人教版选修3 第一章 第一节 第1课时 能层与能级　构造原理 课件（32张）.pptx

第1课时能层与能级构造原理 第一章第一节原子结构 目标定位1 知道原子的诞生及人类认识原子结构的演变过程 2 熟知核外电子能层与电子层的关系 能级的分布 3 能根据构造原理写出1 36号元素的核外电子排布 内容索引 新知导学 新知探究点点落实 达标检测 当堂检测巩固反馈 新知导学 一 能层与能级 1 能层 1 根据多电子原子核外电子的将核外电子分成不同能层 电子层 并用符号 表示 能量差异 k l m n o p q 3 原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数与能层的序数 n 间存在的关系是 2 各能层最多容纳电子数目及能量的高低 8 32 近 远 低 高 2n2 2 能级 1 在含有多个电子的原子中 在同一能层 即n相同 的电子 能量也可能 可以把它们分为不同 分别用等表示 就好比能层是楼层 能级是楼梯的阶级 不同 能级 s p d f 2 能级的表示方法及各能级最多容纳的电子数 3 在同一能层上不同能级的能量由低到高的顺序是 任一能层的能级总是从开始 且该能层的能级数等于该 ns np nd nf s能级 能层序数 能层与能级 1 多电子原子中 根据电子的差异 可将核外电子分成不同的能层 电子层 离核越近的能层具有的能量 每一能层最多能容纳的电子数是 2 同一能层的电子在不同的能级上运动 能级数目与能层序数 n 之间的关系是 在相同能层各能级能量由低到高的顺序是 3 不同能层之间 符号相同的能级的能量随着能层数的递增而增大 例如 1s 2s 3s 4s 能量 越低 2n2 能量 相等 ns np nd nf 1 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个 答案 解析 规律总结 规律总结 解析每一能层包含的能级数等于该能层的序数 故第三能层有s p d三个能级 a错 s d能级最多容纳的电子数分别是2 10 故b错 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 规律总结要熟记以下规律 能级数目 能层序数 n 原子轨道数目 能层序数的平方 n2 最多容纳的电子数 能层序数的平方的2倍 2n2 二 构造原理与电子排布式 1 构造原理设想从氢原子开始 随着原子核电荷数的递增 原子核每增加一个 原子核外便增加一个 这个电子大多是按下图所示的填充的 填满一个能级再填一个新能级 这种规律称为 质子 电子 能级顺序 构造原理 观察分析上述构造原理图 能级图 回答下列问题 1 在多电子原子中 电子进入能级的先后应遵循的原理是什么 答案能量最低原理 电子最先排布在能量低的能级上 然后依次排布在能量较高的能级上 2 多电子原子核外电子排布是否完全遵循能层顺序 答案由构造原理可知 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 2 电子排布式 1 电子排布式是用数字在标明该能级上排布的电子数的式子 如 al原子电子排布式中各符号 数字的意义为 能级符号右上角 2 写出下列原子或离子的电子排布式 8o 19k 可简写为 17cl 可简写为 16s2 1s22s22p4 1s22s22p63s23p64s1 ar 4s1 1s22s22p63s23p5 ne 3s23p5 1s22s22p63s23p6 1 构造原理 1 构造原理是绝大多数基态原子的核外电子排布顺序 2 电子按照构造原理排布 会使整个原子的能量处于最低状态 原子相对较稳定 3 从构造原理图可以看出 从第三能层开始 不同能层的能级出现 能级交错 现象 能级交错指电子层数较大的某些能级的能量反而低于电子层数较小的某些能级的能量的现象 如4s 3d 6s 4f 5d 一般规律为 ns n 2 f n 1 d np 2 简单原子的电子排布式 1 按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中 2 为了避免电子排布式过于繁琐 我们可以把内层电子达到稀有气体结构的部分 以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示 如na的核外电子排布式为1s22s22p63s1 其中第一 二能层与ne 1s22s22p6 的核外电子排布结构相同 所以其电子排布式可简化为 ne 3s1 3 复杂电子的电子排布式对于较复杂的电子排布式 应先按能量从低到高排列 然后将同一能层的电子移到一起 例如 26fe 先按能量从低到高排列为1s22s22p63s24s23d6 然后将同一能层的移到一起 即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 简化为 ar 3d64s2 2 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 若以e nl 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 4s e 4f e 3d 答案 解析 解析根据构造原理 各能级能量的大小顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 能量由低到高 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 所以c项错误 3 下列原子或离子的核外电子排布式 正确的是a 16s2 1s22s22p63s23p4b 21sc 1s22s22p63s23p64s23d1c 18ar 1s22s22p63s23p6d 9f 2s22p5 答案 解析 易错提醒 解析s2 的原子核外共有18个电子 其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6 选项a是s原子的核外电子排布式 故a错误 书写电子排布式时 能层低的能级要写在左边 能层高的能级要写在右边 因此21sc原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2 故b错误 d是f的最外层电子 价电子 排布式 不符合题意 易错提醒书写电子排布式时 一律按能层顺序书写 而不能按照电子填充的顺序书写 学习小结 达标检测 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 1 2 3 4 5 答案 解析 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 2 下列能层不包含d能级的是a o能层b n能层c m能层d k能层 1 2 3 4 5 答案 解析 解析多电子的原子中 同一能层的电子可分为不同的能级 k层只有s能级 l层有s p能级 从m能层开始有d能级 3 下列各微粒中 各能层电子数均达到2n2的是a ne arb f mg2 c al o2 d cl ar 1 2 3 4 5 答案 解析 解析a项 ar的原子结构示意图为 第三层为8电子 并不是 2n2 2 32 2 9 18电子 c项 al的第三层为3电子 不是18电子 d项 cl 和ar原子的第三层 均为8电子 不是18电子 4 电子在一个原子的下列能级中排布时 最后一个排布的是a nsb npc n 1 dd n 2 f 1 2 3 4 5 答案 解析 解析根据原子中上述能级的能量高低顺序 ns n 2 f n 1 d np 所以最后一个排布的应是能量最高的能级 应为np能级 可见 解此类题 应从构造原理入手 判断出能级的能量高低 电子在排布时应先进入能量低的能级 填满后再进入能量高的能级 5 请根据构造原理 写出下列原子的电子排布式 1 16s 2 10ne 3 20ca 4 26fe 5 29cu 6 11na 1 2