1、1第一节 原子结构第 1 课时 能层与能级 构造原理与电子排布式1了解原子核外电子的运动状态。2了解原子结构的构造原理。3知道原子核外电子的能级分布，掌握基态原子核外电子排布规律，能用电子排布式表示常见元素(136 号)原子核外电子的排布。(重难点)原 子 的 诞 生 能 层 与 能 级基础初探教材整理 1 开天辟地原子的诞生1原子的诞生2宇宙的组成元素及其含量教材整理 2 能层与能级21能层(1)意义：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。(2)符号：能层序数一、二、三、四、五、六、七分别用K、L、 M、N、O、P、Q 表示。2能级(1)根据多电子原子中同一能层电子能
2、量的不同，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 ns、np、nd、 nf 等。(3)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。(4)s、p 、d、f 能级可容纳的电子数为 1、3、5、7 的二倍。探究升华思考探究(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？【提示】 每个能层最多容纳 2n2 个电子。(2)不同的能层所含有的能级数与能层的序数(n) 间存在什么关系？【提示】 能层序数等于该能层所包含的能级数。(3)英文字母相同的不同能
3、级(如 2p、3p) 中所能容纳的最多电子数是否相同？【提示】 相同，如 2p、3p 能级最多容纳的电子数都是 6 个。认知升华1各能层所包含的能级符号及各能层、能级最多容纳的电子数能层( 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 3 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 最多电子数 2 8 18 32 2n22.不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高。如 1s2s 3s 2p3p4p3同一能层中，各能级之间的能量大小关系是 s pdf 如第四能层中 4s 4p4d4f。题组冲关1M
4、 能层对应的能层是( )A第一能层 B第二能层C第三能层 D第四能层【解析】 第一、二、三、四、五、六、七能层对应的能层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q。【答案】 C2N 能层具有的能级数为( ) 【导学号：90990000】A5 B4 C3 D2【解析】 每一个能层所具有的能级数等于能层序数，N 能层为第四能层，故能级数为 4。【答案】 B3下列能级中可容纳电子数最多的是( )A6s B4pC3d D4f【解析】 各能级能容纳的电子数是 ns 为 2 个、 np 为 6 个、nd 为 10 个、nf为 14 个。【答案】 D4下列说法正确的是(n 表示能层序数)( )4A各能层含有的能级
5、个数n1B各能层的能级都是从 s 能级开始至 f 能级结束C不同能层上的 s 轨道完全相同Ds、p、d、f 最多容纳的电子个数依次是 2、6、10、14【解析】 任一能层中，能级个数能层序数， A 错误；并不是所有的能层中都有 p、d、f 能级，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， B 错误；不同能 层上的 s 轨道都是球形，但半径大小不同，C 错误。【答案】 D构 造 原 理 与 电 子 排 布 式基础初探教材整理 1 构造原理1含义：在多电子原子中，电子在能级上的排列顺序是电子先排在能量较低的能级上，然后依次排在能量较高的能级上。2构造原
6、理示意图教材整理 2 电子排布式1概念：将能级上所排布的电子数标注在该能级符号右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。2表示方法Mg 原子的电子排布式中数字和符号的意义为铝原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p1，也可以写成Ne 3s23p1。探究升华5思考探究查阅元素周期表可知 Cr 的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1，Cu 的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1。问题思考：(1)分析 Cr、 Cu 的电子排布式，思考电子排布式的书写顺序与核外电子填充顺序一定相同吗？【提示】 不一定相同，电子排布式的书写按电子层由里到外和 s、p、
7、d 顺序，而核外电子填充顺序是按构造原理。过渡元素电 子排布式的书写与电子填充顺序不一致。(2)所有元素的原子核外电子排布都符合构造原理吗？【提示】 136 号元素中，只有 Cr、Cu 两种元素基 态原子的电子填充顺序与构造原理不符合。(3)元素周期表中钠的电子排布式写成Ne3s 1，方括号里的符号是什么意义？模仿写出 8 号、14 号、26 号元素简化的电子排布式。【提示】 方括号里符号的意义是稀有气体元素原子的结构，表示该元素前一周期的稀有气体元素原子的电子排布结构；O： He2s22p4；Si：Ne3s23p2；Fe：Ar3d64s2。认知升华电子排布式的书写1简单原子的电子排布式的书写
8、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：6C：1s 22s22p2 10Ne：1s 22s22p617Cl：1s 22s22p63s23p5 19K：1s 22s22p63s23p64s12复杂原子的电子排布式的书写对于较复杂的电子排布式，应先按能量最低原理从低到高排列，然后将同一层的电子移到一起。如： 26Fe：先按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一层的排列一起，即该原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2。3利用构造原理书写简化电子排布式6如 K：1s 22s22p63s23p64s1，其简化电子排布式可表示为Ar4
9、s 1，其中Ar代表 Ar 的核外电子排布式，即 1s22s22p63s23p6,4s1 是 K 的最外层电子排布。再如Fe 的简化电子排布式为Ar 3d64s2。4简单离子电子排布式的书写先写原子的电子排布式，然后再写得失电子。例如：O 2 的电子排布式，先写 O 原子的电子排布式为 1s22s22p4，再得 2 个电子知 O2 的电子排布式为1s22s22p6。Fe 3 的电子排布式，先写 Fe 原子的电子排布式为Ar3d 64s2，再失去3 个电子( 由外层向内层失去电子)得到 Fe3 的电子排布式为Ar3d 5，而不能先失去 3 个电子，再按轨道能量顺序写成Ar 3d34s2。题组冲关
10、题组 1 构造原理1下列各组多电子原子的能级能量高低比较中，错误的是( )A2s3d【解析】 同一能层中能级的能量 nsnpndnf，符号相同的能级如2p3p4p；由构造原理知能量 4s3d，D 项错误。【答案】 D2按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是( )A1s、2p、3d、4s B1s、2s、3s、2pC2s、2p、 3s、3p D3p、3d、4s、4p【解析】 电子能量的高低主要由能层和能级决定。当能级相同时，能层越大，原子轨道能量越高，例如 E1sE 2sE 3s；E2pE 3pE 4p。当能 层相同时，能级越大，原子轨道能量越高，如 E3sE 3pE 3d。能级和能 层都不相同时
11、，根据构造原理判断，如 D 项能量由低到高 顺序为 3p、4s、3d、4p。【答案】 C3构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。以下各式中能量关系正确的是( ) 【导学号：90990001】AE(3s)E(2s)E(1s) BE(3s)E(3p)E (3d)CE(4f)E(4s)E (3d) DE(5s)E(4s)E (4f)7【解析】 根据构造原理，各能级能量的大小顺序为1s2s2p 3s3p4s 3d4p5s 4d5p6s 4f故 A 项正确。【答案】 A【规律总结】 判断原子轨道能量高低的方法1首先看能层 ，一般能层序数越大，能量越高。2再看能级，同一能层中的各能级，能量
12、是 spdf。3同一能级中的各原子 轨道能量相同。4还要注意能 级交错现象，即高能层的 s、p 能级的能量可能会小于低能层的 d、f 能级，如 4s3d，5s4d 等。题组 2 电子排布式的书写4下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )AK 1s 22s22p63s23p6BF 1s 22s22p5CS 2 1s 22s22p63s23p4DAr 1s 22s22p63s23p6【解析】 S2 的电子排布式应为 1s22s22p63s23p6。【答案】 C5下列原子的电子排布式正确的是( )【导学号：90990002】A 9F：1s 22s22p6B 15P：1s 22s22p63s33p2
13、C 21Sc：1s 22s22p63s23p64s23d1D 35Br：1s 22s22p63s23p63d104s24p5【解析】 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。【答案】 D6写出下列原子的电子排布式：(1)11Na_；(2) 16S_；(3)34Se_；(4) 19K_；8(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)1s 22s22p63s1 (2)1s 22s22p63s23p4(3)1s22s22p63s23p63d104s24p4 (4)1s 22s22p63s23p64s1(5)1s22s22p63s23p63d104s24p1 (6)1s 22s22p63s23p63d104s2【规律总结】 虽然电子排布是遵循构造原理的，但在书写电子排布式时，应将能层低的能级写在左边，而不能按填充顺序写。如 铁原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，而不能写成 1s22s22p63s23p64s23d6，即最后两个能级表示为3d64s2，而不能写成 4s23d6。
