2018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

第一节 原子结构

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n s 、n p 、n d 、n f 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2n 2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]

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．5B．4

C．3D．2

3．下列能级中可容纳电子数最多的是()

A．6s B．4p

C．3d D．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

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：1s22s22p210Ne：1s22s22p6

Cl：1s22s22p63s23p519K：1s22s22p63s23p64s1

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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<3d D．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、4s B．1s、2s、3s、2p

C．2s、2p、3s、3p D．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()

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．F1s22s22p5

C．S2－1s22s22p63s23p4

D．Ar1s22s22p63s23p6

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__________。

7．主族元素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()

A．Ca2＋：1s22s22p63s23p6 B．O2－：1s22s22p4

C．Cl－：1s22s22p63s23p6 D．Ar：1s22s22p63s23p6

8．某元素的原子3d能级上有1个电子，它的N能层上电子数是()

A．0 B．2 C．5 D．8

9．39号元素钇的电子排布式正确的是()

A．1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d1 B．1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2

C．1s22s22p63s23p63d104s24p64f15s2 D．1s22s22p63s23p63d104s24p65s25d1

14．某元素的一种基态原子的M能层p能级上有4个电子，有关该原子的叙述错误的是()

A．该原子的N层不含电子

B．该原子容易得到2个电子

C．该原子的L层一定有8个电子

D．该原子的最外能层上有4个电子

16．A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为，B是同周期除稀有气体外半径最大的元素，C是短周期中离子半径最大的元素，E的电子排布式为[Ar]3d64s2。回答下列问题：

A为________(写出元素符号，下同)，电子排布式是__________________________________________________________________；

B为________，简化电子排布式是________________________________；

C为________，最外层电子排布式是______________________________；

D为________，电子排布式是__________________________________；

E为________，原子结构示意图是_______________________________。

核外电子排布规律和表示方法及其强化练习

核外电子排布规律和表示方法 一、能层、能级与轨道 总规律：元素的原子核外电子按照能量由低到高的顺序依次排布在不同的能级中。 1、核外电子的能量主要取决于电子层和电子亚层。电子层又叫能层，它决定电子的能量高低和离核远近；同一电子层还可以分成一个或几个电子亚层，电子亚层决定同一电子层的电子的能量差异和电子云的形状。s 亚层呈球形，p 亚层呈哑铃形，d 亚层成四瓣花瓣形，f 亚层形状更复杂。能级就由能层和电子亚层共同构造。 2、能层用n 表示，按能量由低到高的顺序依次表示为1、2、 3、 4、 5、 6、7，依次对应K 、L 、M 、N 、O 、P 、Q 层。 电子亚层 s 、p 、d 、f 表示。各电子层最多容纳的电子亚层是n 种。K 层只有s 一种亚层，L 层有s 、p 2种亚层，M 层有s 、p 、d 3种亚层，N 层有s 、p 、d 、f 4种亚层，O 层有 5种亚层，P 层有6种亚层，Q 层有7种亚层。 能层用电子层和电子亚层共同表示，在电子亚层符号的前面加上能层序号就是能级符号。 例如：1s 、2s 、2p 、3s 、3p 、3d 、4s 、4p 、4d 、4f 、5s 、5p 、5d 、5f 、6s 、6p 、6d 、6f 、7s 、7p 、7d 、7f 、 3、同一电子亚层形状相同但伸展方向不同，可以构成不同轨道。s 有1个轨道，p 有3个轨道，d 有5个轨道，f 有7个轨道，可用方框来表示。 s 轨道 p 轨道 f 轨道 4、能量关系：①相同能层的原子轨道能量高低：ns < np < nd < nf ； ②形状相同的原子轨道能量高低：1s < 2s< 3s< 4s ； 同一电子亚层形状相同但伸展方向不同的原子轨道能量相同。2p x =2p y =2p z 51、能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态。 也即：原子的核外电子排布总是尽先排布在能量最低的轨道中，然后按能量由低到高的顺序依次排入。 构造原理：即能级顺序：1s 、2s 、2p 、3s 、3p 、4s 、3d 、4p 、5s 、4d 、5p 、6s 、4f 、5d 、6p 、7s 、5f 、6d 、7p 。记忆方法：1，22，33，434，545，6456，7567。 2、泡利原理：一个原子轨道里最多容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反。 3、洪特规则：电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。 当能量相同的原子轨道在全满（p 6、d 10、f 14）、半满（p 3、d 5、f 7）、全空（p 0、d 0、f 0）状态时，体系能量最低。这个可以看成洪特规则的特列。 这三个排布规律解释了各电子层最多容纳的电子数为2n 2个，解释了最外层电子数不超

《核外电子排布》教学设计

《核外电子排布》教学设计 思南三中何显勇 一、教学习目标 1、知识目标 （1）知道原子的核外电子是分层排布的及其排布规律； （2）会画原子结构图示意图； （3）知道元素的性质与最外层电子数关系最密切。 2、能力目标 通过对核外电子运动状态的想象和描述，培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力。 3、情感目标 （1）通过对最外层电子数与元素性质的学习，让学生认识到事物之间是相互依存和相互转化的，初步学会科学抽象的学习方法； （2）通过对核外电子排布知识的学习，让学生体会核外电子排布的规律性。 二、教学重点及难点 重点：知道原子核外电子是如何分层排布的；会画1～18号元素的原子结构示意图。 难点：原子核外电子排布规律间相互制约关系。 三、教学过程 [引入] 水是由水分子构成；铁是由铁原子构成；氯化钠是由氯离子和钠离子构成。离子也是构成物质的一种粒子，课题3就给我们讲了有关离子的知识。在学习离子之前，我们再走进原子的内部结构进行更深入的了解。 我们知道原子是由原子核和核外电子构成的，原子核的体积仅占原子体积的几万分之一，相对来说，原子里有很大的空间。电子就在这个空间里作高速的运动。那么电子是怎样运动的?在含有多个电子的原子里，电子又是怎样排布在核外空间的呢?

一、核外电子的排布 [讲述] 核外电子的运动规律与宏观物体不同：它没有确定的轨道，我们不能测定或计算它在某一时刻所在的位置，也不能描绘出它的运动轨道。 [提问]是不是原子核外的电子的运动就没有规律呢？核外电子的运动有什么规律呢？如：钠原子核外有11个电子，这11个电子是聚成一堆在离核相同的距离处运动，还是分散在离核不同的距离处运动？为什么？（学生思考） [讲述] 在多电子原子里，一方面电子和原子核之间因带有异性电荷而有吸引力，这个吸引力倾向于把电子尽可能拉得靠近原子核。另一方面，电子和电子之间因带有同性电荷而相互排斥，这个排斥力迫使电子尽可能远离，当吸引力和排斥力达到平衡时，核外电子就分布在离核不同的区域运动，而且分布在不同区域的电子能量不同。电子能量低的，在离核较近的区域运动，电子能量高的，在离核较远的区域运动。也就是说，核外电子是分区域运动的，我们把这种现象叫做核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。 [提问] 原子核外的不同区域，既然能量有高低，那么，可否把它们按照能量的高低来划分为不同的层次呢？ [讲述] 我们将电子离核远近不同的运动区域叫做电子层。离核最近的叫第一层，依次向外类推，分别叫做一，二，三，四，五，六，七层，通常用字母表示为：K、L、M、N、O、P、Q。即在多个电子的原子里，核外电子是在能量不同的电子层上运动的。 [提问] 核外电子的排布有没有一定的规律？既然核外电子是分层排布的，那么核外电子是先排能量低的电子层，还是先排能量高的电子层？ 1、核外电子总是最先排在能量最低的电子层，即排满第一层再排第二层，依次类推。 [提问] 每一个电子层上容纳的电子数目有没有一个限度？（学生思考回答） 2、每一电子层，最多容纳的电子数为2n2个。（n为电子层序数） 3、最外层最多容纳8个电子（第一层为最外层时最多只能容纳2个电子）。

第2讲 原子核外电子排布的规律练习题

第二讲原子核外电子的排布规律练习题 一、核外电子的排布规律 在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同，能量低的电子通常在离核近的区域运动，能量高的电子通常在离核远的区域运动。我们常用电子层来表明。离核最近的叫第一层，离核稍远的叫第二层，依次类推，由近及远叫三、四、五、六、七层，也可依次把它们叫做K、L、M、N、O、P、Q层。核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。如图。科学研究证明，电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，即最先排布K层，当K层排满后，再排布L层，依次类推。 1-20号元素原子的电子层排布 核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数 K L M N K L M N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 氢 氦 锂 铍 硼 碳 氮 氧 氟 氖 H He Li Be B C N O F Ne 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩 钾 钙 Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca 2 8 1 2 8 2 2 8 3 2 8 4 2 8 5 2 8 6 2 8 7 2 8 8 2 8 8 1 2 8 8 2 核外电子排布的一般规律是：①各电子层最多容纳的电子数目是2n2；②最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个），次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个；③核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外依次排布在能量逐步升高的电子层里。1-18号元素的原子结构示意图。

原子核外电子排布的原理

原子核外电子排布的原理 处于稳定状态的原子，核外电子将尽可能地按能量最低原理排布，另外，由于电子不可能都挤在一起，它们还要遵守保里不相容原理和洪特规则，一般而言，在这三条规则的指导下，可以推导出元素原子的核外电子排布情况，在中学阶段要求的前36号元素里，没有例外的情况发生。 核外电子排布原理一——能量最低原理 电子在原子核外排布时，要尽可能使电子的能量最低。怎样才能使电子的能量最低呢？比方说，我们站在地面上，不会觉得有什么危险；如果我们站在20层楼的顶上，再往下看时我们心理感到害怕。这是因为物体在越高处具有的势能越高，物体总有从高处往低处的一种趋势，就像自由落体一样，我们从来没有见过物体会自动从地面上升到空中，物体要从地面到空中，必须要有外加力的作用。电子本身就是一种物质，也具有同样的性质，即它在一般情况下总想处于一种较为安全（或稳定）的一种状态（基态），也就是能量最低时的状态。当有外加作用时，电子也是可以吸收能量到能量较高的状态（激发态），但是它总有时时刻刻想回到基态的趋势。一般来说，离核较近的电子具有较低的能量，随着电子层数的增加，电子的能量越来越大；同一层中，各亚层的能量是按s、p、d、f的次序增高的。这两种作用的总结果可以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序：1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p…… 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。当l相同时，n越大，原子轨道能量E越高，例如E1s＜E2s＜E3s；E2p＜E3p ＜E4p。当n相同时，l越大，能级也越高，如E3s＜E3p＜E3d。当n和l 都不同时，情况比较复杂，必须同时考虑原子核对电子的吸引及电子之间的相互排斥力。由于其他电子的存在往往减弱了原子核对外层电子的吸引力，从而使多电子原子的能级产生交错现象，如E4s＜E3d，E5s＜E4d。Pauling根据光谱实验数据以及理论计算结果，提出了多电子原子轨道的近似能级图。用小圆圈代表原子轨道，按能量高低顺序排列起来，将轨道能量相近的放在同一个方框中组成一个能级组，共有7个能级组。电子可按这种能级图从低至高顺序填入。

元素电子排布规律

洪特规则 德国人洪特（F.Hund）根据大量光谱实验数据总结出一个规律，即分子分布到能量简并的原子轨道时，优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道，因为这种排布方式原子的总能量最低。所以在能量相等的轨道上，电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。例如碳原子核外有6个电子，按能量最低原理和泡利不相容原理，首先有2个电子排布到第一层的1s轨道中，另外2个电子填入第二层的2s轨道中，剩余2个电子排布在2个p轨道上，具有相同的自旋方向，而不是两个电子集中在一个p轨道，自旋方向相反。 1适用范围 该定则只适用于LS 耦合的情况。有少数例外是由于组态相互作用或偏离LS 耦合引起的。该定则可用量子力学理论和泡利不相容原理来解释。该定则对确定自由原子或离子的基态十分有用。 2洪特规则前提 洪特规则前提：对于基态原子来说 在能量相等的轨道上，自旋平行的电子数目最多时，原子的能量最低。所以在能量相等的轨道上，电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。例如碳原子核外有

6个电子，按能量最低原理和泡利不相容原理，首先有2个电子排布到第一层的1s轨道中，另外2个电子填入第二层的2s轨道中，剩余2个电子排布在2个不同的2p轨道上，具有相同的自旋方向，而不是两个电子集中在一个p轨道，自旋方向相反。作为洪特规则的补充，能量相等的轨道全充满、半满或全空的状态比较稳定。 根据以上原则，电子在原子轨道中填充排布的顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d…。3详细信息 具体内容：对于特定电子排布，不同组态的LS耦合，洪特规则确定了能量排列顺序： （1）总自旋S越大，能量越低 （2）S相等情况下，总轨道角动量L越大，能量越低（3）在S和L都相等情况下，对于未满半壳层或刚好半壳层，总角动量J越小能量越低，否则，J越大能量越低。 下面我们运用核外电子排布的三原则来讨论核外电子排布的几个实例。 氮(N)原子核外有7个电子，根据能量最低原理和泡利不相容原理，首先有2个电子排布到第一层的1s轨道中，又有2个电子排布到第二层的2s轨道中。按照洪

能层、能级、构造原理

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

第2讲 原子核外电子排布的规律练习题

第二讲 原子核外电子的排布规律 练习题 一、核外电子的排布规律 在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同，能量低的电子通常在离核近的区域运动，能量高的电子通常在离核远的区域运动。我们常用电子层来表明。离核最近的叫第一层，离核稍远的叫第二层，依次类推，由近及远叫三、四、五、六、七层，也可依次把它们叫做K 、L 、M 、N 、O 、P 、Q 层。核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。如图。科学研究证明，电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，即最先排布K 层，当K 层排满后，再排布L 层，依次类推。 核外电子排布的一般规律是：①各电子层最多容纳的电子数目是2n 2；②最外层电子数目不超过8个（K 层为最外层时不超过2个），次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个；③核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外依次排布在能量逐步升高的电子层里。1-18号元素的原子结构示意图。

1．结构示意图（原子、离子） 2．电子式（原子、离子） [课堂练习]写出下列微粒的结构示意图和电子式： 结构示意图：Na+；Cl-；Ar ；K+；N ；O 电子式：S2-；K+；S；P ；He 。 练习 一、选择题 1.以下说法正确的是（） A.原子是最小的粒子 B.所有粒子都带中子 C.原子呈电中性，所以原子不含电荷 D.原子质量主要集中在原子核上 2.下列说法中不正确的是（） A.原子中电子在核外运动没有确定的轨道 B.电子云中小黑点的疏密表示电子在核外某处出现机会的多少 C.离原子核越近的电子越不容易失去 D.在原子中，除最外层电子层，每层上的电子数必符合2n2个 3.下列各关系式中，正确的是（） A.中性原子中：核外电子数=核内中子数 B.中性原子中：核内质子数=核外电子数 C.在R2-中：电子数=核内质子数-2 D.在R2+中：电子数=核内质子数+2 4．在构成原子的各种微粒中，决定原子种类的是（） A．质子数 B．中子数 C．质子数和中子数 D．核外电子数

同步练习 1.1.1 能层、能级、构造原理 (人教版选修3)

1.1 原子结构第1课时能层、能级、构造原理 练基础落实 知识点1 能层、能级 1．下列各能层不包含d能级的是( ) A．O能层 B．P能层 C．M能层 D．K能层 2．下列各能层，不包含p能级的是( ) A．N能层 B．M能层 C．L能层 D．K能层 知识点2 构造原理 3．下列多电子原子不同能级能量高低的比较错误的是( ) A．1s<2s<3s B．2p<3p<4p C．3s<3p<3d D．4s>3d>3p 4．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(n l)表示某能级的能量，以下各式中正确的是( ) A．E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d) B．E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s) C．E(4s)

D．E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d) 知识点3 电子排布式的书写 5．下列各原子或离子的电子排布式错误的是( ) A．Na＋1s22s22p6 B．O 1s22s22p4 C．Cl－ 1s22s22p63s23p5 D．Ne 1s22s22p6 6．表示一个原子在M能层上有10个电子，可以写成( ) A．3p6 B．3d10 C．3s23p63d2 D．3s23p64s2 7．某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，下列关于该微粒的说法正确的是( ) A．它的质子数一定是18 B．它的原子和37Cl可能互为同位数 C．它的单质一定是强还原剂 D．可以确定该微粒为Ar 练方法技巧 由电子排布式推断原子结构 8．若某原子的外围电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是( ) A．该元素基态原子中共有3个电子

人教版高二化学选修三物质结构和性质第一章 第一节 第1课时原子的诞生、能层和能级、构造原理导学案

第一节原子结构 第1课时原子的诞生、能层与能级、构造原理 一、开天辟地——原子的诞生 1．原子的诞生 (1)原子的诞生 (2)人类对原子结构认识的演变

2．宇宙中的元素 (1)宇宙的组成元素及含量 (2)地球的组成元素 地球上的元素? ???? 绝大多数是金属元素 非金属元素(包括稀有气体)仅22种 例

1(2019·天津高二检测)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 【考点】原子的诞生 【题点】宇宙中的元素 答案B 解析现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸，A正确；宇宙大爆炸后，氢、氦等发生原子核的融合反应，分期分批地合成其他元素，至今，所有恒星仍在合成元素，但所有这些元素都是已知的，B错误，C正确；大爆炸后约2小时，诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂，氢是宇宙中最丰富的元素，约占宇宙原子总数的88.6%，D 正确。 二、能层与能级 1．能层 (1)含义：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(电子层)。 (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。 (3)能量关系：由K能层→Q能层，能量逐渐增大。 2．能级 (1)含义：根据多电子原子的同一能层的电子的能量也可能不同，将它们分为不同能级。 (2)表示方法：分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f等表示，如n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为n s、n p、n d、n f等。 3．能层、能级与最多容纳的电子数 能层 (n) 一二三四五六七…… 符号K L M N O P Q…… 能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s…………………… 最多电子数22626102610142……………………281832………………2n2 由上表可知： (1)能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有3个能级。 (2)s、p、d、f 各能级可容纳的电子数分别为1、3、5、7的2倍。 (3)原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数是2n2(n为能层的序数)。 能层中各能级的能量关系 (1)不同能层之间，符号相同的能级的能量随着能层序数的递增而增大。 (2)在相同能层各能级能量由低到高的顺序是n s

核外电子排布规律总结归纳

精心整理 原子核外电子排布规律 ①能量最低原理:电子层划分为K

原子核外电子的排布应遵循三大规律

《原子核外电子排布应遵循的三大规律》 （一）泡利不相容原理： 1．在同一个原子里，没有运动状态四个方面完全相同的电子存在，这个结论叫泡利不相容原理。 泡利：奥地利物理学家，1945年获诺贝尔物理学奖。 2．根据这个原理，如果有两个电子处于一个轨道（即电子层电子亚层电子云的伸展方向都相同的轨道），那么这两个电子的自旋方向就一定相反。 3．各个电子层可能有的最多轨道数为，每个轨道只能容纳自旋相反的两个电子，各电子层可容纳的电子总数为2个。 （二）能量最低原理： 1．在核外电子的排布中，通常状况下，电子总是尽先占有能量最低的原子轨道，只有当这些原子轨道占满后，电子才依次进入能量较高的原子轨道，这个规律叫能量最低原理。 2．能级：就是把原子中不同电子层和亚层按能量高低排布成顺序，象台阶一样叫做能级。 （1）同一电子层中各亚层的能级不相同，它们是按s，p，d，f的次序增高。

不同亚层：ns< np< nd< nf （2）在同一个原子中，不同电子层的能级不同。离核越近，n越小的电子层能级越低。 同中亚层：1s< 2s< 3s；1p< 2p< 3p； （3）能级交错现象：多电子原子的各个电子，除去原子核对它们有吸引力外，同时各个电子之间还存在着排斥力，因而使多电子原子的电子所处的能级产生了交错现象。 例如：E3d >E4S , E4d >E5S，n≥3时有能级交错现象。 3．电子填入原子轨道顺序：1s 2s2p 3s3p 4s3d4p 5s4d5p 6s4f5d6p 7s5f6d7p，能级由低渐高。 （三）洪特规则： 1．在同一亚层中的各个轨道上，电子的排布尽可能单独分占不同的轨道，而且自旋方向相同，这样排布整个原子能量最低。 2．轨道表示式和电子排布式： 轨道表示式：一个方框表示一个轨道 电子排布式：亚层符号右上角的数字表示该亚层轨道中电子的数目

构造原理、能量最低原理和光谱

构造原理、能量最低原理和光谱 主讲：黄冈中学高级教师熊全告 一、构造原理与电子排布式 思考：如果原子的核外电子完全按能层次序排布，钾原子的电子排布应是2、8、9，但实际上式2、8、8、1，为什么？ 1、构造原理 （1）构造原理：原子中能级的能量由低到高的顺序，即电子填充的能级顺序。 1s2s2p3s 3p4s 3d4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s…… （2）能级交错现象：能层序数大的能级反而比能层小的能级能量低。 如E(4s)＜E(3d)、E(5s)＜E(4d)、E(6s)＜E(5d)、E(6s)＜E(4f) 、E(5p)＜E(4f)等。 由构造原理可总结能级交错规律：E ns＜E(n-2)f(n≥6)＜E(n-1)d(n≥4)＜E np(n≥2) 由能级交错规律可总结电子填入能级的顺序： ns(n≥1)→(n-2)f(n≥6)→(n-1)d(n≥4)→np(n≥2) 思考：构造原理中能级顺序的实质是各能级的能量高低顺序。构造原理中能级顺序是如何得出的呢？ ①不同能层的能量高低顺序：K＜L＜M＜N＜O＜P＜Q。 ②相同能层的不同能级的能量高低顺序：ns

④不同能层不同能级可由下面的公式得出（能级交错规律）：ns < (n-2)f < (n-1)d < np (n为能层序数)。 结合上面四点，可得出构造原理中能级顺序： ns(n≥1)→(n-2)f(n≥6)→(n-1)d(n≥4)→np(n≥2)。 2、电子排布式 （1）电子排布式的书写 如：Na : 1s22s22p63s1 S:1s22s22p63s23p4 K : 1s22s22p63s23p64s1 注：电子排布式中能级符号右上角的数字是该能级上排布的电子数。 练习：写出C、N、O、Ne、Mg、Si、P、Cl、Ca、Sc的电子排布式。 注：书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，要按能层顺序书写，不能按填充顺序写。如Sc的电子排布式中最后两个能级表示为3d14s2，不能写成4s23d1。 思考：钠的电子排布可写成[Ne]3s1，方括号里的符号是什么意义？ （2）电子排布式的简写：［前一个周期稀有气体元素符号］＋外围电子(最外层电子、价电子) 练习：写出8号、14号、26号元素简化的电子排布式？ 答案：O：[He]2s22p4；Si：[Ne] 3s23p2；Fe：[Ar] 3d64s2。 （3）原子的特征电子构型（即外围电子层排布）：表示原子电子层结构特征的式子。如：Sc：3d14s2；O：2s22p4；Si：3s23p2；Fe：3d64s2。 练习:写出Br、Kr的电子排布式。 Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5 36Kr：1s22s22p63s23p63d104s24p6 35 思考：为什么原子最外层最多只能容纳8个电子？次外层最多能容纳18个电子？倒数第三层最多能容纳32个电子？ 1、依据：构造原理中的电子排布顺序，其实质是各能级的能量高低顺序，可由公式得出：ns < (n-2)f < (n-1)d < np。 2、解释：（1）最外层由n s n p组成，电子数不大于2+6=8。 （2）次外层由(n-1)s(n-1)p(n-1)d组成，所容纳的电子数不大于2+6+10=18。 （3）倒数第三层由(n-2)s(n-2)p(n-2)d(n-2)f组成，电子数不大于2+6+10+14=32。 二、能量最低原理、基态与激发态和光谱 1、能量最低原理：原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。即电子优先排布在能量最低的能级里，然

核外电子排布规律总结.

原子核外电子排布规律 ①能量最低原理:电子层划分为K

核外电子排布规律总结

核外电子排布规律总结 原子核外电子排布规律 ①能量最低原理：电子层划分为KvLvMvOvPv对应电子层能量增大；原子核外电子排布按照能量较低者低优先排布原则. ②每个电子层最多只能容纳2n2个电子 ③最外层最多只能容纳8个电子（K层为最外层时不能超过2个）次外层最多只能容纳18个电子（K层 为次外层时不能超过2个倒数第三层最多只能容纳32个电子 注意：多条规律必须同时兼顾。 简单例子的结构特点： ⑴离子的电子排布：主族元素阳离子跟上一周期稀有气体的电子层排布相同，如钠离子、镁离子、铝离子和氖的核外电子排布是相同的。 阴离子更同一周期稀有气体的电子排布相同：负氧离子，氟离子和氖的核外电子排布是相同的。（2）等电子粒子（注意主要元素在周期表中的相对位置） ①10 电子粒子:CH4、N3、NH,、NH3、NH4、O2、OH、H, O H3O、F、HF、Ne Na、 Mg2、Al 3等。 ②18 电子粒子：SiH4、P3、Pli、S2、HS、H2S、Cl 、HCI、Ar、K、Ca2、PH^ 等。 特殊情况：F2、H2O2、C2H6、CI^OH ③核外电子总数及质子总数均相同的阳离子有： Na、NH、H3O等；阴离子有：F、OH、 NH, ；HS 、CI 等。 前18号元素原子结构的特殊性： （1）原子核中无中子的原子：；H

（2）最外层有1个电子的元素：H、Li、Na；最外层有2个电子的元素:Be、Mg He （3）最外层电子总数等于次外层电子数的元素：Be Ar （4）最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素：C ;是次外层电子数3倍的元素：O ;是次外层电子数4倍的元素：Ne （5）最外层电子数是内层电子数一半的元素:Li、P （6）电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be Al （7）电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be （8）次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si 元素周期表的规律： （1）最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素，最外层电子数为1或2 的元素可能是主族、副族或0族元素，最外层电子数为8的元素是稀有气体（He例外） (2)在元素周期表中，同周期的U A、川A族元素的原子序数差别有：①第2、3周期(短周期)元素原子序数都相差1;②第4、5周期相差11;③第6 7周期相差25 (3)同主族、邻周期元素的原子序数差 ①位于过渡元素左侧的主族元素，即I A、U A 族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素总数；相差的数分别为 2,8,8,18,18,32 ②位于过渡元素左侧的主族元素，即川A?％A族，同主族、邻周期元素原子序数之差为 下一周期元素所在周期所含元素种数。例如，氯和溴的原子序数之差为35-17=18 (溴所在第 四周期所含元素的种数)。相差的数分别为8,18,18,32，32. ③同主族非县令的原子序数差为上述连续数的加和，如H和Cs的原子序数为 2+8+8+18+18=54 (4)元素周期表中除毗族元素之外，原子序数为奇数(偶数)的元素，所属所在族的序数及主要化合价也为奇数(偶数)。如：氯元素的原子序数为17,而其化合价有-1、+1、+3、+5、+7，最外层有7个电子，氯元素位于％A族；硫元素的原子序数为16，而其化合价有-2、+4、+6价，最外层有6个电子，硫元素位于W A族。 5)元素周期表中金属盒非金属元素之间有一分界线，分界线右上方的元素为非金属元素，分界线左下方的元素为非金属元素(H除外)，分界线两边的元素一般既有金属性也有非金属性。每周期的最右边金属的族序数与周期序数相等，如：Al为第三周期川A族。 元素周期律： (1)原子半径的变化规律：同周期主族元素自左向右，原子半径逐渐增大；同主族元素自上而下，原子半径逐渐增大。 (2)元素化合价的变化规律：同周期自左向右，最高正价：+1?+7,最高正价=主族序数(O F除外)，负价由-4?-1，非金属负价=-(8-族序数) (3)元素的金属性：同周期自左向右逐渐减弱；同主族自上而下逐渐增强。 (4)元素的非金属性：同周期制作仙游逐渐增强；同主族自上而下逐渐减弱。 (5)最高价化合物对应水化物的酸、碱性：同周期自左向右酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱；同主族自上而下酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强。 (6)非金属气态氢化物的形成难以、稳定性：同周期自左向右形成由难到易，稳定性逐渐增强；同主族

副族电子排布规律

一、原子核外电子排布的原理 处于稳定状态的原子，核外电子将尽可能地按能量最低原理排布，另外，由于电子不可能都挤在一起，它们还要遵守保里不相容原理和洪特规则，一般而言，在这三条规则的指导下，可以推导出元素原子的核外电子排布情况，在中学阶段要求的前36号元素里，没有例外的情况发生。 1．最低能量原理 电子在原子核外排布时，要尽可能使电子的能量最低。怎样才能使电子的能量最低呢？比方说，我们站在地面上，不会觉得有什么危险；如果我们站在20层楼的顶上，再往下看时我们心理感到害怕。这是因为物体在越高处具有的势能越高，物体总有从高处往低处的一种趋势，就像自由落体一样，我们从来没有见过物体会自动从地面上升到空中，物体要从地面到空中，必须要有外加力的作用。电子本身就是一种物质，也具有同样的性质，即它在一般情况下总想处于一种较为安全（或稳定）的一种状态（基态），也就是能量最低时的状态。当有外加作用时，电子也是可以吸收能量到能量较高的状态（激发态），但是它总有时时刻刻想回到基态的趋势。一般来说，离核较近的电子具有较低的能量，随着电子层数的增加，电子的能量越来越大；同一层中，各亚层的能量是按s、p、d、f的次序增高的。这两种作用的总结果可以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p…… 2．保里不相容原理 我们已经知道，一个电子的运动状态要从4个方面来进行描述，即它所处的电子层、电子亚层、电子云的伸展方向以及电子的自旋方向。在同一个原子中没有也不可能有运动状态完全相同的两个电子存在，这就是保里不相容原理所告诉大家的。根据这个规则，如果两个电子处于同一轨道，那么，这两个电子的自旋方向必定相反。也就是说，每一个轨道中只能容纳两个自旋方向相反的电子。这一点好像我们坐电梯，每个人相当于一个电子，每一个电梯相当于一个轨道，假设电梯足够小，每一个电梯最多只能同时供两个人乘坐，而且乘坐时必须一个人头朝上，另一个人倒立着（为了充分利用空间）。根据保里不相容原理，我们得知：s亚层只有1个轨道，可以容纳两个自旋相反的电子；p亚层有3个轨道，总共可以容纳6个电子；f亚层有5个轨道，总共可以容纳10个电子。我们还得知：第一电子层（K层）中只有1s亚层，最多容纳两个电子；第二电子层（L层）中包括2s和2p两个亚层，总共可以容纳8个电子；第3电子层（M层）中包括3s、3p、3d三个亚层，总共可以容纳18个电子……第n层总共可以容纳2n2个电子。 3．洪特规则

核外电子的排布规律

核外电子的排布规律之一 首先，各电子层最多容纳的电子数目是2n2。 其次，最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个）。 第三，次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个。 核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外依次排布在能量逐步升高的电子层里。 以上几点是互相联系的，不能孤立地理解。 核外电子的排布规律之二 核外电子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则。能量最低原理就是在不违背泡利不相容原理的前提下，核外电子总是尽先占有能量最低的轨道，只有当能量最低的轨道占满后，电子才依次进入能量较高的轨道。也就是尽可能使体系能量最低。洪特规则是在等价轨道（相同电子层、电子亚层上的各个轨道）上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。后来量子力学证明，电子这样排布可使能量最低，所以洪特规则可以包括在能量最低原理中，作为能量最低原理的一个补充。 在同一个原子中，离核越近、n越小的电子层能量越低。在同一电子层中，各亚层的能量按s、p、d、f的次序增高的。因此，E1s＜E2s＜E3s……；E4s＜E4p ＜E4d……。 在多电子的原子里的各个电子之间存在相互作用，研究某个外层电子的运动状态时，必须同时考虑到核及其它电子对它的作用。由于其它电子的存在，往往减弱了原子核对外层电子的作用力，从而使多电子原子的电子能级产生交错现象 核外电子的排布规律之三 （1）泡利不相容原理 泡利不相容原理是奥地利物理学家泡利提出来的。他指出，在同一个原子中，不可能有运动状态完全相同的两个电子存在。或者说，运动状态完全相同的电子在同一原子里是不能并存的、是互不相容的。如果同一原子中的电子前三种运动状态完全一样，那么处于同一轨道上的电子其第四种运动状态——自旋方向必然不同。由此，可以推论：同一原子中每一个轨道上只能容纳两个自旋方向相反的电子。 根据泡利不相容原理可推算出各个电子层可能容纳的电子数为2n2个。 （2）能量最低原理 能量最低原理是容易理解的，象水往低处流以处于势能较低的稳定状态一样，核外电子总是尽先占有能量最低的轨道，只当能量最低的轨道占满后，电子才依次进入能量较高的轨道。这是宇宙间从宏观到微观普遍存在的法则——能量越低越稳定。 ①电子排布时，按电子亚层能量高低排布。在同一电子层上，各亚层的能量顺序

核外电子排布规律总结

原子核外电子排布规律 ①能量最低原理：电子层划分为KvLvMvOvPv对应电子层能量增大；原子核外电子排布按照能量较低者低优先排布原则. ②每个电子层最多只能容纳2n2个电子。 ③最外层最多只能容纳8个电子（K层为最外层时不能超过2个）次外层最多只能容纳18个电子（K 层为次外层时不能超过2个倒数第三层最多只能容纳32个电子 注意：多条规律必须同时兼顾。 简单例子的结构特点： （1）离子的电子排布：主族元素阳离子跟上一周期稀有气体的电子层排布相同，如钠离子、镁离子、铝离子和氖的核外电子排布是相同的。 阴离子更同一周期稀有气体的电子排布相同：负氧离子，氟离子和氖的核外电子排布是相同的。（2）等电子粒子（注意主要元素在周期表中的相对位置） ①10 电子粒子:CH4、N3、NH2、NH、NH4、O2、OH、巴O H3O、F、HF、Ne Na、 Mg2、Al 3等。 ②18 电子粒子：SiH4、P3、Pli、S2、HS、H2S、Cl 、HCI、Ar、K、Ca2、PU 等。特殊情况： F2、H2O2、C2H6、CI^OH '③核外电子总数及质子总数均相同的阳离子有：Na、NH、H3O等；阴离子有：F、OH、 NH，；HS 、CI 等。 前18号元素原子结构的特殊性： （1）原子核中无中子的原子：1H （2）最外层有1个电子的元素：H、Li、Na；最外层有2个电子的元素:Be、Mg He （3）最外层电子总数等于次外层电子数的元素：Be Ar （4）最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素：C ;是次外层电子数3倍的元素：O ;是次外层电子数4倍的元素：Ne （5）最外层电子数是内层电子数一半的元素:Li、P （6）电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be Al （7）电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be （8）次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si 元素周期表的规律： （1）最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素，最外层电子数为1或2 的元素可能是主族、副族或0族元素，最外层电子数为8的元素是稀有气体（He例外） （2）在元素周期表中，同周期的U A、川A族元素的原子序数差别有：①第2、3周期（短周