高中化学选修三第一章第一节(人教版选修3)

能量差异 ，将核外 根据多电子原子的核外电子的__________
电子分成不同的能层。即电子层。
(2)能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数
能层 符号
一
二 三
四
五
六
七…… ……
K L M N O P Q…… ____________________________
2 8 18 32 50 72 最多电子数 _________________________
思考感悟
(1)能层离核远近与能量高低有何关系？ (2)第n能层中的不同能级的能量有何关系？ 【提示】 (1)由K层到Q层，离核由近到远，能量由低到高。
(2)E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)。
练习1：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( B ) 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
量依次升高； ③在多电子原子中会发生能级交错现象。
小结：
d 能级穿透一个能层，f能级
穿透两个能层。
2．电子排布式的书写 （1）书写规则 能级 上所容纳的电子数标在该能级符___________ 右上角 ，并 将_______ 按照能层从左到右的顺序排列的式子，称电子排布式，如氢
元素的电子排布式为：
2
2n 用n表示，n为 每层所容纳的最多电子数是：______( 能层的序数) 。
核外电子分层排布
依据核外电子的能量不同： 离核远近：近 能量高低：低
1 K 2 L 3 M 4 N 5 O 6 P 7 Q
远 高
原子核外电子分层排布规律：
（1）各能层最多能容纳2n2个电子。 即：能层序号 1 2 3 4 5 6 7 符 号 K L M N O P Q 最多电子数 2 8 18 32 50 72 98 （2）最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时 不超过2个）；次外层电子数最多不超过18 个；倒数第三层不超过32个。 （3）核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近 的能层，然后才由里往外，依次排在能量 较高能层。而失电子总是先失最外层电子。
• (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 C．2s、2p、3s、3p D．4p、3d、4s、3p )
α粒子散射实验
Au
卢瑟福原子模型
玻尔原子模型（1913年）
玻 尔 原 子 模 型 •玻尔借助诞生不久的量 子理论改进了卢瑟福的模 型。 •玻尔原子模型（又称分 层模型）：当原子只有一 个电子时，电子沿特定球 形轨道运转；当原子有多 个电子时，它们将分布在 多个球壳中绕核运动。 •不同的电子运转轨道是 具有一定级差的稳定轨道 。
小结：
①每个能层(n)中，能级符号的顺序
ns、np、nd、nf…… 是_________________________
能层序 数 ②任一能层，能级数 =______________
③ s 、 p 、 d 、 f…… 最 多 可 容 纳 的 电 子 数 依 次 是 1 3 5 7 …… 的两倍. __________________ ①能层的能级数等于该能层序数。 ②任一能层的能级总是从s能级开始。 ③在每一能层中，能级符号与能量大小的顺序是：ns＜ np＜nd＜nf…
核 外 电 子 填 充 顺 序 图
7s
7p
7
6s
5s 4s 3s 2s 1s
6p
5p 4p 3p 2p
6d
5d 4d 3d 5f 4f
6 5
4
3 2 1
各能层能级能量关系
构造原理中排布顺序的实质 -----各能级的能量高低顺序 • (1)相同能层的不同能级的能量高低顺序 ：
ns＜np＜nd＜nf
1．原子的诞生
1932年勒梅特首次提出了现代大爆炸宇宙理论
氢
氦
锂
2．宇宙的组成与各元素的含量
思考与交流 阅读课本P4 宇宙中最丰富的元素是那一种？ 宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？
宇宙
宇宙年龄距近约140亿年，地球年龄已有46亿年。
氢H：占原子总数的88.6% 两者占宇宙原子总 1 氦He：约为氢原子数的 数的99.7%以上 8 其他90多种天然元素的原子 1% 总数加起来不足_____
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22种。 __________(
人类认识原子的过程 人类在认识自然的过程 中，经历了无数的艰辛， 正是因为有了无数的探索 者，才使人类对事物的认 识一步步地走向深入，也 越来越接近事物的本质。 随着现代科学技术的发展， 我们现在所学习的科学理 论，还会随着人类对客观 事物的认识而不断地深入 和发展。
为构造原理。
能级交错 构造原理原理示意图 【思考】： 有何规律？ 根据构造原理，电子所排的能级顺序为：
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f … ____________________________________
构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 规律 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d7p
2、根据2n2的规律推算第一到第四电子层最多可以容纳 的电子数目为 2、8、18、32 。
想一想
第2 层 第1 层
第3 层 第4 层
钙Ca
+20
2
8
8
2
K层
L层
钙Ca
1s22s22p63s23p64s2
M层
N层
特别提醒：
决定电子能量高低的因素有：
①能层，能级符号相同时，能层数越高，电子能量越高； ②能级，在同一能层的不同能级中，s、p、d、f能级能
汤姆生原子模型
汤姆生
α粒子散射实验（1909年） ——原子有核 卢 瑟 福 原 子 模 型 •卢瑟福和他的助手做了 著名α粒子散射实验。根 据实验，卢瑟福在1911年 提出原子有核模型。 •卢瑟福原子模型（又称 行星原子模型）：原子是 由居于原子中心的带正电 的原子核和核外带负电的 电子构成。原子核的质量 几乎等于原子的全部质量 英国科学家卢瑟福 ，电子在原子核外空间绕 （E.Rutherford,1871～1937) 核做高速运动。
(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。
写出1---20号元素的原子结构示意图
开天辟地—原子的诞生
宇宙大爆炸
6
一、开天辟地——原子的诞生 问题：宇宙大爆炸是怎么回事？物质是由原子构 成的，那么原子是怎样诞生的呢？ P4
原子结构示意图
电子排布式
Li: 1s22s1
练一练 请写出4~10号元素原子的电子排布式。
4
铍Be
1s2 2s2 1s2 2s22p1 1s2 2s22p2
5
6
硼B
碳C
7
8
氮N
氧O
1s2 2s22p3
1s2 2s22p4
9
氟F
1s2 2s22p5
1s2 2s22p6
10 氖Ne
【练习】试书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电 子排布式。
（2）书写原子的电子排布式：
原子的电子排布式： 氢H 1s1
钠 Na
钾K
1s22s22p63s1 1s22s22p63s23p64s1
方括号里的符号的意义是：
该元素前一个周期的 惰性气体电子排布结 构
原子的简化电子排布：
钠 Na
[Ne]3s1
【规律方法】
刚接触此类题目时，若直接书写电子排布式 有困难，可先写出原子的原子结构示意图，再 据此写出电子排布式，如
(2)能级的表示方法、及各能级最多容纳的电子数如下：
能层
K
L
M
N
… … … … …
能级 1s __ 2s __ 2p __ 3s __ 3p __ 3d __ 4s __ 4p __ 4d __ 4f __
最多容 2 纳的 电子数
2 8
6
2
6 18
10 2
6
10 14 32
2
…
【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。 【学与问】2.不同的能层分别有多少个能级，与能层的序 数（n）间存在什么关系？ 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!
？
三、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，电子在能级上的排布顺序是： 低 的能级上，然后依次排在能 电子先排在能量____ 较高 的能级上。 量________
（2）、构造原理原理示意图 构造原理：
随原子核电荷数递增，绝大多数原子核外电子的
排布遵循如下图的排布顺序，这个排布顺序被称
注意： 以上几 点是相 互联系 的，不 能孤立 地理解， 必须同 时满足 各项要 求。
2.能级
理论研究还表明，多电子原子中，同一能层的 电子，能量也可能不同，还可以把他们分为能级。 就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。 (1)分类依据 能量 的不同， 根据多电子原子中同一能层电子_________ 将它们分成不同的能级 (s、p、d、f…… )。
C原子的原子结 构示意图
+6 2 4
能表示核外 电子排布
【思考】怎样用能层，能级表示核外电子 排布？
练习2：依据以上各能级最多容纳电子数C原子的核外 电子排布式可以表示为：1S22S22P2 依照上式请书写 N O F Na Mg Al 的电子排布式
第二课时
多电子原子的核外电子排布遵循什么规律呢？ 如果原子的核外电子完全按能层次序排布，填满 一个能层再开始填下一个能层，那么，钾原子的电 子排布为什么不是2、8、9，而是2、8、8、1呢？
丹麦物理学家玻尔 （N.Bohr,1885～1962)
玻尔原子模型（1913年）
电子云模型（1935年）
电 子 云 模 型
现代物质结构学说
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
氢原子电子云图
质子 （正电） 原子核 （正电） 原子 不显 电性 核外电子 （负电）
中子 （不带电）
分层排布 与物质化学性质密切相关
二、能层与能级
1．能层 (1)分类依据
第一节 原子结构
第一课时
第二课时 第三课时 第四课时
背景知识回顾
1、 什么叫电子层？能层？ 在含有多个电子的原子里，电子分别在能量 不同的区域内运动，这种不同的区域称为电子 层，也叫能层。
2、原子核外电子排布有哪些规律？
(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 2、原子核外电子排布有哪些规律？ 外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。
【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？
不同能级中的s级，所容纳的电子数是相同的，但是 能量是不同的。
在每一个能层中，能级符号的顺序是：ns、np、
nf……（n代表能层），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：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），以次类推，以s、p、 d、f……最多可容纳的电子数依次是1、3、5、7…… 的两倍
原子并不是构成物质的最小微粒 ——汤姆生发现了电子(1897年)
•电子是种带负电、有一定质
汤 姆 生 原 子 模 型 量的微粒，普遍存在于各种原 子之中。 •汤姆生原子模型：原子是一 个平均分布着正电荷的粒子，
其中镶嵌着许多电子，中和了
电荷，从而形成了中性原子。 英国物理学家汤姆生 （J.J.Thomson ,1856～1940） 原子是一个球体，正电荷均匀 分布在整个球体内，电子像面 包里的葡萄干镶嵌其中。
近 代 原 子 论
发 现 电 子
带 核 原 子 结 构 模 型
轨 道 原 子 结 构 模 型
电 子 云 模 型
近代科学原子论（1803年） 道 •一切物质都是由最小的不 尔 顿 能再分的粒子——原子构成 原。 子 模 •原子模型：原子是坚实的 型 、不可再分的实心球。
英国化学家道尔顿 （J.Dalton , 1766～1844)
Cl: 1s2 2s22p6 3s23p5 K: 1s2 2s22p6 3s23p6 4s1 2 2s22p6 3s23p63d6 4s2 Fe: 1s 26