能层能级构造原理

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1、能层、能级、构造原理能层、能级、构造原理学习目标学习目标1.了解能层、能级等概念；了解能层、能级等概念；2.了解原子结构的构造原理；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，学会电子排布式知道原子核外电子的能级分布，学会电子排布式的书写。的书写。自学指导自学指导看课本看课本P47的内容，并思考下列问题，的内容，并思考下列问题，6分钟后，进行检分钟后，进行检测。测。1.宇宙中最丰富的元素是什么？宇宙中最丰富的元素是什么？2.能层的分类依据和表示方法各是什么？能层的分类依据和表示方法各是什么？3.能级的分类依据是什么？不同能层分别有几个能级？能能级的分类依据是什么？不同能层分别有几个

2、能级？能级符号是什么？顺序是什么？级符号是什么？顺序是什么？s、p、d、f各能级可容纳的各能级可容纳的最多电子数依次为多少？最多电子数依次为多少？4.能层中各能级之间的能量大小关系是？能层中各能级之间的能量大小关系是？5.构造原理的内容是什么？根据构造原理的内容是什么？根据P6表表1-1和和P7的思考与交的思考与交流的流的2分析电子排布式和简化的电子排布式的书写方法。分析电子排布式和简化的电子排布式的书写方法。引言引言化学研究的是构成宏观物体的物质。化学研究的是构成宏观物体的物质。一、研究物质的组成与结构一、研究物质的组成与结构二、研究物质的性质与变化二、研究物质的性质与变化思考思考二者的关系

3、如何？古希腊的二者的关系如何？古希腊的“原性论原性论”哲学和我国古代的哲学和我国古代的炼丹术士认为炼丹术士认为“吞金可长生吞金可长生”自然哲学，对这两者的关系自然哲学，对这两者的关系是如何认定的？是如何认定的？引言引言1 1、原子的组成与结构决定性质：、原子的组成与结构决定性质：铁易生锈、钠易与一些物质反应。铁易生锈、钠易与一些物质反应。第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质2 2、分子的组成与结构决定性质：、分子的组成与结构决定性质：对氨基苯磺酰胺（磺胺药）和对氨基苯甲酸对氨基苯磺酰胺（磺胺药）和对氨基苯甲酸第二章分子结构与性质第二章分子结构与性质3 3、晶体的组成与结构决定性质：晶体的组

4、成与结构决定性质：金刚石和石墨金刚石和石墨 方解石和霰石方解石和霰石第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质一、原子模型的发展史一、原子模型的发展史1.1.古希腊原子论古希腊原子论2.2.道尔顿原子模型道尔顿原子模型(1803(1803年年)3.3.汤姆生原子模型汤姆生原子模型(1904(1904年年)4.4.卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型(1911(1911年年)5.5.玻尔原子模型玻尔原子模型(1913(1913年年)6.6.电子云模型电子云模型(1926(1926年年)原子是怎样诞生的呢？原子是怎样诞生的呢？宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸 1932年年勒梅特勒

5、梅特首次提出了现代首次提出了现代宇宙大爆炸理论宇宙大爆炸理论：构成：构成现今宇宙的所有物质在爆炸前聚集在一个密度极大、温度现今宇宙的所有物质在爆炸前聚集在一个密度极大、温度极高的原始核中，由于某种未明的原因，宇宙的原始核发极高的原始核中，由于某种未明的原因，宇宙的原始核发生了大爆炸。大爆炸后两小时，诞生了大量的生了大爆炸。大爆炸后两小时，诞生了大量的H、少量的、少量的He及极少量的及极少量的Li，然后经过或长或短的发展过程，以上，然后经过或长或短的发展过程，以上元素发生原子核的熔合反应，分期分批地合成了其他元素元素发生原子核的熔合反应，分期分批地合成了其他元素。宇宙大爆炸宇宙大爆炸2h后后诞生

6、：诞生：大量的氢大量的氢少量的氦少量的氦极少量的锂极少量的锂原子核的熔合反应原子核的熔合反应合成合成其他元素其他元素氢氢是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。所有恒星仍在合成元素，但这些元素都是已知的。所有恒星仍在合成元素，但这些元素都是已知的。地球上的元素绝大多数是金属，非金属（包括稀有气体）地球上的元素绝大多数是金属，非金属（包括稀有气体）仅仅2222种种。思考思考1：宇宙年龄有多大，地球年龄有多大？宇宙中最丰：宇宙年龄有多大，地球年龄有多大？宇宙中最丰富的元素是那一种？富的元素是那一种？宇宙年龄距今约宇宙年龄距今约140亿年，地球年龄已有亿年，地球年

7、龄已有46亿年，氢亿年，氢仍是宇宙中最丰富的元素，占原子总数的仍是宇宙中最丰富的元素，占原子总数的88.6%，氦约为，氦约为氢原子数的氢原子数的18，它们合起来约占宇宙原子总数的，它们合起来约占宇宙原子总数的99.7，而其他，而其他90多种天然元素的原子总数加起来不足多种天然元素的原子总数加起来不足1 。不符合，科学假设不同于思辨性推测，不符合，科学假设不同于思辨性推测，“一致一致”是巧合，是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，只是一种猜测。普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，只是一种猜测。思考思考2：你认为：你认为科学史话科学史话中普鲁特的推理是符合逻辑的中普鲁特的推理是符合逻辑的吗？

8、吗？原子原子原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子（正电）（正电）不显不显电性电性（负电）（负电）（正电）（正电）（不带电）（不带电）分层排布分层排布二、能层与能级二、能层与能级核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数=原子序数原子序数1、能层、能层（1）分类依据：多电子原子的）分类依据：多电子原子的核外电子的能量不同核外电子的能量不同，将，将核外电子分成不同的能层。核外电子分成不同的能层。（2）表示方法：）表示方法：能层能层一一二二三三四四五五六六七七符号符号KLMNOPQ最多容纳电子数最多容纳电子数28183250每一个能层最多可容纳的电子数：每一个能层最多可容纳

9、的电子数：2n2核核外外电电子子分分层层排排布布2、核外电子的排布规律核外电子的排布规律:（1）距核由近及远，能量由低到高。）距核由近及远，能量由低到高。（2）每一层能最多容纳电子数：）每一层能最多容纳电子数：2n2个。个。（3）最外层电子数不超过）最外层电子数不超过8个（个（K层为最外层时不超过层为最外层时不超过2个）。个）。（4）次外层电子数不超过）次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过个，倒数第三层不超过32个。个。注：注：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。规律：规律：能层能层 K L M N O能级能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d

10、4s 4p 4d 4f 5s 最多电最多电子数子数2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 23、能级、能级(1)分类依据：根据多电子原子中分类依据：根据多电子原子中同一能层电子能量不同同一能层电子能量不同，将它们分成不同能级，符号：将它们分成不同能级，符号：s、p、d、f任一能层的能级总是从任一能层的能级总是从 s 能级能级开始，且能级数等于该开始，且能级数等于该能层序数；能层序数；不同能层，英文字母相同的能级能容纳的最多电子数相不同能层，英文字母相同的能级能容纳的最多电子数相同。同。以以s、p、d、f排序的各能级可容纳的的最多电子排序的各能级可容纳的的最多电子数依次为数依次为2、6、1

11、0、14 1、3、5、7的二倍。的二倍。同一能层，能级序数等于能层序数，依次用同一能层，能级序数等于能层序数，依次用ns、np、nd、nf 表示，能级个数等于能层序数；表示，能级个数等于能层序数；不同能层，英文字母相同的能级能容纳的最多电子数相不同能层，英文字母相同的能级能容纳的最多电子数相同。同。以以s、p、d、f排序的各能级可容纳的的最多电子数排序的各能级可容纳的的最多电子数依次为依次为2、6、10、14 1、3、5、7的二倍。的二倍。能级之间的能量大小关系能级之间的能量大小关系不同能层，英文字母相同的能级，能层序数越大，其能不同能层，英文字母相同的能级，能层序数越大，其能量就越高。量就越

12、高。例如：例如：1s2s3s，2p3p4p同一能层：同一能层：nsnpndnf。例如：第四能层中例如：第四能层中4s4p4d4f。ns(n-2)f(n-1)dnp 不同层、不同能级不同层、不同能级：三、构造原理与电子排布式三、构造原理与电子排布式 1、构造原理：构造原理：随原子核电荷数递增，随原子核电荷数递增，绝大多数绝大多数原子核外电子原子核外电子的排布遵循如右图的排的排布遵循如右图的排布顺序，这个排布顺序布顺序，这个排布顺序被称为构造原理。被称为构造原理。构造原理示意图构造原理示意图（核外电子填充顺序图）（核外电子填充顺序图）能级交错能级交错能级能量高低的顺序：能级能量高低的顺序：4s3d

13、4p5s4d3dB例例2:按能量由低到高的顺序排列，正确是（按能量由低到高的顺序排列，正确是（）A1s、2p、3d、4s B1s、2s、3s、2p C2s、2p、3s、3p D4p、3d、4s、3pC例例3：下列有关认识正确的是（下列有关认识正确的是（）A各能级最多容纳电子数按各能级最多容纳电子数按s、p、d、f为为2、6、10、14B各能层的能级都是从各能层的能级都是从s能级开始至能级开始至f能级结束能级结束C各能层含有的能级数为各能层含有的能级数为n-1 D各能层含有的电子数为各能层含有的电子数为2n2A2 2、电子排布式：电子排布式：将能级上所将能级上所容纳的电子数标在该能级符号容纳的电

14、子数标在该能级符号右上角，右上角，从左到右按能层序数从左到右按能层序数递增递增的顺序排列的式子。的顺序排列的式子。简单原子的电子排布式：简单原子的电子排布式：按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。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：如：C：Ne：Cl：复杂原子的电子排布式：复杂原子的电子排布式：先按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中，先按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中，再将同能层的能级移到一起，能层低的能级写在左边，如：再将同能层的能级移到一起，能层低的能级写在左边，如：Fe：1s1表示该能级填表示该能级填充的电子数目充的电子数目能级符

15、号能级符号能层能层序数序数1s22s22p21s22s22p61s22s22p63s23p51s22s22p63s23p64s23d6 1s22s22p63s23p63d64s2例例5：请写出请写出14、23、26、31号元素的简化电子排布式？号元素的简化电子排布式？K的的简化简化电子排布式：电子排布式：Ar 4s1简化电子排布式简化电子排布式表示表示Ar(前一周期的稀有气体前一周期的稀有气体)的电子排布（的电子排布（原子实原子实）K的电子排布式：的电子排布式：1s22s22p63s23p64s114Si：Ne 3s23p223V：Ar 3d34s226Fe：Ar 3d64s231Ga：Ar

16、3d104s24p1失电子的顺序：失电子的顺序：从外层到内层逐渐失去。从外层到内层逐渐失去。Fe2+：1s22s22p63s23p63d6Fe3+：1s22s22p63s23p63d5外围电子排布式外围电子排布式 化学反应中，原子的外围电子易发生变化，而化学反应中，原子的外围电子易发生变化，而“原子原子实实”不受影响。省去原子核外电子排布式中不受影响。省去原子核外电子排布式中“原子实原子实”部部分，剩余部分即为原子的外围电子排布式，分，剩余部分即为原子的外围电子排布式，外围电子外围电子又称又称价（层）电子价（层）电子。注：注：对于对于主族元素主族元素的原子，外围电子就是其最外层电子；的原子，外

17、围电子就是其最外层电子；对副族而言，其外围电子既包括最外层电子也包括次外层对副族而言，其外围电子既包括最外层电子也包括次外层的的d d电子和电子和f f电子。电子。K原子的外围电子排布式：原子的外围电子排布式：4s1Fe原子的外围电子排布式：原子的外围电子排布式：3d64s2Br原子的外围电子排布式：原子的外围电子排布式：4s24p53、电子排布式的意义：电子排布式的意义：最高能层序数等于核外电子层数；最高能层序数等于核外电子层数；能层序数相同的能级所含电子数之和即为该能层电子数；能层序数相同的能级所含电子数之和即为该能层电子数；能层序数最高的能级所含电子数之和即为最外层电子数；能层序数最高的

18、能级所含电子数之和即为最外层电子数；根据构造原理，若最后一个电子填入的能级为根据构造原理，若最后一个电子填入的能级为ns或或np能能级，则该元素为主族元素或稀有气体元素，否则为过渡元级，则该元素为主族元素或稀有气体元素，否则为过渡元素。素。例例6：若某基态原子的外围电子排布为若某基态原子的外围电子排布为4d15s2，则下列说法，则下列说法正确的是（正确的是（）A该元素基态原子中共有该元素基态原子中共有3个电子个电子 B该元素原子核外有该元素原子核外有5个电子层个电子层C该元素原子最外层共有该元素原子最外层共有3个电子个电子 D该元素原子该元素原子M能层共有能层共有8个电子个电子 B例例7:以下是一些元素原子的外围电子排布，其中属于主族以下是一些元素原子的外围电子排布，其中属于主族元素的是元素的是()A.4d15s2 B.3d64s2 C.4s24p2 D.5s2CD例例8：请写出请写出K+、S2-、Zn 2+离子的电子排布式？离子的电子排布式？K+：1s22s22p63s23p6S2-：1s22s22p63s23p6Zn2+：1s22s22p63s23p63d10作业：作业：前前2323号元素的电子排布式及简化核外电子排布式。号元素的电子排布式及简化核外电子排布式。