高中化学人教版选修3课件第1章物质结构与性质1.1.1《能层与能级构造原理》概论
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如钠原子的电子排布式可表示为_1_s2_2_s_22_p_6_3_s_1，也可简化为[Ne]3s1。
【预习思考3】 (1)晓霞同学认为：“能层越高，能级的能量越高。”你同意她 的观点吗？为什么？
(2)为什么K原子的原子结构示意图不是
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
，而是
？
答案：(1)不同意。根据构造原理图，从中不难看出，不同能层 的能级有交错现象，如E(3d)＞E(4s)、E(4d)＞E(5s)、E(4f)＞E(5p)、 E(4f)＞E(6s)等，所以晓霞同学的观点不合理。
1 新知识·预习探索 目标定位 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。 本课时从介绍原子的诞生入手，在介绍能层、能级的概念后，直 接给出构造原理并根据构造原理进行书写简单原子的电子排布式。因 此本讲内容虽然基础，但是它是学好选修3内容的基础。
3．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
能层
能级
(2)电子排布式： ① 概 念 ： 将 ___能__级_____ 上 所 排 布 的 电 子 数 标 注 在 该 能 级 符 号 __右__上__角____，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。 ②表示方法。
原子结构的演变 每当夜幕降临，我们都会看到五光十色的霓虹灯将城市的夜景装扮得 分外美丽。盛大节日时，我们常能观赏到五彩斑斓的焰火将都市的夜 空点缀得绚丽夺目。此时你是否想过，这番美景是如何产生的？为什 么会产生各种颜色的光呢？
宝石，一向以它的绚丽多彩而博得人们的喜爱。它为什么会如此多彩 呢？通过化学分析和光谱鉴定发现，使宝石五彩缤纷的是金属。由于 它们所含的金属量有多有少；而且有的只含有一种金属，有的含有几 种金属，因此颜色也就各不相同。像红宝石和墨绿宝石中，都含有金 属铬；翠绿色的土耳其玉里含有铜；朱月色的红玛瑙里面含有铁。这 些藏在宝石内部的金属的化合物，吸收了光线里的一部分色素光，把 其余的色光反射出来，所以，太阳光谱的颜色都在各种宝石的身上互 相替换着。有些宝石的颜色，还跟它们的原子排列有关。青金石的蓝 色，翠榴石的黄绿色，就是由它们结晶内部各个原子的分布规律决定 的。那么，构成宝石的金属核外电子排布有何特点呢？请让我们一起 走进教材第一章第一节，揭开原子结构的神秘面纱，探索其中的奥秘 吧！
(2)由于出现能级交错现象：E(4s)＜E(3d)，K原子排满第一层和 第二层后，在排第三层时，先排满3s能级、3p能级，最后一个电子进
入4s能级而不是3d能级，所以它的原子结构示意图为：
自测诊断 1．下列关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是 () A．核外电子是分层运动的 B．所有电子在同一区域里运动 C．能量高的电子在离核近的区域运动 D．能量低的电子在离核远的区域绕核旋转
(2)①对原子而言：质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序 数，质子数不一定等于中子数；②质子、中子、电子的体积都很小， 一个质子的质量与一个中子的质量近似相等，一个质子的质量约为一 个电子的质量的1836倍，因此原子的质量主要集中在原子核上。
2．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。
②符号：能层序数1、2、3、4、5、6、7分别用 _______K__、__L_、__M__、__N_、__O__、__P_、__Q________表示。
(2)能级 ①意义：根据多电子原子中同一能层电子__能__量____不同，将它们 分成不同的能级。
②符号：在每一能层中，能级符号分别为ns、np、nd、nf……， 其中n代表___能__层_____。
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
2 6 10 14 2 6
28
18
32
【预习思考2】 (1)回忆必修2的知识，想一想原子核外电子的排布遵循哪些规 律？ (2)能层离核远近与能量高低有何关系？
答案：(1)核外电子排布的一般规律：①核外电子总是尽量先排 布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的 电子层(能量最低原理)。②原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。③ 原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电 子)。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)由内向外离核越远能量越高。
新知预习 1．开天辟地——原子的诞生 (1)原子的诞生
大爆炸
大 量 的 _氢___ 、 少 量 的 _氦___ 、 极 少 量 的
融合
_锂___
其他元素。
(2)宇宙的组成元素及其含量
不足宇__18宙__氢氦：：约约占为原氢子原总子数数的88.61%%其他：90 多种天然元素的原子总数 (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。
【预习思考1】 (1)原子是由哪些微粒构成的？构成原子的各种微粒是否带有电 荷？为什么原子是电中性的？ (2)构成原子的各种微粒在数量上有什么规律？这些微粒的体积 和质量有什么特点？
答案：(1)原子是由原子核和核外电子构成的，原子核由质子和 中子构成；核外电子带负电，质子带正电，中子不带电。由于原子中 质子和电子带的电荷相等，电性相反，故整个原子是电中性的。
解析：因为原子核外电子的能量存在差异，所以它们不可能都在 同一区域里运动，而是分层运动的。能量越高，离核越远。
答案：A
2．以下能级符号正确的是( )
A．4s
B．1p
C．2d
D．3f
解析：注意每个能层都有s能级，从第二能层才有p能级，从第三 能层才有d能级，从第四能级才有f能级。
答案：A
3．氢原子的3d和4s能级的能量高低是( ) A．3d＞4s B．3d＜4s C．3d＝4s D．无3d、4s轨道，无所谓能量高低
【预习思考3】 (1)晓霞同学认为：“能层越高，能级的能量越高。”你同意她 的观点吗？为什么？
(2)为什么K原子的原子结构示意图不是
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
，而是
？
答案：(1)不同意。根据构造原理图，从中不难看出，不同能层 的能级有交错现象，如E(3d)＞E(4s)、E(4d)＞E(5s)、E(4f)＞E(5p)、 E(4f)＞E(6s)等，所以晓霞同学的观点不合理。
1 新知识·预习探索 目标定位 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。 本课时从介绍原子的诞生入手，在介绍能层、能级的概念后，直 接给出构造原理并根据构造原理进行书写简单原子的电子排布式。因 此本讲内容虽然基础，但是它是学好选修3内容的基础。
3．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
能层
能级
(2)电子排布式： ① 概 念 ： 将 ___能__级_____ 上 所 排 布 的 电 子 数 标 注 在 该 能 级 符 号 __右__上__角____，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。 ②表示方法。
原子结构的演变 每当夜幕降临，我们都会看到五光十色的霓虹灯将城市的夜景装扮得 分外美丽。盛大节日时，我们常能观赏到五彩斑斓的焰火将都市的夜 空点缀得绚丽夺目。此时你是否想过，这番美景是如何产生的？为什 么会产生各种颜色的光呢？
宝石，一向以它的绚丽多彩而博得人们的喜爱。它为什么会如此多彩 呢？通过化学分析和光谱鉴定发现，使宝石五彩缤纷的是金属。由于 它们所含的金属量有多有少；而且有的只含有一种金属，有的含有几 种金属，因此颜色也就各不相同。像红宝石和墨绿宝石中，都含有金 属铬；翠绿色的土耳其玉里含有铜；朱月色的红玛瑙里面含有铁。这 些藏在宝石内部的金属的化合物，吸收了光线里的一部分色素光，把 其余的色光反射出来，所以，太阳光谱的颜色都在各种宝石的身上互 相替换着。有些宝石的颜色，还跟它们的原子排列有关。青金石的蓝 色，翠榴石的黄绿色，就是由它们结晶内部各个原子的分布规律决定 的。那么，构成宝石的金属核外电子排布有何特点呢？请让我们一起 走进教材第一章第一节，揭开原子结构的神秘面纱，探索其中的奥秘 吧！
(2)由于出现能级交错现象：E(4s)＜E(3d)，K原子排满第一层和 第二层后，在排第三层时，先排满3s能级、3p能级，最后一个电子进
入4s能级而不是3d能级，所以它的原子结构示意图为：
自测诊断 1．下列关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是 () A．核外电子是分层运动的 B．所有电子在同一区域里运动 C．能量高的电子在离核近的区域运动 D．能量低的电子在离核远的区域绕核旋转
(2)①对原子而言：质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序 数，质子数不一定等于中子数；②质子、中子、电子的体积都很小， 一个质子的质量与一个中子的质量近似相等，一个质子的质量约为一 个电子的质量的1836倍，因此原子的质量主要集中在原子核上。
2．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。
②符号：能层序数1、2、3、4、5、6、7分别用 _______K__、__L_、__M__、__N_、__O__、__P_、__Q________表示。
(2)能级 ①意义：根据多电子原子中同一能层电子__能__量____不同，将它们 分成不同的能级。
②符号：在每一能层中，能级符号分别为ns、np、nd、nf……， 其中n代表___能__层_____。
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
2 6 10 14 2 6
28
18
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【预习思考2】 (1)回忆必修2的知识，想一想原子核外电子的排布遵循哪些规 律？ (2)能层离核远近与能量高低有何关系？
答案：(1)核外电子排布的一般规律：①核外电子总是尽量先排 布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的 电子层(能量最低原理)。②原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。③ 原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电 子)。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)由内向外离核越远能量越高。
新知预习 1．开天辟地——原子的诞生 (1)原子的诞生
大爆炸
大 量 的 _氢___ 、 少 量 的 _氦___ 、 极 少 量 的
融合
_锂___
其他元素。
(2)宇宙的组成元素及其含量
不足宇__18宙__氢氦：：约约占为原氢子原总子数数的88.61%%其他：90 多种天然元素的原子总数 (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。
【预习思考1】 (1)原子是由哪些微粒构成的？构成原子的各种微粒是否带有电 荷？为什么原子是电中性的？ (2)构成原子的各种微粒在数量上有什么规律？这些微粒的体积 和质量有什么特点？
答案：(1)原子是由原子核和核外电子构成的，原子核由质子和 中子构成；核外电子带负电，质子带正电，中子不带电。由于原子中 质子和电子带的电荷相等，电性相反，故整个原子是电中性的。
解析：因为原子核外电子的能量存在差异，所以它们不可能都在 同一区域里运动，而是分层运动的。能量越高，离核越远。
答案：A
2．以下能级符号正确的是( )
A．4s
B．1p
C．2d
D．3f
解析：注意每个能层都有s能级，从第二能层才有p能级，从第三 能层才有d能级，从第四能级才有f能级。
答案：A
3．氢原子的3d和4s能级的能量高低是( ) A．3d＞4s B．3d＜4s C．3d＝4s D．无3d、4s轨道，无所谓能量高低