《新突破化学选修三人教版新课标地区专用课件：第1章第一节 第1课时 原子的诞生、能层、能级和构造原理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新突破化学选修三人教版新课标地区专用课件：第1章第一节 第1课时 原子的诞生、能层、能级和构造原理（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一第一节原子原子结构构第第1课时原子的原子的诞生、能生、能层、能、能级和构造原理和构造原理学业要求学业要求素养对接素养对接1.知道原子核外知道原子核外电子的能子的能级高低高低顺序。序。2.了解原子核外了解原子核外电子排布的构造原理。子排布的构造原理。3.能能书写写136号号元元素素基基态原原子子的的核核外外电子排布式，并子排布式，并说明含明含义。模型模型认知：建立原子核外知：建立原子核外电子排布模型。子排布模型。微微观探探析析：不不同同的的能能级上上电子子运运动的的能能量量状状态不同的原因。不同的原因。知知 识 梳梳 理理一、原子的诞生、能层与能级一、原子的诞生、能层与能级1.原子的诞生原子
2、的诞生氢氦氦锂2.宇宙中元素的组成及含量宇宙中元素的组成及含量3.能层能层根据多根据多电子原子核外子原子核外电子的子的，将将核核外外电子子分分成成不不同同的的能能层，能能层用用、表示。表示。88.6%1/81%能量差异能量差异KLMNOPQ4.能级能级(1)根据多根据多电子原子中同一能子原子中同一能层电子子的不同，将它的不同，将它们分成不同能分成不同能级。(2)能能级用用相相应能能层的的序序数数和和字字母母s、p、d、f组合合在在一一起起来来表表示示，在在每每一一个个能能层中中，能能级符号的符号的顺序是序是、nd、nf(n表示能表示能层)。(3)能能层序序 数数该能能层所所 包包 含含 的的
3、能能级数数 ， 如如 第第 三三 能能层有有 能能级。(4)s、p、d、f能能级可容可容纳的最多的最多电子数子数为1、3、5、7的的倍。倍。能量能量nsnp等于等于3个个(3s、3p、3d)25.能层、能级的符号和所能容纳的最多电子数能层、能级的符号和所能容纳的最多电子数能能层(n)一一二二三三四四五五六六七七符号符号KLMNOPQ能能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s 最多最多电子子数数 226261026101422818322n2二、构造原理与电子排布式二、构造原理与电子排布式1.构造原理构造原理随着原子随着原子的的递增增，绝大大多多数数元元素素的的原原子子核核外外电子子的的
4、排排布布将将遵遵循循下下图的排布的排布顺序。人序。人们把它称把它称为构造原理。构造原理。即即电子填充能子填充能级的的顺序：序：1s、2s、2p、3s、4s、4p、5s、4d、5p、4f、6p、7s核核电荷数荷数3p3d6s5d2.电子排布式电子排布式将能将能级上排布的上排布的电子数子数标在在该能能级符号符号，并并按按照照能能层从从左左到到右右的的顺序序排排列的式子，称列的式子，称电子排布式，如子排布式，如Mg原子的原子的电子排布式中数字和符号的意子排布式中数字和符号的意义为铝原子的原子的电子排布式子排布式为，也可以写成，也可以写成。右上角右上角1s22s22p63s23p1Ne3s23p11.
5、判断正判断正误，正确的打，正确的打“”；错误的打的打“”“”。(1)第三能第三能层有有s、p共共2个能个能级()(2)3d能能级最多容最多容纳5个个电子子()(3)第三能第三能层最多容最多容纳8个个电子子()(4)任一能任一能层的的s能能级最多容最多容纳的的电子数均子数均为2()(5)s能能级的能量一定比的能量一定比p能能级的低的低()(6)3p2表示表示3p能能级只能填充两个只能填充两个电子子()自自 我我 检 测(7)同一原子中，同一原子中，1s、2p、4p电子的能量逐子的能量逐渐降低降低()(8)同一原子中，同一原子中，2p、3p、4p电子的能量逐子的能量逐渐升高升高()(9)各各能能级
6、最最多多可可容容纳的的电子子数数按按s、p、d、f的的顺序序依依次次为1、3、5、7的的2倍倍()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2.按要求按要求书写原子或离子的写原子或离子的电子排布式。子排布式。(1)K_。(2)Cl_。(3)Fe_。(4)Fe3_。解解析析因因E(3d)E(4s)，故故19号号K先先排排4s能能级级，电电子子排排布布式式为为1s22s22p63s23p64s1；氯氯离离子子是是由由氯氯原原子子得得到到一一个个电电子子填填充充在在最最外外层层，使使原原来来未未充充满满的的最最外外层层达达到到8电电子子稳稳定定结结构构；铁铁是是26号号元元素素，
7、其其价价电电子子与与次次外外层层的的d能能级级有有关关，当当铁铁失失去去电电子子时时，是是从从最最外外层层开开始始失失去去电电子子，所所以以先先失失去去的的是是4s能能级级上上的的两两个个电电子子，再再失失去去次次外外层层3d能级上的一个电子。能级上的一个电子。答案答案(1)1s22s22p63s23p64s1(2)1s22s22p63s23p6(3)1s22s22p63s23p63d64s2(4)1s22s22p63s23p63d53.比比较下列原子的能下列原子的能级的能量高低：的能量高低：(1)3d，4s；(2)3s，3p，3d；(3)2s，3s，4s。解解析析解解答答此此题题的的关关键键
8、在在于于熟熟记记构构造造原原理理。各各能能级级的的能能量量按按1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s的顺序逐渐升高。的顺序逐渐升高。答案答案(1)4s3d(2)3s3p3d(3)2s3s4s学习任务一能层、能级和构造原理的理解学习任务一能层、能级和构造原理的理解【合作交流】【合作交流】为了了解解释原原子子是是一一个个稳定定的的系系统及及氢原原子子所所发出出的的光光谱为线状状光光谱的的现象象，1913年年丹丹麦麦物物理理学学家家玻玻尔尔提提出出了了自自己己的的量量子子化化理理论假假说，此此后后由由玻玻尔尔的的理理论发展展而而来来的的现代代量量子子物物理理学学认为原原子子的的可可能能
9、状状态是是不不连续的的，因因此此各各状状态对应能能量量也也是是不不连续的。的。这些能量些能量值就是能就是能级，同，同时把能量把能量值相近的能相近的能级归为能能层。1.每个能层和其对应的能级数有什么关系？每个能层和其对应的能级数有什么关系？提示提示能层序数等于能级数。能层序数等于能级数。2.原原子子核核外外电电子子的的每每一一个个能能层层最最多多可可容容纳纳的的电电子子数数与与能能层层的的序序数数(n)间间存存在在什什么么关关系系？提示提示每个能层最多容纳每个能层最多容纳2n2个电子。个电子。3.英文字母相同的不同能级英文字母相同的不同能级(如如2p、3p)中所能容纳的最多电子数是否相同？中所能
10、容纳的最多电子数是否相同？提示提示相同，如相同，如2p、3p能级最多容纳的电子数都是能级最多容纳的电子数都是6个。个。4.都是都是p能级，能级，2p和和3p电子的能量相等吗？电子的能量相等吗？提示提示不相等。不相等。【点【点拨提升】提升】1.各各能能级的的能能量量并并不不是是按按能能层序序数数增增大大的的顺序序递增增的的，从从第第三三能能层开开始始出出现了了能能层高高的的能能级的的能能量量比比能能层低低的的能能级的的能能量量低低的的现象象，称称为能能级交交错现象象。能能级交交错可可以以表表示示为能能量量ns(n2)f(n1)dnp，如如4s3d，5s4d，6s4f5d等。要特等。要特别记忆4s
11、3d这一能一能级交交错现象。象。2.原原子子核核外外电子子按按能能量量由由低低到到高高的的顺序序依依次次排排布布。因因此此，根根据据构构造造原原理理可可以以比比较各能各能级的能量高低。的能量高低。【例【例1】下列有关】下列有关认识正确的是正确的是()A.各能各能层的能的能级数按数按K、L、M、N分分别为1、2、3、4B.各能各能层的能的能级都是从都是从s能能级开始至开始至f能能级结束束C.各能各能层含有的能含有的能级数数为n1D.各能各能层含有的含有的电子数子数为2n2解解析析各各能能层层中中的的能能级级数数等等于于其其所所处处的的能能层层数数，即即当当n1时时，它它只只有有一一个个s能能级级
12、，当当n2时时，含含有有两两个个能能级级分分别别为为s、p能能级级，所所以以B、C都都不不正正确确；D选选项项中中每每个个能能层最多能填充层最多能填充2n2个电子，但不是一定含有个电子，但不是一定含有2n2个电子。个电子。答案答案A任任何何能能层层均均含含有有s能能级级，但但不不是是任任何何能能层层均均含含有有任任何何能能级级；各各能能层层的的能能级级都都是是从从s能能级开始，每个能层上能级个数与能层数相等。级开始，每个能层上能级个数与能层数相等。【变式式训练】1.下列符号不符合事下列符号不符合事实的是的是()A.4s2B.2p3C.3d8D.3f14解解析析s能能级级最最多多排排列列2个个电
13、电子子、p能能级级最最多多排排列列6个个电电子子、d能能级级最最多多排排列列10个个电电子子，存存在在4s2、2p3、3d8排排布布，f能能级级最最多多排排列列14个个电电子子，第第三三能能层层没没有有f能能级级，至至少在第四能层才存在少在第四能层才存在f能级，不可能存能级，不可能存3f14排布，故选排布，故选D。答案答案D2.某一能某一能层上上nd能能级最多所能容最多所能容纳的的电子数子数为()A.6B.10C.14D.15解解析析以以s、p、d、f排排序序的的各各能能级级可可容容纳纳的的最最多多电电子子数数依依次次为为1、3、5、7的两倍，故的两倍，故B正确。正确。答案答案B3.下列各能下
14、列各能层不包含不包含d能能级的是的是()A.O能能层B.P能能层C.M能能层D.K能能层解解析析多多电电子子原原子子中中，同同一一能能层层的的电电子子可可分分占占不不同同的的能能级级，K能能层层只只有有s能能级级，L能层有能层有s、p能级，从能级，从M能层开始有能层开始有d能级。能级。答案答案D学习任务二电子排布式的书写学习任务二电子排布式的书写【合作交流】【合作交流】核核外外电子子排排布布式式(或或分分布布式式)也也称称原原子子的的电子子层结构构或或电子子构构型型，熟熟练掌掌握握电子子排排布布式式的的书写写对于于我我们理理解解元元素素周周期期表表的的结构构、推推断断元元素素、性性质及及书写写
15、电子子式式、结构示意构示意图等内容具有重要的意等内容具有重要的意义。1.根据构造原理，根据构造原理，Fe原子的电子排布式怎样写？原子的电子排布式怎样写？提示提示1s22s22p63s23p63d64s2。2.书写电子排布式应注意的问题是什么？书写电子排布式应注意的问题是什么？提提示示电电子子排排布布按按构构造造原原理理填填充充，而而书书写写电电子子排排布布式式时时，按按能能层层由由小小到到大大的的顺顺序序书书写写，同同一一能能层层按按能能级级顺顺序序连连在在一一起起。如如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而而不不能能写写成成1s22s22p63s23p64s23d6。【点【点拨
16、提升】提升】1.简单原子的电子排布式的书写简单原子的电子排布式的书写按照构造原理将按照构造原理将电子依次填充到能量逐子依次填充到能量逐渐升高的能升高的能级中。如：中。如：6C：1s22s22p210Ne：1s22s22p617Cl：1s22s22p63s23p519K：1s22s22p63s23p64s12.复杂原子的电子排布式的书写复杂原子的电子排布式的书写对于于较复复杂的的电子子排排布布式式，应先先按按能能量量最最低低原原理理从从低低到到高高排排列列，然然后后将将同同一一层的的电子移到一起。子移到一起。如：如：26Fe：先按能量从低到高排列：先按能量从低到高排列为1s22s22p63s23
17、p64s23d6，然后将同一然后将同一层的排列一起，即的排列一起，即该原子的原子的电子排布式子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。3.利用构造原理书写简化电子排布式利用构造原理书写简化电子排布式如如K：1s22s22p63s23p64s1，其其简化化电子子排排布布式式可可表表示示为Ar4s1，其其中中Ar代代表表Ar原原子子的的核核外外电子子排排布布式式，即即1s22s22p63s23p6，4s1是是K原原子子的的最最外外层电子子排排布布。再再如如Fe原子的原子的简化化电子排布式子排布式为Ar3d64s2。4.简单离子电子排布式的书写简单离子电子排布式的书写先先写写原原子子的的
18、电子子排排布布式式，然然后后再再得得失失电子子。例例如如：O2的的电子子排排布布式式，先先写写O原原子子的的电子子排排布布式式为1s22s22p4，再再得得2个个电子子知知O2的的电子子排排布布式式为1s22s22p6。Fe3的的电子子排排布布式式，先先写写Fe原原子子的的电子子排排布布式式为Ar3d64s2，再再失失去去3个个电子子(由由外外层向向里里层失失去去电子子)得得到到Fe3电子子排排布布式式为Ar3d5，而而不不能能先先失失去去3d上上的的3个个电子子，再再按按轨道能量道能量顺序写成序写成Ar3d34s2。5.特殊原子的电子排布式书写规则特殊原子的电子排布式书写规则当能当能级处于全
19、空、全充于全空、全充满或半充或半充满状状态时，能量相，能量相对较低，原子低，原子结构构较稳定。定。(1)24Cr的的电子排布式的子排布式的书写写(2)29Cu的的电子排布式的子排布式的书写写【例【例2】按要求填空：】按要求填空：(1)基基态B原子的原子的电子排布式子排布式为_。(2)基基态N原子的价原子的价电子排布式子排布式为_。(3)Se原子序数原子序数为_，其核外，其核外M层电子的排布式子的排布式为_。(4)Li3N晶体中氮以晶体中氮以N3存在，基存在，基态N3的的电子排布式子排布式为_。(5)写写出出基基态镓(Ga)原原子子的的电子子排排布布式式：_。解解析析(1)B的的核核外外有有5个
20、个电电子子，电电子子排排布布式式为为1s22s22p1或或He2s22p1。(2)N原原子子最最外外层层有有5个个电电子子，最最高高能能层层为为2，价价电电子子排排布布式式为为2s22p3。(3)Se与与O同同主主族族。原原子子序序数数为为34，N能能层层有有6个个电电子子，故故其其M层层排排满满，M层层电电子子排排布布式式为为3s23p63d10。(4)N原原子子电电子子排排布布式式为为1s22s22p3，N原原子子得得到到3个个电电子子所所得得N3的的电电子子排排布布式式为为1s22s22p6。(5)Ga为为第第四四周周期期第第A族族元元素素。故故其其原原子子最最外外层层电电子子排排布布式
21、式为为4s24p1，Ga原子电子排布式为原子电子排布式为Ar3d104s24p1或或1s22s22p63s23p63d104s24p1。答案答案(1)1s22s22p1或或He2s22p1(2)2s22p3(3)343s23p63d10(4)1s22s22p6(5)1s22s22p63s23p63d104s24p1或或Ar3d104s24p1依依据据构构造造原原理理书书写写电电子子排排布布式式要要注注意意以以下下3点点：(1)对对于于副副族族元元素素要要注注意意能能级级交交错错；(2)“价价电电子子排排布布”“”“核核外外电电子子排排布布”的的区区别别；(3)原原子子电电子子排排布布式式与与离
22、离子子电电子子排排布布式式的区别。的区别。【变式式训练】4.下列基下列基态原子与离子的原子与离子的电子排布式子排布式错误的是的是()A.K：1s22s22p63s23p64s1B.F：1s22s22p6C.Fe：1s22s22p63s23p63d54s2D.Kr：1s22s22p63s23p63d104s24p6解解析析题题中中K、F和和Kr的的核核外外电电子子排排布布都都符符合合构构造造原原理理，为为能能量量最最低低状状态态，而而Fe的核外电子排布式应为的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d64s2，电子数目不正确。，电子数目不正确。答案答案C5.已已知知Na的的核核外外电子
23、子排排布布式式为1s22s22p63s1，通通常常可可把把内内层已已达达稀稀有有气气体体原原子子的的电子子层结构构的的部部分分写写成成“原原子子实”，如如Na的的核核外外电子子排排布布式式可可写写成成Ne3s1。用用“原原子子实”表示的表示的30号元素号元素锌的原子核外的原子核外电子排布式正确的是子排布式正确的是()A.Ne3d104s2B.Ar3d104s24p2C.Ar3d84s24p2D.Ar3d104s2解解 析析 根根 据据 构构 造造 原原 理理 可可 知知 ， 锌锌 元元 素素 原原 子子 的的 核核 外外 电电 子子 排排 布布 式式 为为1s22s22p63s23p63d10
24、4s2，除除3d104s2外外，锌锌原原子子内内层层电电子子的的排排布布与与稀稀有有气气体体原原子子Ar的的电子排布相同，因此锌的核外电子排布式可写为电子排布相同，因此锌的核外电子排布式可写为Ar3d104s2。答案答案D6.按要求填空：按要求填空：(1)根据构造原理写出下列基根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外原子或离子的核外电子排布式。子排布式。A元素原子核外元素原子核外M层电子数是子数是L层电子数的一半：子数的一半：_。B元素原子的最外元素原子的最外层电子数是次外子数是次外层电子数的子数的1.5倍：倍：_。基基态Ni2、Fe3、S2的的电子子排排布布式式分分别为_、_、_。(2)某元
25、素的最外某元素的最外层电子排布式是子排布式是4s24p5，则其元素符号其元素符号为_。(3)基基态Ti2中中，电子子占占据据的的最最高高的的能能层符符号号为_，该能能层有有_个个能能级。(4)写写出出基基态砷砷原原子子的的电子子排排布布式式_，砷砷位位于于元元素素周周期期表表中中第第_周期第周期第_族。族。解解析析(1)L层层有有8个个电电子子，则则M层层有有4个个电电子子，故故A为为硅硅。当当次次外外层层为为K层层时时，最最外外层层电电子子数数则则为为3，为为硼硼；当当次次外外层层为为L层层时时，最最外外层层电电子子数数为为1.5812，违违背背了了排排布布规规律律，故故不不可可能能。Ni的
26、的原原子子序序数数为为28，根根据据构构造造原原理理，基基态态Ni原原子子的的电电子子排排布布式式为为1s22s22p63s23p63d84s2，故故Ni2的的电电子子排排布布式式为为1s22s22p63s23p63d8；基基态态Fe原原子子的的电电子子排排布布式式为为1s22s22p63s23p63d64s2，故故Fe3的的电电子子排排布布式式为为1s22s22p63s23p63d5；硫硫原原子子序序数数为为16，基基态态硫硫原原子子的的电电子子排排布布式式为为1s22s22p63s23p4，故故S2的的电电子子排排布布式为式为1s22s22p63s23p6。(2)根根据据价价电电子子排排布
27、布式式可可知知该该元元素素有有4个个电电子子层层，最最外外层层有有7个个电电子子，位位于于元元素素周周期期表表的第四周期第的第四周期第A族，为族，为Br元素。元素。(3)Ti的的原原子子序序数数为为22，基基态态Ti原原子子的的电电子子排排布布式式为为Ar3d24s2，故故基基态态Ti2的的电电子子排排布布式式为为Ar3d2，电电子子占占据据的的最最高高能能层层符符号号为为M，该该能能层层有有3s、3p、3d3个个能能级。级。(4)砷砷的的原原子子序序数数为为33，基基态态As原原子子的的电电子子排排布布式式为为Ar3d104s24p3，位位于于第第四四周周期第期第A族。族。答案答案(1)1s
28、22s22p63s23p2或或Ne3s23p21s22s22p1或或He2s22p11s22s22p63s23p63d8或或Ar3d81s22s22p63s23p63d5或或Ar3d51s22s22p63s23p6或或Ne3s23p6(2)Br(3)M3(4)Ar3d104s24p3四四A7.填空填空题。(1)Co基基态原子核外原子核外电子排布式子排布式为_。(2)基基态Ge原子的核外原子的核外电子排布式子排布式为_。(3)镍元素基元素基态原子的原子的电子排布式子排布式为_。(4)写出基写出基态As原子的核外原子的核外电子排布式子排布式_。(5)P原子的核外原子的核外电子排布式子排布式为_。答案答案(1)1s22s22p63s23p63d74s2或或Ar3d74s2(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2或或Ar3d104s24p2(3)1s22s22p63s23p63d84s2或或Ar3d84s2(4)1s22s22p63s23p63d104s24p3或或Ar3d104s24p3(5)1s22s22p63s23p3或或Ne3s23p3
