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2n2

C.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)

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.6s

B.3d

C.3f

D.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：1s22s22p2

③He：1s12s1④Cl：1s22s22p63s23p5

A.①②

B.②③

C.①③

D.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.3s3p3d4s

B.4s4p3d4d

C.4s3d4p5s

D.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.H

B.O

C.He

D.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,