能层能级构造原理课件

2．基态与激发态原子 (1)基态： 最低 能量状态。处于 最低 能量状态的 原子称为基态原子。 (2)激发态： 较高 能量状态(相对基态而言)。当基态原子 的电子 吸收 能量后，电子会跃迁到 较高能级 ，变成 激发 态 原子。 (3)基态原子、激发态原子相互转化时与能量的关系：基态 原子吸 释收 放能 能量 量激发态原子。
1．重视新、旧知识的密切联系。本章内容跟在初中化学课 程和高中必修 2 中学习的原子结构与元素性质等知识都有密切 的联系，在认识物质世界的层次上呈螺旋式上升。本章的知识 之间有着严密的逻辑关系。例如，在学习元素周期律和元素周 期表时，要以本章的原子结构理论为指导，并紧密地联系以前 学过的有关元素化合物的知识。
解析：各能层中所含有的能级数等于其能层序数，A 项错误； s 能级不管是在哪一能层上最多所容纳的电子数都为 2 个，B 项 错误；每个能层上最多容纳的电子数为 2n2，C 项错误；第一能 层中，只含 1s 能级，第二能层中，只含 2s、2p 两个能级，第三 能层(M 层)中，含有 3s、3p、3d 三个能级，D 项正确。
3.分类依据 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。 4．能级的表示方法及各能级最多容纳的电子数。
三、构造原理 1．构造原理 随着原子 核电荷数 的递增，绝大多数元素的原子核外 电子的排布将遵循以下排布顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、 3d 、 4p、5s、 4d 、5p、6s、 4f 、 5d 、6p、7s、……人 们把它称为构造原理。如图：
(4)能级的表示方法：
能层
能级
各能级最多容 纳的电子数
n＝1K
1s
2
n＝2L 2s 2p
26
n＝3M

④以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次 为2、6、10、14 …… （即1、3、5、7的二倍）。
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各电子层最多容纳的电子数是 2n2(n表示电子层)
第1层 （K最层多排）：
2个
第2层（L层）最多排：8个 第3层（M层）最多排：18个
第4层（N层）最多排：32个
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例如：钠原子有11个电子，分布在三个不同的能层上，第一层2个电子，第二层8个电 子，第三层1个电子。
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2、能级:
在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能 不同，可以将它们分为不同的能级。（就好比能层是楼 层，能级是楼梯的阶级。 ）各能层上的能级是不一样的。
能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：
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例：写出Zn的简化电子排布式。
Zn：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 Ar 简 化
Zn：[Ar] 3d10 4s2 简化电子排布式： Zn：[Ar] 3d10 4s2
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试写出8号、14号、26号元素的简化排布式？
【电子排布式】： 【简化电子排布式】：
钾：1s22s22p63s23p64s1 钙：1s22s22p63s23p64s2 钪：1s22s22p63s23p63d14s2 钛：1s22s22p63s23p63d24s2 矾：1s22s22p63s23p63d34s2 铬：1s22s22p63s23p63d54s1 锰：1s22s22p63s23p63d54s2 铁：1s22s22p63s23p63d64s2 钴：1s22s22p63s23p63d74s2 镍：1s22s22p63s23p63d84s2 铜：1s22s22p63s23p63d104s1 锌：1s22s22p63s23p63d104s2 镓：1s22s22p63s23p63d104s24p1 锗：1s22s22p63s23p63d104s24p2 砷：1s22s22p63s23p63d104s24p3 硒：1s22s22p63s23p63d104s24p4 溴：1s22s22p63s23p63d104s24p5 氪：1s22s22p63s23p63d104s24p6

【学与问】2.不同的能层分别有多少个能级，与能层的序 数（n）间存在什么关系？
第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2个能级(2s和2p)， 第3能层有3个能级(3s、3p和3d)，依次类推。以s、p、d、 f······排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、 3、5、7的二倍! 【学与问】3.英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电 子数是否相同？
在多电子原子中，同一能层的电子，能量可以不 同，还可以把它们分成能级。
表示方法及各能级所容纳的最多电子数：
能层 K L
M
N
O
能级
1s
2s
2p
3 s
3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …
最多 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 … 容纳
电子
数2 8
18
32
…
【学与问】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？ 能层最多可容纳的电子数为2n2个。
(2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： 1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p; 3d＜4d
(3) 不同层不同能级可由下面的公式得出: ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np (n为能层序数)
练习：
1、按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是：( C )
A．1s、2p、3d、4s
B．1s、2s、3s、2p
7s
7p
7
核
外
6s
6p
6d
6
电
子
5s
5p
5d
5f
5
填 充
4s
4p
4d
4f
4
顺
3s

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解析
二、构造原理与电子排布式 1．基态原子电子排布式的书写方法 构造原理是书写基态原子电子排布式的依据。 第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序： 1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…… 第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。 第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列即可得到电子排布式。
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2．已知 n 表示能层序数，下列说法正确的是( ) A．各能级最多可容纳的电子数按 s、p、d、f……的顺序依次为 1、3、5、 7……的 2 倍 B．各能层的能级都是从 s 能级开始至 f 能级结束 C．各能层含有的能级数为 n－1 D．各能层含有的电子数为 2n2
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(2)实例：Mg、Cl、Ca 的电子排布式： Mg：1s22s22p63s2 Cl：1s22s22p63s23p5 Ca：1s22s22p63s23p64s2
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1．是否每个能层都有 s 能级？请具体说明。
提示：是。任一能层的能级总是从 s 能级开始，如 K 层只有 s 能级，L 层有 s 和 p 两个能级，M 层有 s、p、d 三个能级，以此类推，因此每个能层 都有 s 能级。
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2．依据构造原理：能级的能量顺序为 np<(n＋1)s<nd、nd<(n＋1)p<(n ＋2)s<nf。那么，电子在排满 np 能级后接着进入的是(n＋1)s 能级而不是 nd 能级，当 nd 能级上有电子时，(n＋1)s 能级上已填有电子，n 能层已不是最 外层而是次外层了，所以原子核外最外层电子不超过 8 个。例如，钾(19K)的 各层电子数是 2、8、8、1 而不是 2、8、9。同样，当电子排满 nd 能级后接 着进入的是(n＋1)p 能级而不是 nf 能级，当 nf 能级上有电子时，(n＋2)s 能 级上已填有电子，即 n 能层已不是次外层而是倒数第三层了，所以次外层电 子不超过 18 个。

填入电子数
核外电子在能级中的排布顺序：
1s→2s → 2p→ 3s → 3p
原子的核外电子排布
【巩固･评价】 根据构造原理分析19K核外电子在能级中的排布。
×
√
KL
MN
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s
KL
M
N
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s
核外电子在能级中的排布顺序： 1s→2s → 2p→ 3s → 3p → 4s → 3d
核外电子运动的特点
① 电子的体积和质量都很小 ② 电子运动空间相对很大(绝对空间小) ③ 电子绕核作高速运动 (接近光速，约为108m/s） ④ 电子是做无规则的运动，没有确定的轨迹。
原子的核外电子排布
1.能层
电子层： 人们把电子运动的区域简化为不连续的壳层，称作“电子层”。
(1)能层：根据核外电子的能量不同，将核外电子所处的不同区域分成 不同的能层。
原子的核外电子排布
想一想
电子排布式也可以用于表示离子的核外电子排布，试写出Na+、Cl-和 Fe2+的电子排布式。
写出原子 的电子排 布式
判断原子 得失电子 的数目
①（价层电子）失电子的顺 序由外向里 ②得电子时，得到的电子填 充在最外层的某个能级上
(“行星系式”原子模型)
(核式模型)
一、关于原子（“ατομ” atom）
话题2 原子结构模型的演变 (必修1 P88科学史话)
4.玻尔原子模型(1913年）❖ 又称分层模型：当原子只有一个电子时，电子沿特定
球形轨道（线型轨道）运转；当原子有多个电子时， 它们将分布在多个球壳中绕核运动。 ❖ 不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。

1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
高中化学能层与能级构造原 理课件新人教版选修
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。

解析：[根据构造原理，各能级能量由低到高的顺序 为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s……，A项 和D项正确顺序为E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s)；对于不 同能层的相同能级，能层序数越大，能量越高，所 以C项错误。]
2．下列原子或离子的核外电子排布式，正确的是( C ) A．16S2－：1s22s22p63s23p4 B．21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1 C．18Ar：1s22s22p63s23p6 D．9F：2s22p5
(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。
能级，变为激发态原子。
(3)基态、激发态相互间转化的能量变化
基态
吸收能量 放出能量
激发态
二、基态与激发态 原子光谱 1．基态原子与激发态原子
（4）电子跃迁释放能量的重要形式是_光___。
激光笔
LED灯装饰的夜景
微点拨：(1)电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的 激发态乃至基态时，将释放能量；反之，将吸收能量。 光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。 (2)电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得 失电子时发生的是化学变化。 (3)一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。

• 4. (1)已知短周期元素A、B，A元素原子的最外层电子数为m，次 外层电子数为n；B元素原子的M层(有电子)电子数为m－n－1，L 层电子数为m＋n＋2，则A为C ____(填元素符号，下同)，B为Na_____。
• (2)已知X元素原子的L层比Y元素原子的L层少3个电子，Y元素原 子的核外电子总数比X元素原子的多5，则X、Y分别为N ____、Mg____。
导入
一、能层与能级
1.能层
按电子能量高低将核外电子分成不同的能层（电子层）
能
层 一二三四五六七
符
号
K
L
M
N
O
P
Q
最多电子数
2
8 18 32 50 72 98
能量：从K至Q ，能层越高，离核越远，能层能量越高。
2.能级： 据同一能层中电子能量的差异分成不同的能级
任一能层的能级总是从s能级开始ns、np、nd、nf…
7 6
同一能层各能 5 级能量顺序为： E(ns)＜E(np) ＜E(nd)＜ E(nf)…
各能层的能级个数 = 能层序数
5g 5f 5d 5p
5s
4f
4d
4p
4s 3d 3p
4
3s 2p
N
3
2s
M
2 1s
L
1K
Q
P
O
s、p、d、f各能 级可容纳的最多 电子数依次为 1、 3、5、7的二倍
课本P7： ①能层的能级数等于该能层序数。 ②任一能层的能级总是从s能级开始ns、np、nd、nf… ③s、p、d、f各能级可容纳的最多电子数依次为 1、3、5、7的二倍 ④同一能层各能级能量顺序为： E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)…

7p
6p 6d
5p 5d 5f
4p 4d 4f
3p 3d 能
2p
级
交
错
能量由低到高顺序 :
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s … …
知识点3、构造原理
2、电子排布式
例 17Cl：1s2 2s22p6 3s23p5 19K：1s2 2s22p6 3s23p6 4s1 简 K： [Ar] 4s1 写
(1)同一能层各能级能量关系。 (2)不同能层，相同能级的能量关系，不同能级的能量关系。 3．根据构造原理书写电子排布式。
当堂巩固
练习1．表示一个原子在第三个电子层上有10个电子时，可以写
成( B )
应先排满3s，再排满3p，最后排3d能级
A．3s10 B．3s23p63d2
C．3d10
D．3s23p53d3
(2)英文字母相同的不同能级的能量高低比较： 1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p； 3d＜4d
(3) 不同层不同能级可由下面的公式得出: ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np (n为能层序数)
(4) 不同层不同能级能量由低到高顺序 : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p……
例2、下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ D ） 核外电子排布根据构造原理
√ A. Al 1s22s22p63s23p1
√ B. O2- 1s22s22p6
√ C. Na+ 1s22s22p6
×D. Si 1s22s22p2
1s22s22p63s23p2
总结感悟
本节小结 1．能级与能层的关系，各能层、能级容纳的电子数。 2．能级、能层的能量关系包括：