人教版高中化学选修3讲义能层与能级构造原理与电子排布式VIP专享VIP免费

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目标与素养：1.了解原子核外电子的能层分布，能级分布及其与能量的关系。(微观探析)2.了解原子结构的构造原理，熟记基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序。(宏观辨识与模型认知)3.熟练掌握1～36号元素基态原子的核外电子排布式。(微观探析与科学探究)一、原子的诞生1．原子的诞生2．宇宙的组成元素及其含量宇宙氢H：约为宇宙原子总数的88.6%氦He：约为氢原子数的18二者合起来约占宇宙原子总数的99.7%以上其他90多种天然元素的原子总数加起来不足1%3．地球的组成元素地球上的元素非金属元素包括稀有气体：仅22种金属元素：绝大多数二、能层与能级1．能层2．能级(1)根据多电子原子中同一能层电子能量的不同，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依次为1、3、5、7的二倍。3．能层、能级中所容纳的电子数能层(n)一二三四五六七⋯⋯符号KLMNOPQ⋯⋯能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最多电子数22626102610142⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯281832⋯⋯⋯⋯⋯⋯2n2(1)原子结构示意图中有几个能层和能级？[答案]3,4。(2)能级ns能量一定大于(n－1)d的能量吗？[答案]不一定。三、构造原理与电子排布式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)构造原理示意图微点拨：①不同能层同能级符号的能量，能层越高，能量越高。②同能层不同能级符号的能量按ns、np、nd、nf的顺序递增。2．电子排布式(1)含义将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。(2)表示形式及各符号含义(3)实例：如Mg、Sc的电子排布式：Mg：1s22s22p63s2或简化写成[Ne]3s2；Sc：1s22s22p63s23p63d14s2或简化写成[Ar]3d14s2。微点拨：简化式就是将内层部分电子排布式用稀有气体符号表示的式子。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)能层就是电子层，包含不同的能级()(2)能层越高，离原子核越远()(3)ns、np、nd最多容纳的电子数均为2()(4)每一能层均包含s、p、d、f能级()[答案](1)√(2)√(3)×(4)×2．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]B3．写出下列原子的电子排布式和简化式(1)O________________；(2)F________________；(3)Na________________；(4)S________________。[答案](1)1s22s22p4，[He]2s22p4(2)1s22s22p5，[He]2s22p5(3)1s22s22p63s1，[Ne]3s1(4)1s22s22p63s23p4，[Ne]3s23p4能层、能级与构造原理1.能层与能级中的四个数量关系(1)任一能层，能级数＝能层序数，且总是从s能级开始。(2)能级最多容纳的电子数＝能级中轨道数目的2倍，即以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2倍。(3)每一能层中最多容纳的电子数是能层序数的平方的2倍，即2n2(n代表能层序数)。(4)不同能层中相同能级所容纳的最多电子数相同。2．根据构造原理理解各能级的能量大小关系(1)不同能层中同一能级，能层序数越大，能量越高。例如，1s＜2s＜3s⋯⋯，2p＜3p＜4p⋯⋯(2)同一能层中，各能级之间的能量大小关系是ns＜np＜nd＜nf⋯⋯。例如，第四能层中4s＜4p＜4d＜4f。(3)能层和能级都相同的各原子轨道能量相等。例如，2px＝2py＝2pz。(4)从第三能层开始出现能级交错现象，能级交错排列的顺序即能量由低到高的顺序，Ens＜E(n－2)f＜E(n－1)d＜Enp。例如E4s＜E3d、E5s＜E4d。1．若n＝3，以下能级符号错误的是()A．npB．nfC．ndD．nsB[当n＝3时，不存在f能级。]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...