子排布式用稀有气体符号表示的式子。
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()(2)能层越高，离原子核越远()(3)n s、n p、n d最多容纳的电子数均为2()(4)每一能层均包含s、p、d、f能级()[答案](1)√(2)√(3)×(4)×2．下列说法中，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、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[答案] B3．写出下列原子的电子排布式和简化式(1)O________________；(2)F________________；(3)Na________________；(4)S________________。
[答案](1)1s22s22p4，[H e]2s22p4(2)1s22s22p5，[H e]2s22p5(3)1s22s22p63s1，[Ne]3s1(4)1s22s22p63s23p4，[Ne]3s23p4能层、能级与构造原理1.能层与能级中的四个数量关系(1)任一能层，能级数＝能层序数，且总是从s能级开始。
(2)能级最多容纳的电子数＝能级中轨道数目的2倍，即以s、p、d、f……排序的各能级最多容纳的电子数依次为1、3、5、7……的2倍。
(3)每一能层中最多容纳的电子数是能层序数的平方的2倍，即2n2(n代表能层序数)。
(4)不同能层中相同能级所容纳的最多电子数相同。
2．根据构造原理理解各能级的能量大小关系(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……，2p＜3p＜4p……(2)同一能层中，各能级之间的能量大小关系是n s＜n p＜n d＜n f……。
例如，第四能层中4s＜4p＜4d＜4f。
(3)能层和能级都相同的各原子轨道能量相等。
例如，2p x＝2p y＝2p z。
(4)从第三能层开始出现能级交错现象，能级交错排列的顺序即能量由低到高的顺序，E n s＜E(n－2)f＜E(n－1)d＜E n p。
例如E4s＜E3d、E5s＜E4d。
1．若n＝3，以下能级符号错误的是()A．n p B．n fC．n d D．n sB[当n＝3时，不存在f能级。
]2．已知n表示能层序数，下列说法正确的是()A．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 (2)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－1D．各能层含有的电子数为2n2A[按s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的2倍，A正确；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，B、C错误；每个能层可容纳的最多电子数为2n2，但不是一定含有2n2个电子，D 错误。
]3．下列能级符号及能量大小比较正确的是()A．2p＜2d B．3d＜4sC．2p＜3d D．4s＜3p[答案] C电子排布式1.基态原子的核外电子排布(1)绝大多数元素的原子核外电子的排布顺序遵循构造原理。
(2)“能级交错”现象：当出现d轨道时，电子按n s、(n－1)d、n p的顺序在原子轨道上排布；当出现f轨道时，电子按n s、(n－2)f、(n－1)d、n p的顺序在原子轨道上排布。
从第三能层开始，各能级不完全遵循能层顺序，产生了能级交错排列，即产生“能级交错”现象。
2．电子排布式书写(1)“三步法”书写电子排布式构造原理是书写基态原子电子排布式的依据。
第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s……第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。
第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列即可得到电子排布式。
(2)简化的电子排布式将电子排布式中的内层电子排布用相应的稀有气体元素符号加方括号来表示而得到的式子称为简化的电子排布式。
如氮、钠、钙的简化电子排布式分别为[H e]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s2。
(3)特例：Cr：[Ar]3d54s1、Cu：[Ar]3d104s1。
3．离子的电子排布式书写基态原子转化为相应离子时的一般规律：原子失去电子时总是先失去最外层电子，然后失去次外层电子，之后是倒数第三层电子……对于主族元素的原子来说，一般只失去最外层电子，而过渡元素的原子可能还会进一步失去内层电子；原子得到电子时，一般总是填充到最外能层未填满的能级上。
如Fe位于第四周期第Ⅷ族，其原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe2＋的核外电子排布式为[Ar]3d6，Fe3＋的核外电子排布式为[Ar]3d5。
4．下列各离子或原子的电子排布式错误的是()A．Ca2＋：1s22s22p63s23p6B．O2－：1s22s22p4C．K：1s22s22p63s23p64s1D．Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5B[已知O原子的电子排布式为1s22s22p4，故O2－的电子排布式为1s22s22p6，B项错误。
]5．写出下列原子或离子的电子排布式和结构示意图。
(1)S___________________________________________________。
(2)Cl－___________________________________________________。
(3)Zn___________________________________________________。
(4)Fe2＋___________________________________________________。
[答案](1)1s22s22p63s23p4，原子最外层不超过8个电子，次外层不超过18个电子依据构造原理，能级的能量顺序为n p<(n ＋1)s<n d 、n d<(n ＋1)p<(n ＋2)s<n f 。
那么，电子在排满n p 能级后接着进入的是(n ＋1)s 能级而不是n d 能级，当n d 能级上有电子时，(n ＋1)s 能级上已填有电子，n 能层已不是最外层了，所以原子核外最外层电子不超过8个。
例如，钾(19K)的各层电子数是2、8、8、1而不是2、8、9。
同样，当电子排满n d 能级后接着进入的是(n ＋1)p 能级而不是n f 能级，当n f 能级上有电子时，(n ＋2)s 能级上已填有电子，即n 能层已不是次外层而是倒数第三层了，所以次外层电子不超过18个。
1．宇宙中最多的元素是( ) A ．H B ．O C ．HeD ．NA [氢是宇宙中最丰富的元素，约占宇宙原子总数的88.6%，氦约为氢原子数的18，它们合起来约占宇宙原子总数的99.7%以上。
]2．下列能层中，包含f 能级的是( ) A ．K 能层 B ．L 能层 C ．M 能层D ．N 能层D [K 能层是第一能层，只有1s 能级；L 能层是第二能层，有两个能级，即2s 和2p ；M 能层是第三能层，有三个能级，即3s 、3p 、3d ；N 能层是第四能层，有四个能级，即4s 、4p 、4d 、4f 。
根据能级数等于能层序数，只有能层序数≥4的能层才有f能级。
]3．某主族元素的原子，M层上有一个半充满的能级，该原子的质子数() A．只能是7 B．只能是15C．是11或13 D．是11或15D[根据题意知该基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1或1s22s22p63s23p3，所以该原子的质子数为11或15。
]4．下列基态原子与离子的电子排布式错误的是()A．K：1s22s22p63s23p64s1B．F－：1s22s22p6C．Fe：1s22s22p63s23p63d54s2D．Kr：1s22s22p63s23p63d104s24p6C[题中K、F－和K r的核外电子排布都符合构造原理，为能量最低状态，而Fe的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d64s2，电子数目不正确。
] 5．(1)某元素的原子序数为33，则：①此元素原子的电子总数是________；②有________个电子层，________个能级；③它的电子排布式为______________________。