能层、能级、构造原理
课件7:1.1.1 能层与能级 构造原理

样写理 的出只
电元要
Fe:1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2
子素我 排原们
Sc:1s2 2s22p6 3s23p63d1 4s2
布子知 是的道
Br:1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p5
基电原 态子子
➢要求熟练书写1~36号元素原子的电子排布式
原子 元素 元素
电子排布
➢能级(电子亚层)
在多电子原子中,同一能层的电子的能量也可能不同, 可以将它们分为不同的能级。(即电子亚层)。
➢规定,任一能层的能级总是从 s 能级开始,依次 称p、d、f、g能级……
K
L
M
能级 +
N
O
最多容 1s 纳电子 2 数
2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 2 6 2 6 10 2 6 10 14
三、原子结构
质子 Z个
原子核
原子
A Z
X
中子(A—Z)个 (几乎集中原子的全部质量)
核外电子 Z个 (其运动空间几乎占据了原子的整个体积)
数量关系:核电荷数(Z) = 核内质子数 = 核外电子数 质量关系:质量数(A)= 质子数(Z)+ 中子数(N)
质量数:对质子和中子的相对质量取整数相加的数值, 即近似原子量
道尔顿原子学说 (1)一切物质都是由不可见的、不可分割的原子组 成,原子不可自生自灭。
(2)同种类的原子在质量、形状和性质上完全相同, 不同种类的原子则不同。 (3)每一种物质都是由它自己的原子构成。单质是由 简单原子组成,化合物是由复杂原子组成。复杂原子 的质量等于组成它的简单原子的质量总和。
二、开天辟地—原子的诞生
3s23p63d5 4s1 3s23p63d5 4s2 3s23p63d6 4s2 3s23p63d7 4s2 3s23p63d8 4s2
第1课时 能层、能级、原子光谱和构造原理

第一节原子结构第1课时能层、能级、原子光谱和构造原理学业要求核心素养建构1.知道原子核外电子的能级高低顺序。
2.知道处于不同能级的电子,在一定条件下会发生激发与跃迁。
3.了解原子核外电子排布的构造原理。
4.能书写1~36号元素基态原子的核外电子排布式。
『知识梳理』一、能层与能级1.能层(1)核外电子按能量不同分成能层,电子的能层由内到外排序,其序号、符号以及所能容纳的最多电子数如下:能层一二三四五六七符号K L M N O P Q最多电子数 2 8 18 32 50 72 98(2)能层越高,电子的能量越高:E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)。
2.能级(1)同一能层还分成不同能级。
(2)能级用相应能层的序数和能级的字母代号s、p、d、f组合在一起来表示,在每一个能层中,能级符号的顺序是n s、n p、n d、n f……(n表示能层)。
(3)任一能层的能级数等于该能层序数,如第三能层有3个能级( 3s、3p和3d)。
(4)s、p、d、f……能级可容纳的最多电子数为1、3、5、7……的2倍。
(5)多电子原子里,同一能层各能级的能量顺序:E(n s)<E(n p)<E(n d)<E(n f)。
3.能层、能级的符号和所能容纳的最多电子数[微自测]1.判断正误,正确的打“√”;错误的打“×”。
(1)第三能层有s、p共2个能级()(2)3d能级最多容纳5个电子()(3)第三能层最多容纳8个电子()(4)任一能层的s能级最多容纳的电子数均为2()(5)3p2表示3p能级只能填充两个电子()(6)同一原子中,2p、3p、4p电子的能量逐渐升高()(7)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()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)√二、基态与激发态、原子光谱1.基态原子与激发态原子(1)基态原子:处于最低能量状态的原子。
第一部分 第一章 第一节 第一课时 能层、能级与构造原理

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后失去3d电子。
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[例2]
根据构造原理写出下列原子或离子的核外电
子排布式。
(1)O____________;(2)Ca____________; (3)S2-____________;(4)Al3+____________。
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[解析]
O原子有8个电子,按1s、2s、2p顺序填充电子:
1s22s22p4;Ca原子有20个电子,由于4s<3d,出现能级交错, 按1s、2s、2p、3s、3p、4s顺序填充为1s22s22p63s23
答案:D
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[例1]
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表示某能级的能量,以下各式中 能量高低顺序正确的是 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) ( )
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的能量递增的
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。
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主族元素的原子失去最外层电子形成阳离子,主族元素 的原子得到电子填充在最外层形成阴离子,下列各原子
或离子的电子排布式错误的是
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1.以下能级符号正确的是________。 ①5s ②2d ③3f ④1p ⑤3d
解析:第二能层只有2s、2p能级;第三能层只有3s、3p、 3d能级,第一能层只有1s能级,故②、③、④均不正确。 答案:①⑤
高中化学选修三能层能级构造原理

高中化学选修三能层能级构造原理能层、能级和构造原理是组成原子的基本概念,对于理解原子的结构和性质非常重要。
接下来我会分别介绍这三个概念,并详细解释它们之间的关系。
能层是指电子在原子中分布的范围。
在原子核周围,分为一层一层的能层。
每个能层都有不同的能级和容纳电子的数量限制。
在最内层的能层称为K层,其次依次为L层、M层、N层等,没有明确的限制,但K、L、M层较为常见。
能级是指原子中能量相同的电子组成的一组电子。
每个能级都有固定的能量,而且在同一能层中的所有电子具有相同的能级。
能级的数量是根据能层和每个能层能够容纳的电子数量来决定的。
构造原理是根据泡利不相容原理、薛定谔方程和原子壳层结构来解释原子中电子的排布规则。
泡利不相容原理指的是原子中的电子不允许处于相同的状态,即一个原子中的电子数量不超过2n²,其中n为能层的编号。
薛定谔方程是描述电子波函数的方程,通过求解薛定谔方程,可以确定电子的能级分布。
原子壳层结构是指电子填充能层和能级时的一种排列规则,一般遵循能量最低原则,即由低能量到高能量逐个填充。
能级和能层之间的关系是,能级是能层中电子的划分,每个能层含有若干个能级。
每个能级都有固定的能量,而且在同一能层中的所有电子具有相同的能级。
能层和能级的数量是由原子的结构决定的,不同的原子具有不同的能层和能级数量。
能级和能层的存在对原子的性质有很多影响。
首先,能级和能层的存在使得原子中的电子具有一定的空间分布,从而使得原子具有一定的体积。
其次,能级和能层的分布使得原子具有一定的能量差异,从而形成能级跃迁和能层跃迁,这是原子发射和吸收光的基础。
此外,能级和能层还对原子的化学反应、电子结构和磁性性质等方面有重要影响。
综上所述,能层、能级和构造原理是理解原子结构的重要概念。
能层是电子分布的范围,每个能层包含多个能级。
能级是能量相同的电子组成的一组电子。
构造原理是根据泡利不相容原理、薛定谔方程和原子壳层结构解释电子的排布规则。
能层 能级 构造原理

04 原子结构与性质关系
原子结构对性质影响
原子半径
01
随着原子序数的增加,原子半径逐渐减小,导致元素的金属性
逐渐Hale Waihona Puke 弱,非金属性逐渐增强。电负性
02
原子结构决定元素的电负性,电负性越大,元素非金属性越强。
化合价
03
元素的化合价主要由原子的最外层电子数决定,原子结构不同,
元素的化合价也不同。
性质对原子结构要求
原子轨道
原子轨道是描述电子在原子核外的一个空间运动状态。
电子云
电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象描述,电子在原子核外空间 的某区域内出现,好像带负电荷的云笼罩在原子核的周围,人们形象地称它为 “电子云”。
02 构造原理及其意义
构造原理内容
01
能层:在多电子原子中,同一能层里电子的能量也可能不同,又将其分成不同 的能级,通常用s、p、d、f等表示,同一能层里,各能级的能量按s、p、d、f 的顺序依次升高,即:E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)。
02
能级:原子轨道能量的高低(也称能级)主要由主量子数n和角量子数l决定。有相 同n,l越大,能量越高;有相同n,l不同,各亚层能量按s、p、d、f递增。
03
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顺序。若以E表示某 能级的能量,用公式表示就是E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……
分子中原子的空间排列和化学键的性质。能 层能级构造原理可以解释分子中原子之间的 成键方式、键长、键角以及分子的形状和极 性等问题。例如,根据能层能级构造原理可 以预测分子的稳定性和反应活性。
化学反应中能量变化
能层与能级构造原理PPT课件

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各电子层最多容纳的电子数是 2n2(n表示电子层)
第1层 (K最层多排):
2个
第2层(L层)最多排:8个 第3层(M层)最多排:18个
第4层(N层)最多排:32个
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例如:钠原子有11个电子,分布在三个不同的能层上,第一层2个电子,第二层8个电 子,第三层1个电子。
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2、能级:
在多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能 不同,可以将它们分为不同的能级。(就好比能层是楼 层,能级是楼梯的阶级。 )各能层上的能级是不一样的。
能级的符号和所能容纳的最多电子数如下:
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例:写出Zn的简化电子排布式。
Zn:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 Ar 简 化
Zn:[Ar] 3d10 4s2 简化电子排布式: Zn:[Ar] 3d10 4s2
第23页/共51页
试写出8号、14号、26号元素的简化排布式?
【电子排布式】: 【简化电子排布式】:
钾:1s22s22p63s23p64s1 钙:1s22s22p63s23p64s2 钪:1s22s22p63s23p63d14s2 钛:1s22s22p63s23p63d24s2 矾:1s22s22p63s23p63d34s2 铬:1s22s22p63s23p63d54s1 锰:1s22s22p63s23p63d54s2 铁:1s22s22p63s23p63d64s2 钴:1s22s22p63s23p63d74s2 镍:1s22s22p63s23p63d84s2 铜:1s22s22p63s23p63d104s1 锌:1s22s22p63s23p63d104s2 镓:1s22s22p63s23p63d104s24p1 锗:1s22s22p63s23p63d104s24p2 砷:1s22s22p63s23p63d104s24p3 硒:1s22s22p63s23p63d104s24p4 溴:1s22s22p63s23p63d104s24p5 氪:1s22s22p63s23p63d104s24p6
第1课时 能层与能级 构造原理

第一节原子结构第1课时能层与能级构造原理1.知道原子的诞生及人类认识原子结构的演变过程。
2.熟知核外电子与能层的关系,核外电子的能级分布。
3.能根据构造原理写出1~36号元素的核外电子排布。
原子的诞生能层与能级1.原子的诞生2.宇宙中元素的组成及含量3.能层与能级(1)能层:根据多电子原子的核外电子的能量差异,将核外电子分成不同的能层,能层用n表示,n值越大,能量越高。
(2)能级①根据多电子原子中同一能层电子的能量不同,将它们分成不同的能级。
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……填写下表:由上表可推知:a.能层序数等于该能层所包含的能级数,如第三能层有3s、3p、3d 3个能级。
b.s、p、d、f各能级可容纳的最多电子数分别为1、3、5、7的2倍。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”,并阐释错因或列举反例)。
语句描述正误阐释错因或列举反例(1)能级就是电子层(2)每个能层最多可容纳的电子数是2n2(3)同一能层中不同能级的能量高低相同(4)不同能层中的s能级的能量高低相同(2)√(3)×同一能层中不同能级的能量高低顺序是E(n s)<E(n p)<E(n d)<E(n f)……(4)×不同能层中同一种能级,能层序数越大能量越高2.在同一个原子中,M能层上的电子与Q能层上的电子的能量()A.前者大于后者B.后者大于前者C.前者等于后者D.无法确定解析:选B。
在同一个原子中,能层的能量由低到高的顺序是K、L、M、N、O、P、Q……故B正确。
3.能层序数与该能层所含能级的种类数有什么关系?不同能层的同一种能级,最多容纳的电子数相同吗?答案:能层序数等于该能层所包含的能级数。
不同能层的同一种能级,最多容纳的电子数相同。
题组一原子的诞生及原子结构理论的发展1.(2020·石家庄高二期中)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解析:选B。
课件1:1.1.1 能层与能级 构造原理

第一能层只有1个能级(1s),第二能层有2个能级(2s和2p), 第3能层有3个能级(3s、3p和3d),依次类推。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! 【学与问】3.英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电 子数是否相同?
在多电子原子中,同一能层的电子,能量可以不 同,还可以把它们分成能级。
表示方法及各能级所容纳的最多电子数:
能层 K L
M
N
O
能级
1s
2s
2p
3 s
3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …
最多 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 … 容纳
电子
数2 8
18
32
…
【学与问】1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳 的电子数与能层的序数(n)间存在什么关系? 能层最多可容纳的电子数为2n2个。
(2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序: 1s<2s<3s<4s;2p<3p<4p; 3d<4d
(3) 不同层不同能级可由下面的公式得出: ns<(n-2)f<(n-1)d<np (n为能层序数)
练习:
1、按能量由低到高的顺序排列,正确的一组是:( C )
A.1s、2p、3d、4s
B.1s、2s、3s、2p
7s
7p
7
核
外
6s
6p
6d
6
电
子
5s
5p
5d
5f
5
填 充
4s
4p
4d
4f
4
顺
3s
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原子结构
原子的诞生
①大爆炸约2h后诞生大量的氢,少量的氦,极少量的锂
②宇宙的组成与个元素的含量
宇宙氢(H)约占宇宙原子总数的88.6%
氦(He)约占氢原子的1/8
其他90多种天然元素的原子总数加起来不足1%
其中氢氦原子总数约占宇宙原子总数的99.7%以上③元素的分类
元素非金属元素22种(包括稀有气体元素)金属元素占绝大多数
注意:宇宙中最丰富的元素是氢元素,地壳中含量最高的元素是氧元素;空气中含量最高的是氮元素
能层与能级
⑴在多电子原子汇总,与核距离不同的电子的能量是不同的。
按电子的能量差异,可将核外电子分为不同的能层(能层就是电子层),用K、L、M、N……标识低一、二、三、四……能层
由K能层→Q能层,电子离核的距离由近→远,电子的能量由低→高
⑵能级:同一能层上的电子的能量也可能不同,按能量差异又可将核外电子的能层分为不同的能级,如:s、p、d、f等
同一能层上的电子,由n s-np-nd-nf能级,电子的能量由低→高
⑶能层与能级的关系:
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的序数,即第一能层只有1个能级(1s),第二能层有2个能级(2s和2p),第三能层有3个能级(3s、3p和3d),以此类推
注:不同能层上的电子,不同能级上的电子能量都不相同
规律清单
⑴同一能层上的电子,能量可能不同;同一能级上的电子的能量相同。
如Na 的原子核外有11个电子,排布在KLM 三个能层K 能层(只有1s 能级)上的2个电子的能量相同,而L 能层上的8个电子中,2s 能级上的2个电子和2p 能级上的6个电子的能量分别相同 ⑵能级的表示方法及各能级所能容纳的最多电子数如下
注意:①以s 、p 、d 、f …排序的个能级可容纳的最多电子数一次为1、3、5、7…的二倍,即2、6、10、14….英文字母相同的不同能级(如1s 与2s 、2p 与3p 、3d 与4d 等)中所容纳的最多电子数相同
②每个能层最多可容纳的电子数是能层序数平方的两倍,即2n 2
构造原理 电子的填充顺序
绝大多数元素的原子核外电子的排布如下
这种排布顺序被称为构造原理
注意:能量高低顺序的通式n s <(n-2)f <(n-1)d <np
能层 K L
M N
O
… 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p … … … 最多电子数
2 2
6
2
6 10
2
6
10
14
2
6
…
…
(2)
8 18
32 2n 2。