能层能级构造原理

第一节原子结构第1课时能层、能级、原子光谱和构造原理学业要求核心素养建构1.知道原子核外电子的能级高低顺序。

2.知道处于不同能级的电子，在一定条件下会发生激发与跃迁。

3.了解原子核外电子排布的构造原理。

4.能书写1～36号元素基态原子的核外电子排布式。

『知识梳理』一、能层与能级1.能层(1)核外电子按能量不同分成能层，电子的能层由内到外排序，其序号、符号以及所能容纳的最多电子数如下：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(2)能层越高，电子的能量越高：E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)。

2.能级(1)同一能层还分成不同能级。

(2)能级用相应能层的序数和能级的字母代号s、p、d、f组合在一起来表示，在每一个能层中，能级符号的顺序是n s、n p、n d、n f……(n表示能层)。

(3)任一能层的能级数等于该能层序数，如第三能层有3个能级( 3s、3p和3d)。

(4)s、p、d、f……能级可容纳的最多电子数为1、3、5、7……的2倍。

(5)多电子原子里，同一能层各能级的能量顺序：E(n s)<E(n p)<E(n d)<E(n f)。

3.能层、能级的符号和所能容纳的最多电子数[微自测]1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。

(1)第三能层有s、p共2个能级()(2)3d能级最多容纳5个电子()(3)第三能层最多容纳8个电子()(4)任一能层的s能级最多容纳的电子数均为2()(5)3p2表示3p能级只能填充两个电子()(6)同一原子中，2p、3p、4p电子的能量逐渐升高()(7)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()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)√二、基态与激发态、原子光谱1.基态原子与激发态原子(1)基态原子：处于最低能量状态的原子。

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 LM NO… 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p … … … 最多电子数2 2626 1026101426…… (2)8 1832 2n 2。

高中化学选修三能层能级构造原理能层、能级和构造原理是组成原子的基本概念，对于理解原子的结构和性质非常重要。

接下来我会分别介绍这三个概念，并详细解释它们之间的关系。

能层是指电子在原子中分布的范围。

在原子核周围，分为一层一层的能层。

每个能层都有不同的能级和容纳电子的数量限制。

在最内层的能层称为K层，其次依次为L层、M层、N层等，没有明确的限制，但K、L、M层较为常见。

能级是指原子中能量相同的电子组成的一组电子。

每个能级都有固定的能量，而且在同一能层中的所有电子具有相同的能级。

能级的数量是根据能层和每个能层能够容纳的电子数量来决定的。

构造原理是根据泡利不相容原理、薛定谔方程和原子壳层结构来解释原子中电子的排布规则。

泡利不相容原理指的是原子中的电子不允许处于相同的状态，即一个原子中的电子数量不超过2n²，其中n为能层的编号。

薛定谔方程是描述电子波函数的方程，通过求解薛定谔方程，可以确定电子的能级分布。

原子壳层结构是指电子填充能层和能级时的一种排列规则，一般遵循能量最低原则，即由低能量到高能量逐个填充。

能级和能层之间的关系是，能级是能层中电子的划分，每个能层含有若干个能级。

每个能级都有固定的能量，而且在同一能层中的所有电子具有相同的能级。

能层和能级的数量是由原子的结构决定的，不同的原子具有不同的能层和能级数量。

能级和能层的存在对原子的性质有很多影响。

首先，能级和能层的存在使得原子中的电子具有一定的空间分布，从而使得原子具有一定的体积。

其次，能级和能层的分布使得原子具有一定的能量差异，从而形成能级跃迁和能层跃迁，这是原子发射和吸收光的基础。

此外，能级和能层还对原子的化学反应、电子结构和磁性性质等方面有重要影响。

综上所述，能层、能级和构造原理是理解原子结构的重要概念。

能层是电子分布的范围，每个能层包含多个能级。

能级是能量相同的电子组成的一组电子。

构造原理是根据泡利不相容原理、薛定谔方程和原子壳层结构解释电子的排布规则。

第一节原子结构第1课时能层与能级构造原理1．知道原子的诞生及人类认识原子结构的演变过程。

2.熟知核外电子与能层的关系，核外电子的能级分布。

3．能根据构造原理写出1～36号元素的核外电子排布。

原子的诞生能层与能级1．原子的诞生2．宇宙中元素的组成及含量3．能层与能级(1)能层：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，能层用n表示，n值越大，能量越高。

(2)能级①根据多电子原子中同一能层电子的能量不同，将它们分成不同的能级。

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……填写下表：由上表可推知：a．能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有3s、3p、3d 3个能级。

b．s、p、d、f各能级可容纳的最多电子数分别为1、3、5、7的2倍。

1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例)。

语句描述正误阐释错因或列举反例(1)能级就是电子层(2)每个能层最多可容纳的电子数是2n2(3)同一能层中不同能级的能量高低相同(4)不同能层中的s能级的能量高低相同(2)√(3)×同一能层中不同能级的能量高低顺序是E(n s)＜E(n p)＜E(n d)＜E(n f)……(4)×不同能层中同一种能级，能层序数越大能量越高2．在同一个原子中，M能层上的电子与Q能层上的电子的能量()A．前者大于后者B．后者大于前者C．前者等于后者D．无法确定解析：选B。

在同一个原子中，能层的能量由低到高的顺序是K、L、M、N、O、P、Q……故B正确。

3．能层序数与该能层所含能级的种类数有什么关系？不同能层的同一种能级，最多容纳的电子数相同吗？答案：能层序数等于该能层所包含的能级数。

不同能层的同一种能级，最多容纳的电子数相同。

题组一原子的诞生及原子结构理论的发展1．(2020·石家庄高二期中)下列说法中不符合现代大爆炸宇宙学理论的是()A．我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸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解析：选B。