能层、能级、构造原理 (人教版选修3)
【精品】人教版高中化学选修3 物质的结构与性质
第讲物质的结构与性质知识必备一、原子的结构与性质1、能层与能级能层：电子层能级：s、p、d、f、g能级交错：1s2、核外电子排布遵循原理（1）能量最低原理（2）泡利不相容原理（3）洪特规则3、前36号元素原子的基态电子排布式和电子排布图。
4、元素周期表（1）结构（2）分区①根据元素的金属性和非金属性，分为金属元素区和非金属元素区②根据核外电子排布分为s、p、d、ds、f区5、元素基本性质与元素周期律①原子半径：同周期元素从左往右，半径减小；同主族从上往下，半径增大。
②化合价③金属性和非金属性：同周期从左往右，金属性减弱，非金属性增强；同主族从上往下，金属性增强，非金属性减弱。
6、电离能：元素的第一电离能是气态原子失去一个电子所需要的能量。
①电离能越小，越容易失去电子②电离能比较：非金属性越强，电离能越大【特别提醒】半满和全满时，电离能要偏高。
7、电负性：描述原子对键合电子吸引力的大小。
电负性越大，对键合电子的吸引力越强。
①电负性越大，对电子对的吸引力越大②电负性比较：非金属性越强，电负性越大。
二、分子的结构与性质1、共价键（1）共价键的分类①按键的极性分为极性共价键和非极性共价键②按成建的形式可分为δ键和π键（2）共价键的参数：键长、键能、键角①成键原子的半径越小，键长越短，键能越大②键能越大，键越稳定2、物质的电子式（1）电子式的书写（2）判断共价物8电子稳定结构3、分子的结构（1）常见分子的构型（2）价层电子互斥模型预测分子的立体构型（3）分子的极性4、无机含氧酸分子的酸性规律：非羟基氧越多，酸性越强三、配合物1、配合物的形成2、配位数3、空间结构四、晶体1、晶体分类：离子晶体、金属晶体、分子晶体和原子晶体2、溶沸点的比较①不同类晶体：一般情况下，原子晶体>离子晶体>分子晶体②同种类型晶体a离子晶体：离子所带的电荷数越高，离子半径越小，则其熔沸点就越高。
b分子晶体：对于同类分子晶体，式量越大，则熔沸点越高。
高二化学人教版选修3课件：1.1.1能层与能级 构造原理
探究一
探究二
例题 1
下列有关认识正确的是( ) A.各能级可容纳的最多电子数按 s 、p 、d 、f……的顺序依次为 1、3、 5、7……的二倍 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 2n 2 解析 :各能层中的能级数等于其所处的能层序数,即当 n =1 时 ,它只有 1s 能级 ,当 n =2 时 ,含有两个能级,分别为 2s、2p 能级 ,所以 B、C 项都不正确;D 项中每个能层最多能填充 2n2 个电子,但不是一定含有 2n 2 个电子。 答案 :A
1 .原子的诞生 大爆炸 大量的氢少量的氦极少量的锂 其他元素 2 .宇宙中元素的含量
3 .地球上的元素绝大多数是金属,非金属(包括稀有气体)仅 22 种。
一
二
三
二、能层与能级
1 .能层 多电子原子的核外电子的能量是不同的,按电子的能量差异可以将电 子分成不同的能层,用符号 K、L、M、N、O、P、Q 分别表示相应的 1~7 能层。 2 .能级 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 不相同,可以把它们分为不同能级,不同的能层所分的能级数目不同,二者之 间的关系是能级数等于能层序数。例如:第三能层具有 3 个能级,分别记为 3s 、3p、3d。以 s 、p 、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为 1、3、5、7……的二倍。
探究一
探究二
名师精讲
1 .能层和能级的划分
离核距离 能量高低 能层 符号 能级 近 远 四 N …… n …… 低 高 一二 三 KL M
1s 2s、2p 3s、3p 、3d4s、4p 、4d、4f…… 1、3、5 2、6、10 18 1、3、5、7 ……
高中化学各选修模块较难把握难度的知识点新人教版选修3
高中化学各选修模块较难把握难度的知识点选修5 《有机化学基础》二、教学要求调查统计选修3《物质结构与性质》学生学习很困难的知识点有:(1) 共价分子结构的多样性和复杂性(2) 价层电子对互斥原理，用价层电子对互斥原理来判断简单分子或离子的构型(3) 常见分子的中心原子的杂化类型，简单配合物的成键情况(4) 金属晶体的基本堆积模型(5) 手性分子学生学习较困难的知识点有:(1) 知道原子核外电子的能级分布(2) 用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布可以不作为高考的知识点有：.专业.(1) 共价分子结构的多样性和复杂性(2) 价层电子对互斥原理，用价层电子对互斥原理来判断简单分子或离子的构型(3) 常见分子的中心原子的杂化类型，简单配合物的成键情况(4) 金属晶体的基本堆积模型(5) 手性分子可以降低难度的知识点有：(1) 共价键的主要类型σ键和π键(2) 用键能、键长、键角等键参数说明简单分子的某些性质。
（只要求中学化学常见的物质的性质）(3) 用电子排布式表示常见元素（短周期元素）原子核外电子的排布选修4《化学反应原理》学生学习很困难的知识点有:化学反应进行的方向学生学习较困难的知识点有:(1)化学平衡的移动和转化率的变化(2)弱电解质的电离(3)水的电离和溶液的酸碱性(4)盐类的水解可以不作为高考的知识点有：化学反应进行的方向可以降低难度的知识点有：(1)化学平衡的移动（不同时考查平衡移动和转化率的变化）(2)弱电解质的电离平衡的移动(3)盐类的水解（不涉及弱酸酸式盐、弱酸弱碱盐的问题）.专业.。
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
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n s、n p、n d、n f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K L M N O P Q ……能级1s2s2p 3s3p3d4s 4p4d4f 5s……………………最多电子数2 2 6 2 612 61142……………………2 8 18 32 ………………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n s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。
人教版化学选修三《原子结构与性质》家教专用设计资料
第一章原子结构与性质第一节第一课时☆教师理论备课纲要☆1.能层和能级2.构造原理3.电子排布式☆师生共用载体练习☆第一部分基础夯实( )1. 第三能层含有的轨道数为A.3B. 5C. 7D. 9( )2.下列说法正确的是A．钾（K）原子基态的原子结构示意图为B．H2O电子式为C．Mg的原子基态电子排布式为1s22s22p63s23p1D．Ca2+离子基态电子排布式为1s22s22p63s23p6( )3.在下列所示的微粒中，氧化性最强的是A.1s22s22p2B.1s22s22p5C.1s22s22p63s1D.1s22s22p6( )4.下列关于稀有气体的叙述不正确的是A.原子的电子排布最外层都是以p6结束；B.其原子与同周期ⅠA、ⅡA族阳离子具有相同电子排布式C.化学性质非常不活泼D.原子半径比同周期ⅦA族元素原子的大( )5.4p轨道填充一半的元素，其原子序数是[来源:学,科,网Z,X,X,K]A. 15B. 33C. 35D. 51( )6．按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是A．1s、2p、3d、4s B．1s、2s、3s、2p C．2s、2p、3s、3p D．4p、3d、4s 3p ( )7.下列各原子或离子的电子排列式错误的是A.Na+ 1s22s22p6B.F- 1s22s22p6C.N3+ 1s22s22p6D.O2- 1s22s22p6( )8.下列能级轨道数为3的是A.s能级B.p能级C.d 能级D.f能级( )9.下列原子各电子层中电子数不合理的是( )A.21Sc：K(2) L(8) M(8) N(3)B.24Cr：K(2) L(8) M(13) N(1)C .32Ge：K(2) L(8) M(18) N(4) D.29Cu：K(2) L(8) M(18) N(1)10.（1）铜原子核外电子排布式为，属于第周期，是族。
（2）某元素原子的价电子构型为3s23p3，它属于第周期，是族，最高正化合价为，元素名称是。
人教版高中化学选修3-1.1《能层与能级、构造原理与电子排布式》名师课件3
一、开天辟地——原子的诞生
一、开天辟地——原子的诞生
一、开天辟地——原子的诞生
一、开天辟地——原子的诞生
一、开天辟地——原子的诞生
纤维素（C6H10O5）n
星云 H2 、He
淀粉（C6H10O5）n
雪花 H2O
一、开天辟地——原子的诞生
原子来源于何处？
2、电 子 排 布 式
② 简化电子排布式的书写：
Zn：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
Ar 简
化
Zn：[Ar] 3d10 4s2
【练习】写出Si、Ti 、Co 、Br的简化电子排布式 。
三、构造原理与电子排布式
2、电 子 排 布 式
③ 特殊情况：
Cr：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2 Cr：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1
三、构造原理与电子排布式
2、电 子 排 布 式
① 电子排布式的书写：
例：写出Zn的电子排布式 依据构造原理：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 书写时：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
【练习】写出Si、Ti 、Co 、Br的电子排布式 。
三、构造原理与电子排布式
原子的认识过程 ： 2、道尔顿原子模型
一、开天辟地——原子的诞生
原子的认识过程 ： 3、汤姆森原子模型（1904年）
一、开天辟地——原子的诞生
原子的认识过程 ： 4、卢瑟福原子模型（1911年）
一、开天辟地——原子的诞生
原子的认识过程 ： 5、波尔原子模型（1913年）
一、开天辟地——原子的诞生
高中化学选修三 第一章 第一节 第一课时 能层、能级与构造原理
[自学教材· 填要点]
1．构造原理 从氢原子开始，随着原子 核电荷数 的递增，原子核每增加 一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按 1s2s2p 3s 3p4s 3d4p 5s 4d5p6s4f5d6p7s……的能级顺序填充的， 填满一个能级再填下一个新能级。这种规律称为构造 原理。
的能量依次升高。
(3)在多电子原子中会发生能级交错现象。
提示：(1)不一定，如E(4s)
<E(3d)，从第三能层开始
出现了能级交错现象。 (2)不一定。原子在填充 电子时，由低能量向高能量填充， 在3d和4s等能级中出现能级交错现象，
先填充4s后填充3d，但失去电子时，却先失去4s电子，
后失去3d电子。
2．能层中电子的能量略有差异，根据能量的差异又分 成不同的能级，能级数等于能层序数。 3．绝大多数元素原子的核外电子排布遵循构造原理， 即电子进入能级的顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6
s4f5d6p7s5f6d7p。
4．各能级能量由低到高的顺序为ns(n－2)f(n－1)dnp。
2．电子排布式
将能级上所容纳的电子数标在该能级符号 右上角 ，并按 照能层从左到右的顺序排列的式子，称电子排布式，如锂元素
的电子排布式为：1s22s1。
3．应用
根据构造原理，可写出几乎所有元素原子的电子排布式。 如Mg、Cl的电子排布式为： Mg： 1s22s22p63s2 ，或简化写成： [Ne]3s2 ； Cl： 1s22s22p63s23p5 ，或简化写成： [Ne]3s23p5 。
四
五
O
六
P
七
人教版高中化学选修3课件-原子的诞生能层与能级构造原理
2．基态与激发态原子 (1)基态： 最低 能量状态。处于 最低 能量状态的 原子称为基态原子。 (2)激发态： 较高 能量状态(相对基态而言)。当基态原子 的电子 吸收 能量后，电子会跃迁到 较高能级 ，变成 激发 态 原子。 (3)基态原子、激发态原子相互转化时与能量的关系：基态 原子吸 释收 放能 能量 量激发态原子。
1．重视新、旧知识的密切联系。本章内容跟在初中化学课 程和高中必修 2 中学习的原子结构与元素性质等知识都有密切 的联系，在认识物质世界的层次上呈螺旋式上升。本章的知识 之间有着严密的逻辑关系。例如，在学习元素周期律和元素周 期表时，要以本章的原子结构理论为指导，并紧密地联系以前 学过的有关元素化合物的知识。
解析：各能层中所含有的能级数等于其能层序数，A 项错误； s 能级不管是在哪一能层上最多所容纳的电子数都为 2 个，B 项 错误；每个能层上最多容纳的电子数为 2n2，C 项错误；第一能 层中，只含 1s 能级，第二能层中，只含 2s、2p 两个能级，第三 能层(M 层)中，含有 3s、3p、3d 三个能级，D 项正确。
3.分类依据 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。 4．能级的表示方法及各能级最多容纳的电子数。
三、构造原理 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 电子的排布将遵循以下排布顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、 3d 、 4p、5s、 4d 、5p、6s、 4f 、 5d 、6p、7s、……人 们把它称为构造原理。如图：
(4)能级的表示方法：
能层
能级
各能级最多容 纳的电子数
n＝1K
1s
2
n＝2L 2s 2p
26
n＝3M
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1.1 原子结构第1课时能层、能级、构造原理
练基础落实
知识点1 能层、能级
1．下列各能层不包含d能级的是( )
A．O能层 B．P能层
C．M能层 D．K能层
2．下列各能层，不包含p能级的是( )
A．N能层 B．M能层
C．L能层 D．K能层
知识点2 构造原理
3．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<4p
C．3s<3p<3d D．4s>3d>3p
4．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(n l)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)
知识点3 电子排布式的书写
5．下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
A．Na＋1s22s22p6
B．O 1s22s22p4
C．Cl－ 1s22s22p63s23p5
D．Ne 1s22s22p6
6．表示一个原子在M能层上有10个电子，可以写成( )
A．3p6 B．3d10
C．3s23p63d2 D．3s23p64s2
7．某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，下列关于该微粒的说法正确的是( )
A．它的质子数一定是18
B．它的原子和37Cl可能互为同位数
C．它的单质一定是强还原剂
D．可以确定该微粒为Ar
练方法技巧
由电子排布式推断原子结构
8．若某原子的外围电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是( )
A．该元素基态原子中共有3个电子
B．该元素原子核外有5个能层
C．该元素原子最外层共有3个电子
D．该元素原子M能层共有8个电子
运用构造原理推断电子排布式的正误
9．39号元素钇的电子排布式应是下列排布中的哪一组( )
A．1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2
B．1s22s22p63s23p63d104s24p65s25p1
C．1s22s22p63s23p63d104s24p64f15s2
D．1s22s22p63s23p63d104s24p65s25d1
练综合拓展
10．符号为N的能层最多能容纳的电子数为( )
A．18 B．32 C．50 D．72
11．某一能层上n d能级最多所能容纳的电子数为( )
A．6 B．10 C．14 D．15
12.元素X的最外层电子数是次外层电子数的2倍，该元素名称是________，画出它的原子结构示意图________，它的电子排布共有________个能层，________个能级。
13．写出下列原子的电子排布式：
(1)
11Na____________；(2)
16
S____________；
(3)
34
Se__________________________；
(4)
20
Ca______________；
(5)
26Fe_______________；(6)
30
Zn_____________；
14．有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6，其中：
(1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号是____________；
(2)某微粒的盐溶液，能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是____________；
(3)某微粒氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子有一个单电子，这种微粒的符号是____________；
(4)某微粒还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，且这种元素的原子得到一个电子即达稳定结构，这种微粒的符号是____________。
15．A、B、C、D是短周期元素，A元素的最高价氧化物对应的水化物与它的气态氢化物反应得到离子化合物，1 mol该化合物含有42 mol电子；B原子的最外层电子排布式为n s n n p2n。
C、D两原子的最外层电子数分别是内层电子数的一半。
C元素是植物生长的营养元素之一。
试写出：
(1)A、B元素形成的酸酐的化学式：______________。
(2)D元素的单质与水反应的化学方程式：____________________________。
(3)A、C元素气态氢化物的稳定性大小：________<________(用化学式表示)。
参考答案
1．D [多电子原子中，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层开始有d能级。
]
2．D
3．D [在多电子原子中，从3d能级开始有“能级交错”现象，实际4s能级能量小于3d。
所以D错。
]
4．B [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。
] 5．C 6.C
7．B [此微粒核外共有18个电子，可能是原子也可能是离子，离子又可能为阳离子Ca2＋、K＋或阴离子S2－、Cl－。
]
8．B[根据核外电子排布规律，该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。
由此可知：该元素基态原子中共有39个电子，原子核外有5个能层，其中M能层上有18个电子，最外层上有2个电子。
] 9．A [根据构造原理电子填入能级的先后顺序为4s、3d、4p、5s、4d，因此钇元素的最后3个电子分别填入5s、4d能级，价电子排布式为4d15s2，故A 项正确。
]
10．B 11.B
12．碳 2 3
13．(1)1s22s22p63s1(2)1s22s22p63s23p4
(3)1s22s22p63s23p63d104s24p4
(4)1s22s22p63s23p64s2
(5)1s22s22p63s23p63d64s2
(6)1s22s22p63s23p63d104s2
14．(1)Ar (2)S2－(3)K＋(4)Cl－
15．(1)N
2O
3
或N
2
O
5
(2)2Li＋2H
2O===2LiOH＋H
2
↑
(3)PH
3NH
3。