能层与能级构造原理与电子排布

能层与能级构造原理

级交错现象。
(1)对大多数元素来说,各能层的能级数=能层序数,任一能层的能级总是从s能级开始。
(2)s、p、d、f……各能级最多可容纳的电子数依次为1、3、5、ห้องสมุดไป่ตู้……的二倍。
(3)次外层电子不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个),倒数第三层电子不能超过32个;
这种规律称为构造原理。
(6)1s22s22p63s23p63d104s2
能层能级
最多电子数
KL M
N
O
……
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p … ……
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 … ……
2 8 18
32
…
……
各能层含有的能级数为n-1
(2)符号:在每一能层中,能级符号分别为ns、np、nd、nf……,其中n代表能层。
(1)11Na
;(2)16S
;
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
二、构造原理与电子排布式的书写
(4)1s22s22p63s23p64s2
所以,“能层越大,能级的能量越高”这句话是错误的。
从构造原理图中可以看出,能级的能量高低除了符合E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)和E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)等规律之外,还存在一些不同能层的能
((23))1特s2殊2s原一22子p6的3s核二23外p4电子三排布式的书写方法。
三、构造原理与电子排布式钠原子的电子排布式为 1s22s22p63s1,也可以写成[Ne]3s1。
E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)

(新编)高中化学人教版选修3课件第1章第1节第1课时能层与能级构造原理与电子排布式

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( ) A．K＋ 1s22s22p63s23p6 B．F 1s22s22p5 C．S2－ 1s22s22p63s23p4 D．Ar 1s22s22p63s23p6 【解析】 S2－的电子排布式应为 1s22s22p63s23p6。【答案】 C
[题组·冲关]
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( )
A．2s<2p
B．2p<3p
C．3s<3d
D．4s>3d
【解析】同一能层中能级的能量 ns<np<nd<nf，符号相同的能级如
2p<3p<4p；由构造原理知能量 4s<3d，D 项错误。
【答案】 D
2．按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是( )
(2)所有元素的原子核外电子排布都符合构造原理吗？【提示】 1～36 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[Ne]3s1，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：[He]2s22p4；Si：[Ne]3s23p2； Fe：[Ar]3d64s2。
28
2 6 10 2 18
6
10
14
2
… …
…… ……
… …
32
…… …… …… 2n2
2.不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高。如 1s＜2s＜3s…… 2p ＜3p＜4p……

《能层与能级-基态与激发态构造原理与电子排布式》参考ppt课件

39
5．根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。 (1)A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半：
1s22s22p63s23p2 。
(2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：
1s22s22p1
。
(3)基态Ni2＋、Fe3＋、N3－的电子排布式分别为
、
[Ar]3d8 、 [Ar]3d5 。 1s22s22p6
激光笔
LED灯装饰的夜景
10
微点拨：(1)电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量；反之，将吸收能量。光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。 (2)电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子时发生的是化学变化。 (3)一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。
。
(4)26Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
。
(5)29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
。
(6)11Na 1s22s22p63s1
。
19
[解析] 根据原子核外电子的排布规律和构造原理书写原子的电子排布式，应注意从3d能级开始出现“能级交错”现象。
20
重难点：构造原理与电子排布式
基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故Fe3＋的电子
31
[规律方法] 书写电子排布式的关键是熟悉构造原理，各能级能量由低到高可记为ns<(n－2)f<(n－1)d<np，最后要把同一能层的不同能级移到一起。
32
随堂演练
1．第N能层所含能级数、最多容纳的电子数分别为( D )
A．3、18
B．4、24
C．5、32

电子云与原子轨道泡利原理、洪特规则、能量最低原理——高二化学人教版(2019)选择性必修2课前导学

高二化学人教版（2019）选择性必修2课前导学1.1.2能层与能级构造原理与电子排布式一、电子云与原子轨道1．电子云由于核外电子的看起来像一片云雾，因而被形象地称为电子云。

2．电子云轮廓图为了表示电子云轮廓的形状，对核外电子的有一个形象化的简便描述。

把电子在原子核外空间出现概率P＝的空间圈出来，即电子云轮廓图。

3．原子轨道(1)定义：电子在原子核外的称为一个原子轨道。

(2)形状①s电子的原子轨道呈球形，能层序数越大，原子轨道的半径越。

②除s电子云外，其他电子云轮廓图都不是球形的。

例如，p电子云轮廓图是呈状的。

(3)各能级所含有原子轨道数目能级符号n s n p n d n f轨道数目(1)不同能层的同种能级的原子轨道形状相同，只是半径不同。

能层序数n 越大，原子轨道的半径越大。

如：同一原子的s电子的电子云轮廓图(2)s能级只有1个原子轨道。

p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别以p x、p y、p z表示。

在同一能层中p x、p y、p z的能量相同。

答案：概率密度分布空间运动状态90% 一个空间运动状态大哑铃 1 3 5 7二、泡利原理、洪特规则、能量最低原理1．电子自旋与泡利原理(1)自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性，电子自旋在空间有和两种取向，简称自旋相反，常用上下箭头(↑和↓)表示自旋相反的电子。

(2)泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳个电子，它们的自旋。

2．电子排布的轨道表示式(1)在轨道表示式中，用方框(或圆圈)表示，能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连，箭头表示一种自旋状态的电子，“↑↓”称，“↑”或“↓”称单电子(或称未成对电子)。

(2)表示方法：以铝原子为例，轨道表示式中各符号、数字的意义为微点拨：通常应在方框下方或上方标记能级符号，有时画出的能级上下错落，以表达能量高低不同。

3．洪特规则(1)内容：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋。

原子的结构

1s 2s 2 p 3s 3 p 3d 4s
2
2
6
2
6
10
1
写出下列原子的核外电子排布式和电子排布图。
2 2 5
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
氟（9F） 1s 2s 2 p
2 2
1s
2
↑↓
2s
↑↓ ↑↓
2p
↑↓ ↑↓ ↑↓
1 镁（12Mg）s 2s 2 p 3s
6
1s
2s
2p
3s
总结：以下是表示铁原子的3种不同化学用语。结构示意图电子排布式铁原子
29Cu：
1s22s22p63s23p63d104s1
注：并不是所有原子的核外电子都符合构造原理。
三、能量最低原理
原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。简称能量最低原理
（1）基态原子：处于最低能量的原子叫基态原子。（2）激发态原子：当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态原子。相反，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态甚至基态时，将释放出能量。（3）基态与激发态的关系
如：
Na：1s22s22p63s1
[Ne]3s1
简化为
3s1是钠原子
的外围电子排布式
表示钠的内层电子排布与上一周期稀有气体元素Ne的核外电子排布相同试写出8号、14号、26号元素的简化排布式
思考与交流
从元素周期表中查出铬、铜的外围电子层排布。它们是否符合构造原理？
Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 24
基态原子吸收能量激发态原子
释放能量
光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一

2020高中化学人教版选修三教学课件：1-1-1 能层与能级构造原理与电子排布式(共49张)

④次外层电子数目不能超过 18 个(K 层为次外层时不能
超过 2 个)，倒数第三层电子数目不能超过 32 个。
(说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。)
(2)能级交错现象
由构造原理可知，从第三层开始各能级不完全遵循能层顺
序，产生能级交错排列，即产生“能级交错现象”。
如： E3d ＞
E4s ， E5d ＞
课堂互动探究 K
师生互动合作探究
知识点一能层与能级
1．能层多电子原子中，原子核外电子是分层排布的。请完成下表：
2.能级
(1)任一能层的能级都是从 s 能级开始，能级数目等于
该能层序数。N 能层有
4 个能级，能级符号依次为
4s、4p、4d、4f 4d、4f 能层最多容纳的电子数为： 10 、
(2)电子排布式：
①电子排布式是用核外电子分布的能级及各能级上的电子
数表示电子排布的式子。如 Al 原子的电子排布式是
1s22s22p63s23p1，Ca 原子的电子排布式是 1s22s22p63s23p64s2。
②简化电子排布式：将电子排布式中的内层电子排布用相应的稀有气体元素符号加方括号来表示，而得到的式子称为简化电子排布式。如碳、镁、钙的简化电子排布式分别为[He]2s22p2、 [Ne]3s2、[Ar]4s2。
[答案] C
2．(1)写出下列原子的电子排布式和简化的电子排布式。简化的电子
元素原子电子排布式排布式
N Mg S Ti (2)X 元素的＋1 价阳离子的核外电子排布与氩原子相同，则 X 元素的原子核外电子排布式为________。
[解析] (1)根据原子核外电子排布遵循的规律书写原子核外电子排布式，注意从 3d 能级开始出现能级交错现象。

能层与能级构造原理与电子排布式高二化学选择性必修二

8
18
_3_2_
……
……
【自主探索】
(1)判断下列说法是否正确。
①原子中每一个能层上都有s、p、d、f四个能级 ( )
提示:×。第一能层(K),只有s能级;第二能层(L),有s、p两种能级;第三能层(M),
有s、p、d三种能级。
②同一个原子中不同能层上的s能级的能量都相等
()
提示:×。不同能层上的s能级,能层数(n)越大,离原子核越远,能量越高,如
第一章原子结构与性质第一节原子结构第1课时能层与能级构造原理与电子排布式
一、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: (1)氢:约占原子总数的_8_8_._6_%_。 (2)氦:约为氢原子数的_1_/_8_。 (3)其他:90多种天然元素的原子总数加起来不足_1_%_。 (4)地球上的元素绝大多数是_金__属__,非金属(包括稀有气体)仅_2_2_种。
(2)某元素的最外层电子排布式是4s24p5,则其元素符号为________。 (3)基态Ti2+中,电子占据的最高的能层符号为________,该能层有____个能级。 (4)写出基态砷原子的电子排布式__________________,砷位于元素周期表中 ________周期第________族。
【误区警示】(1)任一能层,都是从s能级开始,且能级数与能层序数相同,并非都含s～f能级。 (2)每个能层最多容纳电子数是能层序数平方的二倍,但与实际填充的电子数不一定相同。
【素养训练】 1.(2020·成都高二检测)下列关于能层与能级的说法中不正确的是( ) A.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2n2(n为能层序数) B.任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数 C.同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数是相同的 D.同一能层中不同能级的能量相同

【高中化学】原子结构第1课时(能层能级、构造原理与电子排布式课件高二化学人教版2019选择性必修2

填入电子数
核外电子在能级中的排布顺序：
1s→2s → 2p→ 3s → 3p
原子的核外电子排布
【巩固･评价】根据构造原理分析19K核外电子在能级中的排布。
×
√
KL
MN
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s
KL
M
N
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s
核外电子在能级中的排布顺序： 1s→2s → 2p→ 3s → 3p → 4s → 3d
核外电子运动的特点
① 电子的体积和质量都很小 ② 电子运动空间相对很大(绝对空间小) ③ 电子绕核作高速运动 (接近光速，约为108m/s） ④ 电子是做无规则的运动，没有确定的轨迹。
原子的核外电子排布
1.能层
电子层：人们把电子运动的区域简化为不连续的壳层，称作“电子层”。
(1)能层：根据核外电子的能量不同，将核外电子所处的不同区域分成不同的能层。
原子的核外电子排布
想一想
电子排布式也可以用于表示离子的核外电子排布，试写出Na+、Cl-和 Fe2+的电子排布式。
写出原子的电子排布式
判断原子得失电子的数目
①（价层电子）失电子的顺序由外向里 ②得电子时，得到的电子填充在最外层的某个能级上
(“行星系式”原子模型)
(核式模型)
一、关于原子（“ατομ” atom）
话题2 原子结构模型的演变 (必修1 P88科学史话)
4.玻尔原子模型(1913年）❖ 又称分层模型：当原子只有一个电子时，电子沿特定
球形轨道（线型轨道）运转；当原子有多个电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动。 ❖ 不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。