高中化学选修3物质结构与性质三维设计配套课件学案教师用书Word文件

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的最多电子数相同。

4.构造原理是指电子进入能级的排布顺序。

即：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p。

原子的诞生、能层与能级1.原子的诞生及宇宙中的元素组成2.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、能级与其容纳的最多电子数之间的关系能层(n) 一二三四五六七……符号K L M N O P Q ……能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s ……………容纳最多 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 …………电子数…2 8 18 32 …………2n2由上表可推知：a.能层序数等于该能层所包含的能级数,如第三能层有能级3s、3p、3d。

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.下列叙述正确的是()A.能级就是电子层B.每个能层最多可容纳的电子数是2n2C.同一能层中的不同能级的能量高低相同D.不同能层中的s能级的能量高低相同解析：选B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)……,不同能层,能级符号相同,n越大,能量越高,如1s<2s<3s<4s……。

2.下列能级符号表示错误的是()A.6sB.3dC.3fD.5p解析：选C任一能层的能级总是从s能级开始,第一能层的能级数等于该能层的序数；第三能层只有3s、3p和3d三个能级,没有3f能级,故C项错误。

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的排布将遵循下图的排布顺序,其称为构造原理。

[特别提醒]在多电子原子中会发生能级交错现象。

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。

(2)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。

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。

1.原子的电子排布式(1)简单原子：按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。

如14Si：1s22s22p63s23p2。

(2)复杂原子：先按构造原理从低到高排列,然后将同能层的能级移到一起。

如26Fe：先排列为：1s22s22p63s23p64s23d6,然后将同一能层的能级排到一起,即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。

(3)特殊原子：当p、d、f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。

如24Cr：2.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。

3.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。

1.下列各基态原子的电子排布式正确的是()①Be：1s22s12p1②C：1s22s22p2③He：1s12s1④Cl：1s22s22p63s23p5A.①②B.②③C.①③D.②④解析：选D①应为Be：1s22s2；③应为He：1s2。

2.下列能级按能量由低到高的顺序排列正确的是()A.3s3p3d4sB.4s4p3d4dC.4s3d4p5sD.1s2s3s2p解析：选C A项,3d＞4s；B项,4p＞3d；D项,3s＞2p。

3.写出下列原子的电子排布式：(1)11Na_______________________________________________________________；(2)16S______________________________________________________________；(3)34Se________________________________________________________________；(4)19K_______________________________________________________________；(5)31Ga_____________________________________________________________；(6)30Zn__________________________________________________________。

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“能级交错”现象。

答案：(1)1s22s22p63s1(2)1s22s22p63s23p4(3)1s22s22p63s23p63d104s24p4(4)1s22s22p63s23p64s1(5)1s22s22p63s23p63d104s24p1(6)1s22s22p63s23p63d104s2[三级训练·节节过关]1.宇宙中最多的元素是()A.HB.OC.HeD.N解析：选A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1 8,它们合起来约占宇宙原子总数的99.7%以上。

2.下列各能层中包含f能级的是()A.N层B.M层C.L层D.K层解析：选A N层包含s、p、d、f能级,M层包含s、p、d能级,L层包含s、p能级, K 层包含s能级。

3.下列微粒中,电子排布式为1s22s22p63s23p6的是()A.Na＋B.Mg2＋C.Cl－D.Br－解析：选C该微粒的核外电子数为18,Cl－符合。

4.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＜2pB.2p＜3pC.3s＜3dD.4s＞3d解析：选D同一能层中能级的能量n s＜n p＜n d＜n f,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。

5.下列原子的电子排布式正确的是()A.9F：1s22s22p6B.15P：1s22s22p63s33p2C.21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1D.35Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5解析：选D氟原子2p能级应排5个电子；磷原子的3s能级应排2个电子,3p能级应排3个电子；书写电子排布式时,应将同能层的能级放到一起。

6.比较下列多电子原子中不同能级能量的高低。

(1)1s,3d(2)3s,3d,3p(3)2p,3p,4p解析：(1)相同能层上不同能级能量的大小为n s＜n p＜n d＜n f。

(2)不同能层上符号相同的能级能量的大小为1s＜2s＜3s＜4s。

答案：(1)1s＜3d(2)3s＜3p＜3d(3)2p＜3p＜4p7.根据构造原理写出下列原子或离子的核外电子排布式。

(1)Ti_______________________________________________________________；(2)Cu2＋____________________________________________________________；(3)Kr_____________________________________________________________。

答案：(1)1s22s22p63s23p63d24s2(2)1s22s22p63s23p63d9(3)1s22s22p63s23p63d104s24p61.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、氦等轻核元素是自然界中天然元素之母D.宇宙的所有原子中最多的是氢元素的原子解析：选B宇宙诞生于一次大爆炸,爆炸后产生了大量的氢、氦及少量的锂,然后氢、氦等发生原子融合反应合成其他元素,该过程在宇宙中仍在进行,但合成的都是已知元素,且氢元素仍是宇宙中最丰富的元素。

2.符号为N的能层最多能容纳的电子数为()A.18B.32C.50D.72解析：选B符号为N的能层是第四能层,即n＝4,每一能层最多容纳的电子数为2n2,故N能层最多能容纳的电子数为2×42＝32。

3.表示一个原子在第三能层上有10个电子可以写成()A.s10B.3d10C.3s23p63d2D.3s23p64s2解析：选C题目要求第三能层上有10个电子,而D选项中第三能层上只有8个电子,错误；该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,C项正确。

4.下列粒子中,各层电子数均达到2n2的是()A.Ne、ArB.F－、Mg2＋C.Al、O2－D.Cl－、Ar解析：选B A中Ar,C中Al,D中Cl－、Ar均不符合题意。

5.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,下列能量高低顺序中,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)解析：选A不同能层中能量：低能层＜高能层；相同能层不同能级,E(n s)＜E(n d)＜E(n f),不同能层相同能级,E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s),不同能层、不同能级,E(n s)＜E[(n－2)f]＜E[(n－1)d]＜E(n p)。