能层、能级与构造原理选修

不同能层中的s能级的能量高低相同K、L、M、N层最多容纳的电子数是多少?(3)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3原子核外P能层和p能级可容纳的最多电子数分别为()成功体验1下列能级表示正确(实际存在的)且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是()按电子的能量差异可以将核外电子分成哪几个不同能层?每一能层中,能级符号顺序是ns、np、nd、nf,n代表什么?提示:18Ar:1s22s22p63s23p6,19K:1s22s22p63s23p64s1,最外层电子数分别为8和1。(3)写出基态As原子的电子排布式。2s、2p、2d D.解析:同一能层中的不同能级的能量高低顺序是ns<np<nd<nf……;不同能层,能级符号相同,n越大,能量越高,如1s<2s<3s<4s……。(3)1s22s22p63s23p63d64s2解析:根据原子核外电子排布所遵循的原理书写原子的电子排布式,同时应注意从3d能级开始出现“能级交错”现象。(2)Cl-。(1)此元素原子的电子总数是,有个未成对电子。提示:分成K、L、M、N、O、P、Q7个能层。(5)5p7d (6)3d4d已知氮原子的电子排布式为,①②③分别表示的含义是什么?再如Fe的简化电子排布式为[Ar]3d64s2。第一课时

能层、能级与构造原理阅读思考自主检测任务一、阅读教材第4页“开天辟地——原子的诞生”,回答下列问题:1.宇宙中最丰富的元素是什么?约占宇宙原子总数的比例是多少?提示:氢。88.6%。2.氦约为氢原子数的多少?提示:约为氢原子数的

。3.地球上的元素以金属还是非金属为主?目前非金属有多少种?提示:地球上的元素以金属为主。目前非金属仅有24种。阅读思考自主检测任务二、阅读教材第4~5页“能层与能级”,回答下列问题:1.按电子的能量差异可以将核外电子分成哪几个不同能层?每一能层中,能级符号顺序是ns、np、nd、nf,n代表什么?提示:分成K、L、M、N、O、P、Q

7个能层。n代表能层。2.K、L、M、N层最多容纳的电子数是多少?提示:K、L、M、N层最多容纳的电子数依次是2、8、18、32。3.不同能层中英文字母相同的能级所能容纳的最多电子数是否相同?提示:相同。如1s、2s、3s等s能级最多容纳的电子数均为2个,2p、3p、4p等p能级最多容纳的电子数均为6个。阅读思考自主检测任务三、阅读教材第5~6页“构造原理与电子排布式”,回答下列问题:1.已知氮原子的电子排布式为

,①②③分别表示的含义是什么?提示:①—能层、②—能级、③—能级上的电子数。2.写出氩原子和钾原子的电子排布式,它们的最外层有几个电子?提示:18Ar:1s22s22p63s23p6,19K:1s22s22p63s23p64s1,最外层电子数分别为8和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序数(n)间存在什么关系?按电子的能量差异可以将核外电子分成哪几个不同能层?每一能层中,能级符号顺序是ns、np、nd、nf,n代表什么?任务一、阅读教材第4页“开天辟地——原子的诞生”,回答下列问题:(5)5p7d (6)3d4d对于较复杂的电子排布式,应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。写出氩原子和钾原子的电子排布式,它们的最外层有几个电子?已知氮原子的电子排布式为,①②③分别表示的含义是什么?(1)此元素原子的电子总数是,有个未成对电子。提示:18Ar:1s22s22p63s23p6,19K:1s22s22p63s23p64s1,最外层电子数分别为8和1。(3)“能级交错”现象:由构造原理可知,核外电子排布的能级顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s……从中可以看出,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。解析:原子序数为34的元素原子的电子总数是34,根据原子的核外电子数,书写出其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4,可知有2个未成对电子,有4个电子层,8个能级,18个原子轨道;它的价电子排布式为4s24p4。(2)复杂原子的电子排布式。(4)能级符号相同的不同能级中所容纳的最多电子数相同。提示:地球上的元素以金属为主。(2)有个电子层,个能级,个原子轨道。K、L、M、N层最多容纳的电子数是多少?(5)5p7d (6)3d4d阅读思考自主检测1.下列各电子层中不包含p能级的是(

)A.N B.M C.L D.K答案:D2.下列多电子原子不同能级能量高低的比较错误的是(

)A.1s<2s<3s B.2p<3p<4pC.3s<3p<3d D.4s>3d>3p答案:D3.原子核外P能层和p能级可容纳的最多电子数分别为(

)A.32和2 B.50和6C.72和6 D.86和10答案:C阅读思考自主检测4.按要求书写原子或离子的电子排布式。(1)Mg

。

(2)Cl-

。

(3)Fe

。

(4)Fe2+

。

答案:(1)1s22s22p63s2(2)1s22s22p63s23p6(3)1s22s22p63s23p63d64s2(4)1s22s22p63s23p63d6重点难点探究重要考向探究探究问题1.不同能层分别有多少个能级?与能层序数(n)间存在什么关系?提示:任一能层的能级数等于该能层序数。相等。2.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层序数(n)间存在什么关系?提示:各层最多容纳的电子数为2n2。3.以s能级为例,不同能层的s能级间能量有何关系?同一能层,不同能级间能量有何关系?提示:1s<2s<3s<4s……。ns<np<nd<nf<……。重点难点探究重要考向探究知识点拨1.能层与能级(1)能层和能级的划分:重点难点探究重要考向探究(2)不同原子轨道的能量大小关系:重点难点探究重要考向探究2.构造原理(1)简易识记图:ns

(n-2)f

(n-1)d

np7s

5f

6d 7p6s

4f

5d 6p5s

4d 5p4s

3d 4p3s 3p2s 2p1s(2)实质:构造原理中的电子排布顺序,其实质是各能级的能量高低顺序。重点难点探究重要考向探究(3)“能级交错”现象:由构造原理可知,核外电子排布的能级顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s……从中可以看出,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。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。重点难点探究重要考向探究(3)“能级交错”现象:由构造原理可知,核外电子排布的能级顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s……从中可以看出,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。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。重点难点探究重要考向探究3.电子排布式的书写(1)简单原子的电子排布式。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:1s22s22p2,10Ne:1s22s22p6,17Cl:1s22s22p63s23p5,19K:1s22s22p63s23p64s1。(2)复杂原子的电子排布式。对于较复杂的电子排布式,应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。(3)利用构造原理书写简化电子排布式。如K:1s22s22p63s23p64s1,其简化电子排布式可表示为[Ar]4s1,其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式,即1s22s22p63s23p6。再如Fe的简化电子排布式为[Ar]3d64s2。(1)简单原子的电子排布式。(3)Fe。(3)1s22s22p63s23p63d64s2第一课时能层、能级与构造原理成功体验1下列能级表示正确(实际存在的)且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是()每个能层最多可容纳的电子数是2n2不同能层中的s能级的能量高低相同成功体验2下列基态原子或离子的电子排布式错误的是()(5)5p7d (6)3d4d解析:A项,各能层最多含有的电子数为2n2,错误;B项,各能层的能级都是从s能级开始,每个能层上能级数与能层序数相等,并不是所有能层的能级都到f能级结束,如第1、2、3能层,错误;C项,各能层含有的能级数与其能层序数相等,错误;D项,各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7,正确。解析:不同能层中英文字母相同的能级,最多容纳的电子数相同,故B项错;从M层开始有d能级,即3d,不存在2d,故C项错;同理从N层开始有f能级,即4f,不存在3f,故D项错。按电子的能量差异可以将核外电子分成哪几个不同能层?每一能层中,能级符号顺序是ns、np、nd、nf,n代表什么?目前非金属仅有24种。任务二、阅读教材第4~5页“能层与能级”,回答下列问题:ns<np<nd<nf<……。(2)以s、p、d、f……排序的各能级最多容纳的电子数依次为1、3、5、7……的二倍。提示:18Ar:1s22s22p63s23p6,19K:1s22s22p63s23p64s1,最外层电子数分别为8和1。重点难点探究重要考向探究考向一

能层、能级、原子轨道间的关系【例题1】

已知n为能层序数,下列有关认识正确的是

(

)A.各能层含有的电子数为2n2B.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-1D.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7解析:A项,各能层最多含有的电子数为2n2,错误;B项,各能层的能级都是从s能级开始,每个能层上能级数与能层序数相等,并不是所有能层的能级都到f能级结束,如第1、2、3能层,错误;C项,各能层含有的能级数与其能层序数相等,错误;D项,各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7,正确。答案:D重点难点探究重要考向探究规律方法点拨熟记能层、能级中的“4”个数量:(1)任一能层,能级数=能层序数,且总是从s能级开始。(2)以s、p、d、f……排序的各能级最多容纳的电子数依次为1、3、5、7……的二倍。(3)每个能层最多可容纳的电子数是能层序数平方的二倍,即2n2。(4)能级符号相同的不同能级中所容纳的最多电子数相同。重点难点探究重要考向探究成功体验1下列能级表示正确(实际存在的)且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是(

)A.1s、2p、3d B.1s、2s、3sC.2s、2p、2d D.3p、3d、3f解析:不同能层中英文字母相同的能级,最多容纳的电子数相同,故B项错;从M层开始有d能级,即3d,不存在2d,故C项错;同理从N层开始有f能级,即4f,不存在3f,故D项错。答案:A重点难点探究重要考向探究考向二

电子排布式的书写【例题2】

写出下列原子的电子排布式。(1)Cl基态原子的电子排布式是

。

(2)基态Ge原子的核外电子排布式为

。

(3)写出基态As原子的电子排布式

。

(4)P原子的核外电子排布式是

。

解析:根据原子核外电子排布所遵循的原理书写原子的电子排布式,同时应注意从3d能级开始出现“能级交错”现象。答案:(1)1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2(3)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3(4)1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3重点难点探究重要考向探究规律方法点拨电子排布式的书写顺序与电子排布顺序有所不同,电子进入能级的顺序是按构造原理中能级能量递增的顺序,而电子排布式的书写则按能层的顺序,能层中的能级按s、p、d、f能量递增的顺序排列。Mg2+ 1s22s22p6提示:地球上的元素以金属为主。不同能层分别有多少个能级?与能层序数(n)间存在什么关系?(2)有个电子层,个能级,个原子轨道。按电子的能量差异可以将核外电子分成哪几个不同能层?每一能层中,能级符号顺序是ns、np、nd、nf,n代表什么?6C:1s22s22p2,10Ne:1s22s22p6,17Cl:1s22s22p63s23p5,19K:1s22s22p63s23p64s1。【例题2】写出下列原子的电子排布式。(3)1s22s22p63s23p63d64s2解析:不同能层中英文字母相同的能级,最多容纳的电子数相同,故B项错;从M层开始有d能级,即3d,不存在2d,故C项错;同理从N层开始有f能级,即4f,不存在3f,故D项错。(1)简单原子的电子排布式。(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2提示:K、L、M、N层最多容纳的电子数依次是2、8、18、32。下列能级中,不属于M能层的是()解析:A项,各能层最多含有的电子数为2n2,错误;B项,各能层的能级都是从s能级开始,每个能层上能级数与能层序数相等,并不是所有能层的能级都到f能级结束,如第1、2、3能层,错误;C项,各能层含有的能级数与其能层序数相等,错误;D项,各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7,正确。已知氮原子的电子排布式为,①②③分别表示的含义是什么?对于较复杂的电子排布式,应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。目前非金属仅有24种。重点难点探究重要考向探究成功体验2下列基态原子或离子的电子排布式错误的是(

)A.Ca

1s22s22p63s23p64s2B.Mg2+

1s22s22p6C.F-

1s22s22p5D.Br

1s22s22p63s23p63d104s24p5解析:A项,Ca原子核外有20个电子,根据构造原理可得其核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,正确;B项,Mg2+核外有10个电子,根据构造原理可得其核外电子排布式为1s22s22p6,正确;C项,F-核外有10个电子,根据构造原理可得其核外电子排布式为1s22s22p6,错误;D项,Br原子核外有35个电子,根据构造原理可得其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,正确。答案:C12341.下列叙述正确的是(

)A.能级就是电子层B.每个能层最多可容纳的电子数是2n2C.同一能层中的不同能级的能量高低相同D.不同能层中的s能级的能量高低相同解析:同一能层中的不同能级的能量高低顺序是ns<np<nd<nf……;不同能层,能级符号相同,n越大,能量越高,如1s<2s<3s<4s……。答案:B12342.下列能级中,不属于M能层的是(

)A.3s B.4s C.3p D.3d解析:M能层包含3s、3p、3d三个能级。答案:B解析:A项,各能层最多含有的电子数为2n2,错误;B项,各能层的能级都是从s能级开始,每个能层上能级数与能层序数相等,并不是所有能层的能级都到f能级结束,如第1、2、3能层,错误;C项,各能层含有的能级数与其能层序数相等,错误;D项,各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7,正确。(3)写出基态As原子的电子排布式。各能层含有的能级数为n-1解析:根据原子核外电子排布所遵循的原理书写原子的电子排布式,同时应注意从3d能级开始出现“能级交错”现象。规律方法点拨电子排布式的书写顺序与电子排布顺序有所不同,电子进入能级的顺序是按构造原理中能级能量递增