人教版高中数学选修三1.1.1能层与能级构造原理与电子排布式

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目标与素养：1.了解原子核外电子的能层分布，能级分布及其与能量的关系。

(微观探析)2.了解原子结构的构造原理，熟记基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序。

(宏观辨识与模型认知)3.熟练掌握1～36号元素基态原子的核外电子排布式。

(微观探析与科学探究)一、原子的诞生 1．原子的诞生2．宇宙的组成元素及其含量宇宙⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫氢(H )：约为宇宙原子总数的88.6%氦(He )：约为氢原子数的18二者合起来约占宇宙原子总数的99.7%以上 其他90多种天然元素的原子总数加起来不足1% 3．地球的组成元素地球上的元素⎩⎨⎧非金属元素(包括稀有气体)：仅22种金属元素：绝大多数二、能层与能级1．能层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依次为1、3、5、7的二倍。

3．能层、能级中所容纳的电子数能层(n)一二三四五六七……符号K L M N O P Q ……能级1s2s2p 3s3p3d4s 4p4d4f 5s……………………最多电子数2 2 6 2 612 61142……………………2 8 18 32 ………………2n2(1)原子结构示意图中有几个能层和能级？[答案]3,4。

(2)能级n s能量一定大于(n－1)d的能量吗？[答案]不一定。

三、构造原理与电子排布式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)构造原理示意图微点拨：①不同能层同能级符号的能量，能层越高，能量越高。

第一章原子结构与性质
第一节原子结构
（第一课时）
化学组孙京伟
核心素养：
通过对原子结构的深入学习，培养学生化学模型认知，使学生能描述和表示化学中的原子结构模型，并指出模型表示的具体含义，并培养学生抽象问题具体化的化学思想。

教材分析：
本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。

比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。

本节从介绍原子的诞生入手，在介绍能层、能级的概念后，直接给出构造原理并根据构造原理进行电子排布。

本节内容抽象，教学中注意培养学生的空间想象能力、分析推理能力及抽象概括能力。

学情分析:
必修2中学生已经学过初步的原子结构知识，本节在此基础上拓展，注意由浅入深的引入，帮助学生会常见元素核外电子排布的表示。

教学目标
1. 了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布。

2. 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。

教学重点
1、核外电子的能级分布
2、常见元素（1～26号）原子核外电子的排布式的表示
教学难点：依据构造原理表示元素原子核外电子的排布
教学策略
复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯。

教学思路
创设情境1——设疑——引入原子诞生
创设情境2——设疑——介绍能级、能层及其关系——学生活动，加深认识举例设疑——书写原子的电子排布式——引出构造原理——强化书写原子的电子排布式。

选修三 第一章 第一节 原子结构（第1课时）
一、开天辟地——原子的诞生
一、开天辟地——原子的诞生
一、开天辟地——原子的诞生
一、开天辟地——原子的诞生
一、开天辟地——原子的诞生
纤维素（C6H10O5）n
星云 H2 、He
淀粉（C6H10O5）n
雪花 H2O
一、开天辟地——原子的诞生
原子来源于何处？
2、电 子 排 布 式
② 简化电子排布式的书写：
Zn：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
Ar 简
化
Zn：[Ar] 3d10 4s2
【练习】写出Si、Ti 、Co 、Br的简化电子排布式 。
三、构造原理与电子排布式
2、电 子 排 布 式
③ 特殊情况：
Cr：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2 Cr：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1
三、构造原理与电子排布式
2、电 子 排 布 式
① 电子排布式的书写：
例：写出Zn的电子排布式 依据构造原理：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 书写时：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
【练习】写出Si、Ti 、Co 、Br的电子排布式 。
三、构造原理与电子排布式
原子的认识过程 ： 2、道尔顿原子模型
一、开天辟地——原子的诞生
原子的认识过程 ： 3、汤姆森原子模型（1904年）
一、开天辟地——原子的诞生
原子的认识过程 ： 4、卢瑟福原子模型（1911年）
一、开天辟地——原子的诞生
原子的认识过程 ： 5、波尔原子模型（1913年）
一、开天辟地——原子的诞生

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 【解析】 S2－的电子排布式应为 1s22s22p63s23p6。 【答案】 C
[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
【解析】 同一能层中能级的能量 ns<np<nd<nf，符号相同的能级如
2p<3p<4p；由构造原理知能量 4s<3d，D 项错误。
【答案】 D
2．按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是( )
(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。
28
2 6 10 2 18
6
10
14
2
… …
…… ……
… …
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……