高中化学《能层与能级 构造原理》导学案+课后练习
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第一节原子结构
第1课时能层与能级构造原理[明确学习目标] 1.了解原子的诞生及人类认识原子结构的演变过程。2.了解构造原理，知道原子核外电子的能级分布。3.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。
学生自主学习
一、原子的诞生、能层与能级
1．原子的诞生
(1)
(2)宇宙中元素的组成及含量
(3)地球的组成元素
2．能层与能级
(1)能层：根据多电子原子的核外电子的□05能量差异，将核外电子分成不同的能层，能层用n表示，n值越大，能量越高。
(2)能级
①根据多电子原子中同一能层电子的□06能量也可能不同，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等组合在一起来表示，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、能级与其容纳的最多电子数之间的关系
二、构造原理与电子排布式
1．构造原理
随着原子□01核电荷数的递增，绝大多数元素的原子□02核外电子排布遵循下列顺序：
2．电子排布式
(1)将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的□03右上角，并按照□04能层从左到右的顺序排列的式子，称为电子排布式。如：
(2)实例：Mg、Cl、Ca的电子排布式：
Mg：1s22s22p63s2Cl：1s22s22p63s23p5
Ca：1s22s22p63s23p64s2
1．是否每个能层都有s能级？请具体说明。
提示：是。任一能层的能级总是从s能级开始，如K层只有s能级，L层有s和p两个能级，M层有s、p、d三个能级，以此类推，因此每个能层都有s能级。
2．能层所包含的能级数与该能层的序数有关系吗？举例说明。
提示：有，是相等关系。如：M能层的能级数为3，分别是3s、3p、3d。
3．能层越大，能级的能量越高吗？
提示：不是。从构造原理示意图中可以看出能级的能量高低除了符合E(n s)
课堂互动探究
一、能层与能级的有关规律
(1)每一能层最多可容纳的电子数为2n2(n为能层序数)。
例如：K层最多容纳2个电子；L层最多容纳8个电子；M层最多容纳18个电子；N层最多容纳32个电子……
(2)在每一个能层中，能级符号的顺序是n s、n p、n d、n f……(n为能层序数)。
(3)任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，即第一(K)能层只有1个能级，第二(L)能层有2个能级，第三(M)能层有3个能级，以此类推。
(4)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、7……的2倍。
(5)英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s……能级最多都只能容纳2个电子。
[即时练]
1．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 B
解析根据现代大爆炸宇宙学理论，自然界中的元素在大爆炸中已经全部生成，但恒星间仍然存在着不同元素间的转化(核裂变和核聚变)，这一过程中没有新元素(未被发现的元素)生成。
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……
的2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。
二、构造原理与电子排布式
1．基态原子电子排布式的书写方法
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．依据构造原理：能级的能量顺序为n p<(n＋1)s 3．离子的电子排布式 (1)判断该原子变成离子时会得到或失去的电子数。 (2)原子失去电子时，总是从能量高的能级失去电子，即失去电子的顺序是由外向里。一般来说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和第Ⅷ族元素可能还会进一步向里失去内层电子。 (3)原子得到电子而形成阴离子，则得到的电子填充在最外一个能层的某一个能级上。 4．简化电子排布式 如K：1s22s22p63s23p64s1，其简化电子排布式可表示为[Ar]4s1，其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式，即1s22s22p63s23p6。