高中化学课件《能层与能级 构造原理》

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一、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)。 例如：K 层最多容纳 2 个电子；L 层最多容纳 8 个电子；M 层最多容纳 18 个电子；N 层最多容纳 32 个电子…… (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(K)能层只有 1 个能级，第二(L)能层有 2 个能级，第三(M)能层有 3 个能 级，以此类推。
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(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。
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2．能层所包含的能级数与该能层的序数有关系吗？举例说明。 提示：有，是相等关系。如：M 能层的能级数为 3，分别是 3s、3p、3d。
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3．能层越大，能级的能量越高吗？
提示：不是。从构造原理示意图中可以看出能级的能量高低除了符合 E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)和 E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)等规律之外，还存在一 些不同能层的能级交错现象。例如，E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、 E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。
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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。
答案 A
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解析 按 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，A 正确；任一能层的能级总是从 s 能级开始，且能级数等 于该能层序数，B、C 错误；每个能层可容纳的最多电子数为 2n2，但不是一 定含有 2n2 个电子，D 错误。
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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
能层与能级 构造原理
[明确学习目标] 1.了解原子的诞生及人类认识原子结构的演变过程。2. 了解构造原理，知道原子核外电子的能级分布。3.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。
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一、原子的诞生、能层与能级 1．原子的诞生 (1)
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[即时练] 1．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
答案 B
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解析 根据现代大爆炸宇宙学理论，自然界中的元素在大爆炸中已经全 部生成，但恒星间仍然存在着不同元素间的转化(核裂变和核聚变)，这一过 程中没有新元素(未被发现的元素)生成。
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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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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。
1．构造原理
随着原子
□01 核电荷数
的递增，绝大多数元素的原子
□02 核外电子排布 遵循下列顺序：
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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 □03 右上 角，并按照
□04 能层 从左到右的顺序排列的式子，称为电子排布式。如：
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成不同能级。
②能级用相应能层的序数和字母 s、p、d、f 等组合在一起来表示，如 n
能层的能级按能量由低到高的顺序排列为 ns、np、nd、nf 等。
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③能层、能级与其容纳的最多电子数之间的关系
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二、构造原理与电子排布式
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(2)宇宙中元素的组成及含量 (3)地球的组成元素
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2．能层与能级
(1)能层：根据多电子原子的核外电子的 □05 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 □06 能量 也可能不同，将它们分