能层、能级、构造原理
课件7:1.1.1 能层与能级 构造原理
样写理 的出只
电元要
Fe:1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2
子素我 排原们
Sc:1s2 2s22p6 3s23p63d1 4s2
布子知 是的道
Br:1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p5
基电原 态子子
➢要求熟练书写1~36号元素原子的电子排布式
原子 元素 元素
电子排布
➢能级(电子亚层)
在多电子原子中,同一能层的电子的能量也可能不同, 可以将它们分为不同的能级。(即电子亚层)。
➢规定,任一能层的能级总是从 s 能级开始,依次 称p、d、f、g能级……
K
L
M
能级 +
N
O
最多容 1s 纳电子 2 数
2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 2 6 2 6 10 2 6 10 14
三、原子结构
质子 Z个
原子核
原子
A Z
X
中子(A—Z)个 (几乎集中原子的全部质量)
核外电子 Z个 (其运动空间几乎占据了原子的整个体积)
数量关系:核电荷数(Z) = 核内质子数 = 核外电子数 质量关系:质量数(A)= 质子数(Z)+ 中子数(N)
质量数:对质子和中子的相对质量取整数相加的数值, 即近似原子量
道尔顿原子学说 (1)一切物质都是由不可见的、不可分割的原子组 成,原子不可自生自灭。
(2)同种类的原子在质量、形状和性质上完全相同, 不同种类的原子则不同。 (3)每一种物质都是由它自己的原子构成。单质是由 简单原子组成,化合物是由复杂原子组成。复杂原子 的质量等于组成它的简单原子的质量总和。
二、开天辟地—原子的诞生
3s23p63d5 4s1 3s23p63d5 4s2 3s23p63d6 4s2 3s23p63d7 4s2 3s23p63d8 4s2
第1课时 能层、能级、原子光谱和构造原理
第一节原子结构第1课时能层、能级、原子光谱和构造原理学业要求核心素养建构1.知道原子核外电子的能级高低顺序。
2.知道处于不同能级的电子,在一定条件下会发生激发与跃迁。
3.了解原子核外电子排布的构造原理。
4.能书写1~36号元素基态原子的核外电子排布式。
『知识梳理』一、能层与能级1.能层(1)核外电子按能量不同分成能层,电子的能层由内到外排序,其序号、符号以及所能容纳的最多电子数如下:能层一二三四五六七符号K L M N O P Q最多电子数 2 8 18 32 50 72 98(2)能层越高,电子的能量越高:E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)。
2.能级(1)同一能层还分成不同能级。
(2)能级用相应能层的序数和能级的字母代号s、p、d、f组合在一起来表示,在每一个能层中,能级符号的顺序是n s、n p、n d、n f……(n表示能层)。
(3)任一能层的能级数等于该能层序数,如第三能层有3个能级( 3s、3p和3d)。
(4)s、p、d、f……能级可容纳的最多电子数为1、3、5、7……的2倍。
(5)多电子原子里,同一能层各能级的能量顺序:E(n s)<E(n p)<E(n d)<E(n f)。
3.能层、能级的符号和所能容纳的最多电子数[微自测]1.判断正误,正确的打“√”;错误的打“×”。
(1)第三能层有s、p共2个能级()(2)3d能级最多容纳5个电子()(3)第三能层最多容纳8个电子()(4)任一能层的s能级最多容纳的电子数均为2()(5)3p2表示3p能级只能填充两个电子()(6)同一原子中,2p、3p、4p电子的能量逐渐升高()(7)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()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)√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。
第一部分 第一章 第一节 第一课时 能层、能级与构造原理
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后失去3d电子。
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[例2]
根据构造原理写出下列原子或离子的核外电
子排布式。
(1)O____________;(2)Ca____________; (3)S2-____________;(4)Al3+____________。
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[解析]
O原子有8个电子,按1s、2s、2p顺序填充电子:
1s22s22p4;Ca原子有20个电子,由于4s<3d,出现能级交错, 按1s、2s、2p、3s、3p、4s顺序填充为1s22s22p63s23
答案:D
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[例1]
构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是
各能级能量高低。若以E表示某能级的能量,以下各式中 能量高低顺序正确的是 A.E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d) B.E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s) C.E(4s)<E(3s)<E(2s)<E(1s) D.E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d) ( )
电子排布式的书写顺序与电子排布顺序有所不同,
电子进入能级的顺序是按构造原理中能级的能量递增的
顺序,而电子排布式的书写则按能层的顺序,能层中的
能级按s、p、d、f能量递增的顺序排列。
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主族元素的原子失去最外层电子形成阳离子,主族元素 的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
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1.以下能级符号正确的是________。 ①5s ②2d ③3f ④1p ⑤3d
解析:第二能层只有2s、2p能级;第三能层只有3s、3p、 3d能级,第一能层只有1s能级,故②、③、④均不正确。 答案:①⑤
高中化学选修三能层能级构造原理
高中化学选修三能层能级构造原理能层、能级和构造原理是组成原子的基本概念,对于理解原子的结构和性质非常重要。
接下来我会分别介绍这三个概念,并详细解释它们之间的关系。
能层是指电子在原子中分布的范围。
在原子核周围,分为一层一层的能层。
每个能层都有不同的能级和容纳电子的数量限制。
在最内层的能层称为K层,其次依次为L层、M层、N层等,没有明确的限制,但K、L、M层较为常见。
能级是指原子中能量相同的电子组成的一组电子。
每个能级都有固定的能量,而且在同一能层中的所有电子具有相同的能级。
能级的数量是根据能层和每个能层能够容纳的电子数量来决定的。
构造原理是根据泡利不相容原理、薛定谔方程和原子壳层结构来解释原子中电子的排布规则。
泡利不相容原理指的是原子中的电子不允许处于相同的状态,即一个原子中的电子数量不超过2n²,其中n为能层的编号。
薛定谔方程是描述电子波函数的方程,通过求解薛定谔方程,可以确定电子的能级分布。
原子壳层结构是指电子填充能层和能级时的一种排列规则,一般遵循能量最低原则,即由低能量到高能量逐个填充。
能级和能层之间的关系是,能级是能层中电子的划分,每个能层含有若干个能级。
每个能级都有固定的能量,而且在同一能层中的所有电子具有相同的能级。
能层和能级的数量是由原子的结构决定的,不同的原子具有不同的能层和能级数量。
能级和能层的存在对原子的性质有很多影响。
首先,能级和能层的存在使得原子中的电子具有一定的空间分布,从而使得原子具有一定的体积。
其次,能级和能层的分布使得原子具有一定的能量差异,从而形成能级跃迁和能层跃迁,这是原子发射和吸收光的基础。
此外,能级和能层还对原子的化学反应、电子结构和磁性性质等方面有重要影响。
综上所述,能层、能级和构造原理是理解原子结构的重要概念。
能层是电子分布的范围,每个能层包含多个能级。
能级是能量相同的电子组成的一组电子。
构造原理是根据泡利不相容原理、薛定谔方程和原子壳层结构解释电子的排布规则。
能层 能级 构造原理
04 原子结构与性质关系
原子结构对性质影响
原子半径
01
随着原子序数的增加,原子半径逐渐减小,导致元素的金属性
逐渐Hale Waihona Puke 弱,非金属性逐渐增强。电负性
02
原子结构决定元素的电负性,电负性越大,元素非金属性越强。
化合价
03
元素的化合价主要由原子的最外层电子数决定,原子结构不同,
元素的化合价也不同。
性质对原子结构要求
原子轨道
原子轨道是描述电子在原子核外的一个空间运动状态。
电子云
电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象描述,电子在原子核外空间 的某区域内出现,好像带负电荷的云笼罩在原子核的周围,人们形象地称它为 “电子云”。
02 构造原理及其意义
构造原理内容
01
能层:在多电子原子中,同一能层里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 的顺序依次升高,即:E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)。
02
能级:原子轨道能量的高低(也称能级)主要由主量子数n和角量子数l决定。有相 同n,l越大,能量越高;有相同n,l不同,各亚层能量按s、p、d、f递增。
03
构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是各能级能量高低顺序。若以E表示某 能级的能量,用公式表示就是E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……
分子中原子的空间排列和化学键的性质。能 层能级构造原理可以解释分子中原子之间的 成键方式、键长、键角以及分子的形状和极 性等问题。例如,根据能层能级构造原理可 以预测分子的稳定性和反应活性。
化学反应中能量变化
能层与能级构造原理PPT课件
第8页/共51页
各电子层最多容纳的电子数是 2n2(n表示电子层)
第1层 (K最层多排):
2个
第2层(L层)最多排:8个 第3层(M层)最多排:18个
第4层(N层)最多排:32个
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例如:钠原子有11个电子,分布在三个不同的能层上,第一层2个电子,第二层8个电 子,第三层1个电子。
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2、能级:
在多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能 不同,可以将它们分为不同的能级。(就好比能层是楼 层,能级是楼梯的阶级。 )各能层上的能级是不一样的。
能级的符号和所能容纳的最多电子数如下:
第22页/共51页
例:写出Zn的简化电子排布式。
Zn:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 Ar 简 化
Zn:[Ar] 3d10 4s2 简化电子排布式: Zn:[Ar] 3d10 4s2
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试写出8号、14号、26号元素的简化排布式?
【电子排布式】: 【简化电子排布式】:
钾:1s22s22p63s23p64s1 钙:1s22s22p63s23p64s2 钪:1s22s22p63s23p63d14s2 钛:1s22s22p63s23p63d24s2 矾:1s22s22p63s23p63d34s2 铬:1s22s22p63s23p63d54s1 锰:1s22s22p63s23p63d54s2 铁:1s22s22p63s23p63d64s2 钴:1s22s22p63s23p63d74s2 镍:1s22s22p63s23p63d84s2 铜:1s22s22p63s23p63d104s1 锌:1s22s22p63s23p63d104s2 镓:1s22s22p63s23p63d104s24p1 锗:1s22s22p63s23p63d104s24p2 砷:1s22s22p63s23p63d104s24p3 硒:1s22s22p63s23p63d104s24p4 溴:1s22s22p63s23p63d104s24p5 氪:1s22s22p63s23p63d104s24p6
第1课时 能层与能级 构造原理
第一节原子结构第1课时能层与能级构造原理1.知道原子的诞生及人类认识原子结构的演变过程。
2.熟知核外电子与能层的关系,核外电子的能级分布。
3.能根据构造原理写出1~36号元素的核外电子排布。
原子的诞生能层与能级1.原子的诞生2.宇宙中元素的组成及含量3.能层与能级(1)能层: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,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能量不同,将它们分成不同的能级。
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……填写下表:由上表可推知:a.能层序数等于该能层所包含的能级数,如第三能层有3s、3p、3d 3个能级。
b.s、p、d、f各能级可容纳的最多电子数分别为1、3、5、7的2倍。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”,并阐释错因或列举反例)。
语句描述正误阐释错因或列举反例(1)能级就是电子层(2)每个能层最多可容纳的电子数是2n2(3)同一能层中不同能级的能量高低相同(4)不同能层中的s能级的能量高低相同(2)√(3)×同一能层中不同能级的能量高低顺序是E(n s)<E(n p)<E(n d)<E(n f)……(4)×不同能层中同一种能级,能层序数越大能量越高2.在同一个原子中,M能层上的电子与Q能层上的电子的能量()A.前者大于后者B.后者大于前者C.前者等于后者D.无法确定解析:选B。
在同一个原子中,能层的能量由低到高的顺序是K、L、M、N、O、P、Q……故B正确。
3.能层序数与该能层所含能级的种类数有什么关系?不同能层的同一种能级,最多容纳的电子数相同吗?答案:能层序数等于该能层所包含的能级数。
不同能层的同一种能级,最多容纳的电子数相同。
题组一原子的诞生及原子结构理论的发展1.(2020·石家庄高二期中)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解析:选B。
课件1:1.1.1 能层与能级 构造原理
第一能层只有1个能级(1s),第二能层有2个能级(2s和2p), 第3能层有3个能级(3s、3p和3d),依次类推。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的二倍! 【学与问】3.英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电 子数是否相同?
在多电子原子中,同一能层的电子,能量可以不 同,还可以把它们分成能级。
表示方法及各能级所容纳的最多电子数:
能层 K L
M
N
O
能级
1s
2s
2p
3 s
3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …
最多 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 … 容纳
电子
数2 8
18
32
…
【学与问】1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳 的电子数与能层的序数(n)间存在什么关系? 能层最多可容纳的电子数为2n2个。
(2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序: 1s<2s<3s<4s;2p<3p<4p; 3d<4d
(3) 不同层不同能级可由下面的公式得出: ns<(n-2)f<(n-1)d<np (n为能层序数)
练习:
1、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
7s
7p
7
核
外
6s
6p
6d
6
电
子
5s
5p
5d
5f
5
填 充
4s
4p
4d
4f
4
顺
3s
新教材人教版高中化学选择性必修2课件-能层与能级 构造原理
2 6 10 14 2 6
28
18
32
二、基态与激发态、原子光谱 1.基态原子与激发态原子
最低能量状态
较高
吸收
释放
2.光谱与光谱分析 不 同 元 素 原 子 的 电 子 发 生 跃 迁 时 会 ___吸__收___ 或 __释__放____ 不 同 的
光,在现代化学中,常利用原子光谱上的_特__征__谱__线_来鉴定元素的分析 方法,称为_光__谱__分__析_。
解析:根据构造原理,各能级能量的大小顺序: 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。
答案:B
状元随笔 当比较不同能层、不同能级的能量高低时,要注意能 级交错现象。
2.能级 (1)能级的含义 多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能不同,还可以把它 们分成能级,就好比能层是楼层,能级是楼梯的阶级。 (2)能级的符号和所能容纳的最多电子数
3.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)。 (2)在每一个能层中,能级符号的顺序是 ns、np、nd、nf……(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,即第一能层只有 1 个能级(1s),第二能层有 2 个能级(2s 和 2p),第 三能层有 3 个能级(3s、3p 和 3d),依次类推。 (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。
高中化学课件《能层与能级 构造原理》
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解析
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。
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解析
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
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(2)实例:Mg、Cl、Ca 的电子排布式: Mg:1s22s22p63s2 Cl:1s22s22p63s23p5 Ca:1s22s22p63s23p64s2
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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。
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2.依据构造原理:能级的能量顺序为 np<(n+1)s<nd、nd<(n+1)p<(n +2)s<nf。那么,电子在排满 np 能级后接着进入的是(n+1)s 能级而不是 nd 能级,当 nd 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 外层而是次外层了,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 nd 能级后接 着进入的是(n+1)p 能级而不是 nf 能级,当 nf 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。
原子的诞生、能层、能级和构造原理课件-高二化学人教版(2019)选择性必修2
20
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@《创新设计》
【变式1】 下列关于能层和能级的说法正确的是( ) A.3p2表示3p能层上有两个能级 B.K能层最多能容纳2个电子 C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 D.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 解析 3p2代表3p能级上有2个电子,A错误;K能层最多能容纳2个电子,B正确; 不同能层的s轨道,能层序数越大其能量越高,即1s<2s<3s,C错误;p能级上有3个 原子轨道,轨道数相同,D错误。 答案 B
4
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4.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,在每一个能层中, 能级符号的顺序是__n__s __、___n_p__、nd、nf……(n表示能层)。 (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 ___3_个__(_3_s_、__3_p_、__3_d_)_________。 (4)s、p、d、f……能级可容纳的最多电子数为1、3、5、7……的2倍。
@《创新设计》
13
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(6)3p2表示3p能级只能填充两个电子( ) (7)同一原子中,1s、2p、4p电子的能量逐渐降低( ) (8)同一原子中,2p、3p、4p电子的能量逐渐升高( ) (9)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 () 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)√
能层 能级 构造原理
D.ns2np3
基态、激发态、光谱与能量最低原理
概念
1、能量最低原理:原子的电子排布遵循构造原理能 使整个原子的能量处于最低状态,简称能量最低原理。
2、基态原子:处于最低能量的原子叫做基态原子。 3、激发态原子:当基态原子的电子吸收能量后,电 子会跃迁到较高能级,变成激发态原子。 4、原子光谱:不同元素的原子发生跃迁时会吸收或 释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸 收光谱或发射光谱,总称原子光谱。
3.下列各原子或离子的电子排布式错误的是( D )
A Al 1s22s22p63s23p1
B O2- 1s22s22p6
C Na+ 1s22s22p6
D Si 1s22s22p2
4.由下列微粒的最外层电子排布,能确定形
成该微粒的元素在周期表中的位置的是(B )
A.1s2
B.3s23p1
C.2s22p6
Na Mg Al
Si
P
S
Cl
Ar
1S2 2S22P6 1S2 2S22P6 1S2 2S22P6 1S2 2S22P6 1S2 2S22P6 1S2 2S22P6 1S2 2S22P6 1S2 2S22P6
3S1
3S2 3S23P1 3S23P2 3S23P3 3S23P4 3S23P5 3S23P6
构造原理的应用---书写原子的电子排布式
(1)根据构造原理,电子所排的能级顺序为: _1_s___2_s__2_p__3_s__3_p__4_s_3_d__4_p__5_s_4_d__5_p__6_s_4_f__…_
(2)原子的电子排布式:用数字在能级符号
右上角表明该能级上的排布的电子数。
【练习】 氢 H
课件3:1.1.1能层与能级 构造原理
洪特原则
(1)电子在分布时,尽量分占同 一能级的不同轨道
已知Ne原子的电子排布图(轨道表示式)为 1s 2s 2p
试写出下列原子的电子排布图:
Ar N Al
洪特原则
(1)电子在分布时,尽量分占同 一能级的不同轨道。 (2)电子排布时轨道处于全满、 半满、全空时比较稳定。
全满
各有电子的能级都排满了
练2.下列各原子或离子的源自子排布式错误的是( D )
A Al 1s22s22p63s23p1
B O2- 1s22s22p6
C Na+ 1s22s22p6
D Si 1s22s22p2
以下是表示铁原子的3种不同化学用语。 铁原子结构示意图
铁原子电子排布式 1s22s22p63s23p63d64s2
3d
s、p、d、f 的次序增高
三、核外电子排布的规律
1.能量最低原理(构造原理) 2.泡利不相容原理 3.洪特原则
能量最低原理(构造原理)
电子先排能量低的内层,再排 能量高的外层。
已知碳元素原子的电子排布式为:
1s22s22p2
试书写下列原子的电子排布式
S B Cl
泡利不相容原理
每个轨道最多只容纳两个电子, 且自旋方向相反。
如:稀有气体、ⅡA 、 特点:s2,p6,d10,f14
半满
有电子的某一能级只排了该能级 最大容量的一半电子
如:ⅠA、ⅤA等 特点:s1或p3或d5或f7
Cr的核外电子排布式应为:
如果按照各能级填充规则,其核外电子排布式应为
1s22s22p63s23p63d44s2
但是,依据洪特规则可知3d能级填充5个电子
稳定,故K的正确电子排布式为:
《原子的诞生、能层与能级、构造原理》精品课件
7p
6p 6d
5p 5d 5f
4p 4d 4f
3p 3d 能
2p
级
交
错
能量由低到高顺序 :
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s … …
知识点3、构造原理
2、电子排布式
例 17Cl:1s2 2s22p6 3s23p5 19K:1s2 2s22p6 3s23p6 4s1 简 K: [Ar] 4s1 写
(1)同一能层各能级能量关系。 (2)不同能层,相同能级的能量关系,不同能级的能量关系。 3.根据构造原理书写电子排布式。
当堂巩固
练习1.表示一个原子在第三个电子层上有10个电子时,可以写
成( B )
应先排满3s,再排满3p,最后排3d能级
A.3s10 B.3s23p63d2
C.3d10
D.3s23p53d3
(2)英文字母相同的不同能级的能量高低比较: 1s<2s<3s<4s;2p<3p<4p; 3d<4d
(3) 不同层不同能级可由下面的公式得出: ns<(n-2)f<(n-1)d<np (n为能层序数)
(4) 不同层不同能级能量由低到高顺序 : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p……
例2、下列各原子或离子的电子排布式错误的是( D ) 核外电子排布根据构造原理
√ A. Al 1s22s22p63s23p1
√ B. O2- 1s22s22p6
√ C. Na+ 1s22s22p6
×D. Si 1s22s22p2
1s22s22p63s23p2
总结感悟
本节小结 1.能级与能层的关系,各能层、能级容纳的电子数。 2.能级、能层的能量关系包括:
人教版选择性必修2第1章第1节原子结构(第1课时 能层与能级 构造原理)
第一章原子结构与性质第一节原子结构第1课时能层与能级原子光谱构造原理一、能层与能级1.能层号(n)的关系:每个能层所容纳的最多电子数=2n2个。
2.能级:同一能层的电子的能量也可能不同,将它们分为不同能级。
(1)能级的表示方法:分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f等表示。
(2)能级数目的确定:任一能层包含的能级数等于能层序数,如第三能层有3个能级。
(3)s、p、d、f 各能级可容纳的电子数规律是电子数分别为1、3、5、7的2倍。
(4)能级的能量顺序比较①同一能层不同能级:4s<4p<4d<4f②不同能层同一能级:1s<2s<3s<4s……,2p<3p<4p……〔拓展延伸〕根据以上的能层与能级上填充的最多电子数规律,解释为什么第五能层最多填充的电子数为50个。
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,它的电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子;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。
【深刻理解】基态、激发态相互间转化的能量变化基态原子/―――――吸收能量↖――――――释放能量光辐射↘/激发态原子〔特别提醒〕(1)一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。
(2)光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。
焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED灯光等都与核外电子跃迁释放能量有关。
2.原子光谱与光谱分析(1)原子光谱:不同元素原子的电子发生跃迁时会②吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱,总称原子光谱;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。
【特别提醒】仔细观察锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱(图1~4),分析吸收光谱和发射光谱的不同点和相同点。
①不同点:吸收光谱:明亮背景的暗色谱线;发射光谱:暗色背景的明亮谱线②相同点:吸收的光和释放的光频率相同。
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原子结构
原子的诞生
①大爆炸约2h后诞生大量的氢,少量的氦,极少量的锂
②宇宙的组成与个元素的含量
宇宙氢(H)约占宇宙原子总数的88.6%
氦(He)约占氢原子的1/8
其他90多种天然元素的原子总数加起来不足1%
其中氢氦原子总数约占宇宙原子总数的99.7%以上③元素的分类
元素非金属元素22种(包括稀有气体元素)金属元素占绝大多数
注意:宇宙中最丰富的元素是氢元素,地壳中含量最高的元素是氧元素;空气中含量最高的是氮元素
能层与能级
⑴在多电子原子汇总,与核距离不同的电子的能量是不同的。
按电子的能量差异,可将核外电子分为不同的能层(能层就是电子层),用K、L、M、N……标识低一、二、三、四……能层
由K能层→Q能层,电子离核的距离由近→远,电子的能量由低→高
⑵能级:同一能层上的电子的能量也可能不同,按能量差异又可将核外电子的能层分为不同的能级,如:s、p、d、f等
同一能层上的电子,由n s-np-nd-nf能级,电子的能量由低→高
⑶能层与能级的关系:
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的序数,即第一能层只有1个能级(1s),第二能层有2个能级(2s和2p),第三能层有3个能级(3s、3p和3d),以此类推
注:不同能层上的电子,不同能级上的电子能量都不相同
规律清单
⑴同一能层上的电子,能量可能不同;同一能级上的电子的能量相同。
如Na 的原子核外有11个电子,排布在KLM 三个能层K 能层(只有1s 能级)上的2个电子的能量相同,而L 能层上的8个电子中,2s 能级上的2个电子和2p 能级上的6个电子的能量分别相同 ⑵能级的表示方法及各能级所能容纳的最多电子数如下
注意:①以s 、p 、d 、f …排序的个能级可容纳的最多电子数一次为1、3、5、7…的二倍,即2、6、10、14….英文字母相同的不同能级(如1s 与2s 、2p 与3p 、3d 与4d 等)中所容纳的最多电子数相同
②每个能层最多可容纳的电子数是能层序数平方的两倍,即2n 2
构造原理 电子的填充顺序
绝大多数元素的原子核外电子的排布如下
这种排布顺序被称为构造原理
注意:能量高低顺序的通式n s <(n-2)f <(n-1)d <np
能层 K L
M N
O
… 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p … … … 最多电子数
2 2
6
2
6 10
2
6
10
14
2
6
…
…
(2)
8 18
32 2n 2。