2017-2018学年人教版选修3-第一章-第一节-第1课时-能层与能级-构造原理-学案.docxVIP

第一节　原子结构第1课时　能层与能级　构造原理[目标定位]　1.知道原子的诞生及人类认识原子结构的演变过程。2.熟知核外电子能层与电子层的关系，能级的分布。3.能根据构造原理写出1～36号元素的核外电子排布。一、能层与能级1．能层(1)根据多电子原子核外电子的能量差异将核外电子分成不同能层(电子层)，并用符号K、L、M、N、O、P、Q…表示。(2)各能层最多容纳电子数目及能量的高低。能层一二三四五六七……符号KLMNOPQ……最多容纳电子…离核远近由近到远能量高低由低到高(3)原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n)间存在的关系是2n2。2．能级(1)在含有多个电子的原子中，在同一能层(即n相同)的电子，能量也可能不同，可以把它们分为不同能级，分别用s、p、d、f等表示。就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。(2)能级的表示方法及各能级最多容纳的电子数能层(n)一二三四五六七……符号KLMNOPQ……能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s……………………最多电子数22626102610142……………………281832………………2n2(3)在同一能层上不同能级的能量由低到高的顺序是nsnpndnf。任一能层的能级总是从s能级开始，且该能层的能级数等于该能层序数。能层与能级(1)多电子原子中，根据电子的能量差异，可将核外电子分成不同的能层(电子层)。离核越近的能层具有的能量越低。每一能层最多能容纳的电子数是2n2。(2)同一能层的电子在不同能量的能级上运动。能级数目与能层序数(n)之间的关系是相等。在相同能层各能级能量由低到高的顺序是nsnpndnf。(3)不同能层之间，符号相同的能级的能量随着能层数的递增而增大。例如：1s2s3s4s……1．下列说法正确的是(　　)A．第三能层有s、p共2个能级B．3d能级最多容纳5个电子C．第三能层最多容纳8个电子D．无论是哪一能层的s能级最多容纳的电子数均为2个答案　D解析　每一能层包含的能级数等于该能层的序数，故第三能层有s、p、d三个能级，A错；s、d能级最多容纳的电子数分别是2、10，故B错、D正确；每一能层最多容纳的电子数为2n2，第三能层最多容纳18个电子，故C错。规律总结　要熟记以下规律：能级数目＝能层序数(n)原子轨道数目＝能层序数的平方(n2)最多容纳的电子数＝能层序数的平方的2倍(2n2)二、构造原理与电子排布式1．构造原理设想从氢原子开始，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，这个电子大多是按下图所示的能级顺序填充的，填满一个能级再填一个新能级。这种规律称为构造原理。观察分析上述构造原理图(能级图)，回答下列问题：(1)在多电子原子中，电子进入能级的先后应遵循的原理是什么？答案　能量最低原理。电子最先排布在能量低的能级上，然后依次排布在能量较高的能级上。(2)多电子原子核外电子排布是否完全遵循能层顺序？答案　由构造原理可知，从第三能层开始各能级不完全遵循能层顺序，产生了能级交错排列，即产生“能级交错”现象。(3)能级的能量高低主要是由哪些因素决定的？答案　各能级的能量由能层序数和能级类型共同决定，各能级的能量高低顺序可由下列公式得出：ns(n－2)f(n－1)dnp(n表示能层序数)。2．电子排布式(1)电子排布式是用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子。如：Al原子电子排布式中各符号、数字的意义为(2)写出下列原子或离子的电子排布式：①8O：1s22s22p4；②19K：1s22s22p63s23p64s1；可简写为[Ar]4s1；③17Cl：1s22s22p63s23p5；可简写为[Ne]3s23p5；④16S2－：1s22s22p63s23p6。1.构造原理(1)构造原理是绝大多数基态原子的核外电子排布顺序。(2)电子按照构造原理排布，会使整个原子的能量处于最低状态，原子相对较稳定。(3)从构造原理图可以看出，从第三能层开始，不同能层的能级出现“能级交错”现象。能级交错指电子层数较大的某些能级的能量反而低于电子层数较小的某些能级的能量的现象，如4s＜3d、6s＜4f＜5d，一般规律为ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np。2．简单原子的电子排布式(1)按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。(2)为了避免电子排布式过于繁琐，我们可以把内层电子达到稀有气体结构的部分，以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示。如Na的核外电子排布式为1s22s22p63s1，其中第一、二能层与Ne(1s22s22p6)的核外电子排布结构相同，所以其电子排布式可简化为[Ne]3s1。3．复杂电子的电子排布式对于较复杂的电子排布式，应先按能量从低到高排列，然后将同一能层的电子移到一起。例