第1课时 能层与能级 构造原理
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第一章 原子结构与性质
题组一 构造原理 1．下列有关构造原理的说法错误的是( ) A．原子核外电子填充 3p、3d、4s 能级的顺序为 3p→4s→3d B．某基态原子部分核外电子的排布为 3s24s2 C．不是所有基态原子的核外电子排布均符合构造原理 D．构造原理中的电子填入能级的顺序，实质是各能级能量由低 到高的顺序
电子数 _2__ _8__ _1_8_
__3_2___ …… … … 2__n_2
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第一章 原子结构与性质
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 _3_s_、__3_p_、__3_d__ 3 个能级。 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。
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第一章 原子结构与性质
填写下表：
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 … … … ……
最多容纳 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … … … ……
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
第 1 课时 能层与能级 构造原理
第一章 原子结构与性质
1．知道原子的诞生及人类认识原子结构的演变过程。 2.熟知 核外电子与能层的关系，核外电子的能级分布。 3．能根据构 造原理写出 1～36 号元素的核外电子排布。
1．原子的诞生
第一章 原子结构与性质
原子的诞生 能层与能级
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第一章 原子结构与性质
解析：选 A。在多电子原子中，不同能级具有的能量不同，A 项正确；各能层的能级都是从 s 能级开始，但不都是至 f 能级结 束，如 L 能层只有 2s、2p 两个能级，M 能层只有 3s、3p、3d 三个能级，B 项错误；各能层含有的能级数与能层序数一致，C 项错误；各能层最多容纳电子数为 2n2，D 项错误。
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第一章 原子结构与性质
4．(2018·潍坊高二检测)下列各原子或离子的电子排布式错误的
是( )
A．K＋：1s22s22p63s23p6
B．F：[He]2s22p5
C．S2－：1s22s22p63s23p4
D．Ne：1s22s22p6
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第一章 原子结构与性质
解析：选 C。K 原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p64s1，K 原 子失去 4s 上的一个电子形成 K＋，A 正确；F 原子有 9 个电子， 电子排布式为 1s22s22p5，简化为[He]2s22p5，B 正确；S 原子的 电子排布式为 1s22s22p63s23p4，得到的 2 个电子进入 3p 中，所 以 S2－的电子排布式为 1s22s22p63s23p6，C 错误；Ne 的电子数为 10，电子排布式为 1s22s22p6，D 正确。
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第一章 原子结构与性质
解析：选 B。根据现代大爆炸宇宙学理论，我们的宇宙诞生于 一次大爆炸，A 项正确；恒星在不断合成的元素是我们已知的 元素，而不是新元素，B 项错误；氢、氦等发生原子核的融合 反应合成了其他元素，因此氢、氦等轻核元素是宇宙中天然元 素之母，C 项正确；宇宙的所有原子中，氢元素约占 88.6%，D 项正确。
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第一章 原子结构与性质
解析：选 B。根据构造原理示意图判断，故 A 项正确。根据构 造原理可知，3s 与 4s 能级之间还有 3p 能级，故 B 项错误。绝 大多数基态原子的核外电子排布都遵循构造原理，但也有少数 例外，如 Cu 和 Ag，故 C 项正确。构造原理中电子填入能级的 顺序即各能级能量由低到高的顺序，故 D 项正确。
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第一章 原子结构与性质
题组二 电子排布式的判断与书写 3．下列原子的电子排布式正确的是( ) A．9F：1s22s22p6 B．15P：1s22s22p63s33p2 C．21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1 D．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；写电子排布式时，应将 同能层的能级移到一起。
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第一章 原子结构与性质
4．下列说法正确的是( ) A．第三能层有 s、p 共 2 个能级 B．3d 能级最多容纳 5 个电子 C．第三能层最多容纳 8 个电子 D．无论是哪一能层的 s 能级，最多容纳的电子数均为 2 解析：选 D。每一能层包含的能级数等于该能层序数，第三能 层有 s、p、d 共 3 个能级，故 A 错误。s、d 能级最多容纳的电 子数分别为 2、10，故 B 错误，D 正确。每一能层最多容纳的 电子数为 2n2，第三能层最多容纳 18 个电子，故 C 错误。
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第一章 原子结构与性质
答案：(1)N (2)3d104s24p2 (3)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2) (4)1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3) (5)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)
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第一章 原子结构与性质
电子排布式的书写方法 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。
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第一章 原子结构与性质
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或
列举反例)
语句描述
正误
阐释错因 或列举反例
(1)电子按照构造原理排布，整个原子的
能量处于最低状态，原子相对较稳定
(2)电子总是先填满低能层再填高能层
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第一章 原子结构与性质
语句描述
正误
(3)高能层的所有能级能量都比低能层 能级的能量高 (4)Ca 的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p64s2，可简化为[Ar]4s2 (5)电子填入能级的顺序遵循构造原理， 而电子排布式的书写则按能层、能级递 增的顺序
2．宇宙中元素的组成及含量
88.6%
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第一章 原子结构与性质
3．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 不同的能级。 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 ns、np、 nd、nf……
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第一章 原子结构与性质
5．完成下列各题。 (1)(2017·高考全国卷Ⅰ)基态 K 原子中，核外电子占据最高能层 的符号是_________。 (2)(2016·高考全国卷Ⅰ)基态 Ge 原子的核外电子排布式为 [Ar]__________________。 (3)(2016·高考全国卷Ⅱ)镍元素基态原子的电子排布式为_____。 (4)(2016·高考全国卷Ⅲ)写出基态 As 原子的核外电子排布式： __________________。 (5)(2016·高考江苏卷)Zn2＋基态核外电子排布式为___________。
答案：(1)× 能层是电子层，同一能层的电子根据能量的不同 把它们分成不同的能级 (2)√ (3)× 同一能层中不同能级的能量高低顺序是 E(ns)＜E(np)＜ E(nd)＜E(nf)…… (4)× 不同能层中同一种能级，能层序数越大能量越高
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第一章 原子结构与性质
2．能层序数与该能层所含能级的种类数有什么关系？不同能层 的同一种能级，最多容纳的电子数相同吗？ 答案：能层序数等于该能层所包含的能级数。不同能层的同一 种能级，最多容纳的电子数相同。
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第一章 原子结构与性质
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 排布将遵循如图所示的排布顺序。人们把它称为构造原理。
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第一章 原子结构与性质
即电子所排的能级顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、 4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s……
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第一章 原子结构与性质
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或
列举反例)
语句描述
正误 阐释错因或列举反例
(1)能级就是电子层
(2)每个能层最多可容纳的电子数
是 2n2
(3)同一能层中不同能级的能量高
低相同
(4)不同能层中的 s 能级的能量高低
相同
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第一章 原子结构与性质
阐释错因 或列举反例
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第一章 原子结构与性质
答案：(1)√ (2)× 不一定，如电子先填 4s 后填 3d (3)× 不一定，如 4s 能级的能量比 3d 能级的能量低 (4)√ (5)√
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第一章 原子结构与性质
2．多电子原子核外电子排布是否完全遵循能层顺序？ 答案：不是。由构造原理可知，从第三能层开始各能级不完全 遵循能层顺序，产生了能级交错排列，即产生“能级交错”现 象。 3．能级的能量高低主要是由哪些因素决定的？ 答案：各能级的能量由能层序数和能级类型共同决定，各能级 的能量高低顺序可由下列公式得出：ns＜(n－2)f<(n－1)d<np(n 表示能层序数)。
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第一章 原子结构与性质
2.电子排布式 (1) 将 能 级 上 排 布 的 电 子 数 标 在 该 能 级 符 号 _右__上___ 角 ， 并 按 照 _能__层___从左到右依次升高的顺序排列的式子，称作电子排布式。 如 H 原子的电子排布式如下：
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第一章 原子结构与性质
(2)实例 如 Mg、Sc 的电子排布式： Mg：____1_s2_2_s_22_p__63_s_2______，或简化写成____N_e_]_3_s_2_______； Sc：__1_s2_2_s_2_2_p_63_s_2_3_p_6_3_d_14_s_2_，或简化写成___[_A__r]_3_d_1_4_s_2 ____。
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第一章 原子结构与性质
题组一 原子的诞生及原子结构理论的发展 1．(2018·长沙高二检测)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
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第一章 原子结构与性质
2．若以 E 表示某能级的能量，以下各式中正确的是( ) A．E(5s)＞E(4f)＞E(4s)＞E(3d) B．E(3d)＞E(4s)＞E(3p)＞E(3s) C．E(4s)＜E(3s)＜E(2s)＜E(1s) D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)＞E(3d)
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第一章 原子结构与性质
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2．科学家对原子结构的认识顺序正确的是( )
①道尔顿原子模型 ②汤姆生原子模型 ③卢瑟福原子模型
④电子云模型
A．①③②④
B．④①②③
C．①②③④
D．④②③①
答案：C
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第一章 原子结构与性质
题组二 能层与能级 3．(2018·厦门高二检测)下列有关认识中正确的是( ) A．在同一能层不同能级上的电子，其能量肯定不同 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
第一章 原子结构与性质
解析：选 B。根据构造原理，各能级能量的大小顺序：1s＜2s ＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s……A 项和 D 项正确顺序为 E(4f)＞E(5s)＞E(3d)＞E(4s)；对于不同能层的相同能级，能层 序数越大，能量越高，故 C 项正确顺序为 E(4s)＞E(3s)＞E(2s) ＞E(1s)。
第一章 原子结构与性质
题组一 构造原理 1．下列有关构造原理的说法错误的是( ) A．原子核外电子填充 3p、3d、4s 能级的顺序为 3p→4s→3d B．某基态原子部分核外电子的排布为 3s24s2 C．不是所有基态原子的核外电子排布均符合构造原理 D．构造原理中的电子填入能级的顺序，实质是各能级能量由低 到高的顺序
电子数 _2__ _8__ _1_8_
__3_2___ …… … … 2__n_2
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第一章 原子结构与性质
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 _3_s_、__3_p_、__3_d__ 3 个能级。 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。
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第一章 原子结构与性质
填写下表：
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 … … … ……
最多容纳 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … … … ……
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
第 1 课时 能层与能级 构造原理
第一章 原子结构与性质
1．知道原子的诞生及人类认识原子结构的演变过程。 2.熟知 核外电子与能层的关系，核外电子的能级分布。 3．能根据构 造原理写出 1～36 号元素的核外电子排布。
1．原子的诞生
第一章 原子结构与性质
原子的诞生 能层与能级
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第一章 原子结构与性质
解析：选 A。在多电子原子中，不同能级具有的能量不同，A 项正确；各能层的能级都是从 s 能级开始，但不都是至 f 能级结 束，如 L 能层只有 2s、2p 两个能级，M 能层只有 3s、3p、3d 三个能级，B 项错误；各能层含有的能级数与能层序数一致，C 项错误；各能层最多容纳电子数为 2n2，D 项错误。
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第一章 原子结构与性质
4．(2018·潍坊高二检测)下列各原子或离子的电子排布式错误的
是( )
A．K＋：1s22s22p63s23p6
B．F：[He]2s22p5
C．S2－：1s22s22p63s23p4
D．Ne：1s22s22p6
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第一章 原子结构与性质
解析：选 C。K 原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p64s1，K 原 子失去 4s 上的一个电子形成 K＋，A 正确；F 原子有 9 个电子， 电子排布式为 1s22s22p5，简化为[He]2s22p5，B 正确；S 原子的 电子排布式为 1s22s22p63s23p4，得到的 2 个电子进入 3p 中，所 以 S2－的电子排布式为 1s22s22p63s23p6，C 错误；Ne 的电子数为 10，电子排布式为 1s22s22p6，D 正确。
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第一章 原子结构与性质
解析：选 B。根据现代大爆炸宇宙学理论，我们的宇宙诞生于 一次大爆炸，A 项正确；恒星在不断合成的元素是我们已知的 元素，而不是新元素，B 项错误；氢、氦等发生原子核的融合 反应合成了其他元素，因此氢、氦等轻核元素是宇宙中天然元 素之母，C 项正确；宇宙的所有原子中，氢元素约占 88.6%，D 项正确。
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第一章 原子结构与性质
解析：选 B。根据构造原理示意图判断，故 A 项正确。根据构 造原理可知，3s 与 4s 能级之间还有 3p 能级，故 B 项错误。绝 大多数基态原子的核外电子排布都遵循构造原理，但也有少数 例外，如 Cu 和 Ag，故 C 项正确。构造原理中电子填入能级的 顺序即各能级能量由低到高的顺序，故 D 项正确。
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第一章 原子结构与性质
题组二 电子排布式的判断与书写 3．下列原子的电子排布式正确的是( ) A．9F：1s22s22p6 B．15P：1s22s22p63s33p2 C．21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1 D．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；写电子排布式时，应将 同能层的能级移到一起。
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第一章 原子结构与性质
4．下列说法正确的是( ) A．第三能层有 s、p 共 2 个能级 B．3d 能级最多容纳 5 个电子 C．第三能层最多容纳 8 个电子 D．无论是哪一能层的 s 能级，最多容纳的电子数均为 2 解析：选 D。每一能层包含的能级数等于该能层序数，第三能 层有 s、p、d 共 3 个能级，故 A 错误。s、d 能级最多容纳的电 子数分别为 2、10，故 B 错误，D 正确。每一能层最多容纳的 电子数为 2n2，第三能层最多容纳 18 个电子，故 C 错误。
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第一章 原子结构与性质
答案：(1)N (2)3d104s24p2 (3)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2) (4)1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3) (5)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)
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第一章 原子结构与性质
电子排布式的书写方法 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。
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第一章 原子结构与性质
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或
列举反例)
语句描述
正误
阐释错因 或列举反例
(1)电子按照构造原理排布，整个原子的
能量处于最低状态，原子相对较稳定
(2)电子总是先填满低能层再填高能层
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第一章 原子结构与性质
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正误
(3)高能层的所有能级能量都比低能层 能级的能量高 (4)Ca 的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p64s2，可简化为[Ar]4s2 (5)电子填入能级的顺序遵循构造原理， 而电子排布式的书写则按能层、能级递 增的顺序
2．宇宙中元素的组成及含量
88.6%
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第一章 原子结构与性质
3．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 不同的能级。 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 ns、np、 nd、nf……
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第一章 原子结构与性质
5．完成下列各题。 (1)(2017·高考全国卷Ⅰ)基态 K 原子中，核外电子占据最高能层 的符号是_________。 (2)(2016·高考全国卷Ⅰ)基态 Ge 原子的核外电子排布式为 [Ar]__________________。 (3)(2016·高考全国卷Ⅱ)镍元素基态原子的电子排布式为_____。 (4)(2016·高考全国卷Ⅲ)写出基态 As 原子的核外电子排布式： __________________。 (5)(2016·高考江苏卷)Zn2＋基态核外电子排布式为___________。
答案：(1)× 能层是电子层，同一能层的电子根据能量的不同 把它们分成不同的能级 (2)√ (3)× 同一能层中不同能级的能量高低顺序是 E(ns)＜E(np)＜ E(nd)＜E(nf)…… (4)× 不同能层中同一种能级，能层序数越大能量越高
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第一章 原子结构与性质
2．能层序数与该能层所含能级的种类数有什么关系？不同能层 的同一种能级，最多容纳的电子数相同吗？ 答案：能层序数等于该能层所包含的能级数。不同能层的同一 种能级，最多容纳的电子数相同。
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第一章 原子结构与性质
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 排布将遵循如图所示的排布顺序。人们把它称为构造原理。
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第一章 原子结构与性质
即电子所排的能级顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、 4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s……
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第一章 原子结构与性质
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或
列举反例)
语句描述
正误 阐释错因或列举反例
(1)能级就是电子层
(2)每个能层最多可容纳的电子数
是 2n2
(3)同一能层中不同能级的能量高
低相同
(4)不同能层中的 s 能级的能量高低
相同
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第一章 原子结构与性质
阐释错因 或列举反例
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第一章 原子结构与性质
答案：(1)√ (2)× 不一定，如电子先填 4s 后填 3d (3)× 不一定，如 4s 能级的能量比 3d 能级的能量低 (4)√ (5)√
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第一章 原子结构与性质
2．多电子原子核外电子排布是否完全遵循能层顺序？ 答案：不是。由构造原理可知，从第三能层开始各能级不完全 遵循能层顺序，产生了能级交错排列，即产生“能级交错”现 象。 3．能级的能量高低主要是由哪些因素决定的？ 答案：各能级的能量由能层序数和能级类型共同决定，各能级 的能量高低顺序可由下列公式得出：ns＜(n－2)f<(n－1)d<np(n 表示能层序数)。
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第一章 原子结构与性质
2.电子排布式 (1) 将 能 级 上 排 布 的 电 子 数 标 在 该 能 级 符 号 _右__上___ 角 ， 并 按 照 _能__层___从左到右依次升高的顺序排列的式子，称作电子排布式。 如 H 原子的电子排布式如下：
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第一章 原子结构与性质
(2)实例 如 Mg、Sc 的电子排布式： Mg：____1_s2_2_s_22_p__63_s_2______，或简化写成____N_e_]_3_s_2_______； Sc：__1_s2_2_s_2_2_p_63_s_2_3_p_6_3_d_14_s_2_，或简化写成___[_A__r]_3_d_1_4_s_2 ____。
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第一章 原子结构与性质
题组一 原子的诞生及原子结构理论的发展 1．(2018·长沙高二检测)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
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第一章 原子结构与性质
2．若以 E 表示某能级的能量，以下各式中正确的是( ) A．E(5s)＞E(4f)＞E(4s)＞E(3d) B．E(3d)＞E(4s)＞E(3p)＞E(3s) C．E(4s)＜E(3s)＜E(2s)＜E(1s) D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)＞E(3d)
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2．科学家对原子结构的认识顺序正确的是( )
①道尔顿原子模型 ②汤姆生原子模型 ③卢瑟福原子模型
④电子云模型
A．①③②④
B．④①②③
C．①②③④
D．④②③①
答案：C
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第一章 原子结构与性质
题组二 能层与能级 3．(2018·厦门高二检测)下列有关认识中正确的是( ) A．在同一能层不同能级上的电子，其能量肯定不同 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
第一章 原子结构与性质
解析：选 B。根据构造原理，各能级能量的大小顺序：1s＜2s ＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s……A 项和 D 项正确顺序为 E(4f)＞E(5s)＞E(3d)＞E(4s)；对于不同能层的相同能级，能层 序数越大，能量越高，故 C 项正确顺序为 E(4s)＞E(3s)＞E(2s) ＞E(1s)。