版 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导学案.docx
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版第1章第1节第1课时能层与能级构造原理与电子排布式导学案
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
1.了解原子核外电子的运动状态。
2.了解原子结构的构造原理。
3.知道原子核外电子的能级分布,掌握基态原子核外电子排布规律,能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。
(重难点)
原子的诞生 能层与能级
[基础·初探]
教材整理1 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
教材整理2 能层与能级
1.能层
(1)意义:
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。
(2)符号:
能层序数一、二、三、四、五、六、七分别用K、L、M、N、O、P、Q表示。
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ns、np、nd、nf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为1、3、5、7的二倍。
[探究·升华]
[思考探究]
(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?
【提示】 每个能层最多容纳2n2个电子。
(2)不同的能层所含有的能级数与能层的序数(n)间存在什么关系?
【提示】 能层序数等于该能层所包含的能级数。
(3)英文字母相同的不同能级(如2p、3p)中所能容纳的最多电子数是否相同?
【提示】 相同,如2p、3p能级最多容纳的电子数都是6个。
[认知升华]
1.各能层所包含的能级符号及各能层、能级最多容纳的电子数
能层(n)
一
二
三
四
五
六
七
……
符号
K
L
M
N
O
P
Q
……
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
……
……
……
……
最多电子
数
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
……
……
……
……
2
8
18
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……
3.同一能层中,各能级之间的能量大小关系是s<p<d<f……如第四能层中4s<4p<4d<4f。
[题组·冲关]
1.M能层对应的能层是( )
A.第一能层 B.第二能层
C.第三能层D.第四能层
2.N能层具有的能级数为( )
A.5 B.4
C.3 D.2
3.下列能级中可容纳电子数最多的是( )
A.6sB.4p
C.3dD.4f
4.下列说法正确的是(n表示能层序数)( )
A.各能层含有的能级个数=n-1
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.不同能层上的s轨道完全相同
D.s、p、d、f最多容纳的电子个数依次是2、6、10、14
构造原理与电子排布式
[基础·初探]
教材整理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
教材整理2 电子排布式
1.概念:
将能级上所排布的电子数标注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。
2.表示方法
Mg原子的电子排布式中数字和符号的意义为
铝原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1,也可以写成[Ne]3s23p1。
[探究·升华]
[思考探究]
查阅元素周期表可知Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
问题思考:
(1)分析Cr、Cu的电子排布式,思考电子排布式的书写顺序与核外电子填充顺序一定相同吗?
【提示】 不一定相同,电子排布式的书写按电子层由里到外和s、p、d顺序,而核外电子填充顺序是按构造原理。
过渡元素电子排布式的书写与电子填充顺序不一致。
(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。
[认知升华]
电子排布式的书写
1.简单原子的电子排布式的书写
按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。
如:
6C:
1s22s22p2 10Ne:
1s22s22p6
17Cl:
1s22s22p63s23p5 19K:
1s22s22p63s23p64s1
2.复杂原子的电子排布式的书写
对于较复杂的电子排布式,应先按能量最低原理从低到高排列,然后将同一层的电子移到一起。
如:
26Fe:
先按能量从低到高排列为
1s22s22p63s23p64s23d6,然后将同一层的排列一起,即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
3.利用构造原理书写简化电子排布式
如K:
1s22s22p63s23p64s1,其简化电子排布式可表示为[Ar]4s1,其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式,即1s22s22p63s23p6,4s1是K的最外层电子排布。
再如Fe的简化电子排布式为[Ar]3d64s2。
4.简单离子电子排布式的书写
先写原子的电子排布式,然后再写得失电子。
例如:
O2-的电子排布式,先写O原子的电子排布式为1s22s22p4,再得2个电子知O2-的电子排布式为1s22s22p6。
Fe3+的电子排布式,先写Fe原子的电子排布式为[Ar]3d64s2,再失去3个电子(由外层向内层失去电子)得到Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5,而不能先失去3个电子,再按轨道能量顺序写成[Ar]3d34s2。
[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<3dD.4s>3d
2.按能量由低到高的顺序排列,正确的一组是( )
A.1s、2p、3d、4sB.1s、2s、3s、2p
C.2s、2p、3s、3pD.3p、3d、4s、4p
3.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。
以下各式中能量关系正确的是( )【导学号:
90990001】
A.E(3s)>E(2s)>E(1s)B.E(3s)>E(3p)>E(3d)
C.E(4f)>E(4s)>E(3d)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)
【规律总结】 判断原子轨道能量高低的方法
(1)首先看能层,一般能层序数越大,能量越高。
(2)再看能级,同一能层中的各能级,能量是s
(3)同一能级中的各原子轨道能量相同。
(4)还要注意能级交错现象,即高能层的s、p能级的能量可能会小于低能层的d、f能级,如4s<3d,5s<4d等。
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
5.下列原子的电子排布式正确的是( )
A.9F:
1s22s22p6
B.15P:
1s22s22p63s33p2
C.21Sc:
1s22s22p63s23p64s23d1
D.35Br:
1s22s22p63s23p63d104s24p5
6.写出下列原子的电子排布式:
(1)11Na__________;
(2)16S__________;
(3)34Se__________;(4)19K__________;
(5)31Ga__________;(6)30Zn__________。
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