能层与能级 构造原理与电子排布

级交错现象。
(1)对大多数元素来说,各能层的能级数=能层序数,任一能层的能级总是从s能级开始。
(2)s、p、d、f……各能级最多可容纳的电子数依次为1、3、5、ห้องสมุดไป่ตู้……的二倍。
(3)次外层电子不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个),倒数第三层电子不能超过32个;
这种规律称为构造原理。
(6)1s22s22p63s23p63d104s2
能层 能级
最多 电子数
KL M
N
O
……
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p … ……
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 … ……
2 8 18
32
…
……
各能层含有的能级数为n-1
(2)符号:在每一能层中,能级符号分别为ns、np、nd、nf……,其中n代表能层。
(1)11Na
;(2)16S
;
各能级可容纳的最多电子数按s、p、d、f……的顺序依次为1、3、5、7……的二倍
二、构造原理与电子排布式的书写
(4)1s22s22p63s23p64s2
所以,“能层越大,能级的能量越高”这句话是错误的。
从构造原理图中可以看出,能级的能量高低除了符合E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)和E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)等规律之外,还存在一些不同能层的能
((23))1特s2殊2s原一22子p6的3s核二23外p4电子三排布式的书写方法。
三、构造原理与电子排布式 钠原子的电子排布式为 1s22s22p63s1,也可以写成[Ne]3s1。
E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)

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……

39
5．根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。 (1)A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半：
1s22s22p63s23p2 。
(2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：
1s22s22p1
。
(3)基态Ni2＋、Fe3＋、N3－的电子排布式分别为
、
[Ar]3d8 、 [Ar]3d5 。 1s22s22p6
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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)26Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
。
(5)29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
。
(6)11Na 1s22s22p63s1
。
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[解析] 根据原子核外电子的排布规律和构造原理书 写原子的电子排布式，应注意从3d能级开始出现“能 级交错”现象。
20
重难点：构造原理与电子排布式
基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故Fe3＋的电子
31
[规律方法] 书写电子排布式的关键是熟悉构造原理，各能级能 量由低到高可记为ns<(n－2)f<(n－1)d<np，最后要把 同一能层的不同能级移到一起。
32
随堂演练
1．第N能层所含能级数、最多容纳的电子数分别为( D )
A．3、18
B．4、24
C．5、32

高中化学学习材料唐玲出品【创新方案】2014-2015高中化学 1.1.1 能层与能级构造原理与电子排布式课堂10分钟练习新人教版选修31．(对应考点一)下列叙述正确的是( )A．能级就是电子层B．每个能层最多可容纳的电子数是2n2C．同一能层中的不同能级的能量高低相同D．不同能层中的s能级的能量高低相同解析：能层是电子层，同一能层中的不同能级的能量高低的顺序是n s＜n p＜n d＜n f，不同能层，能级符号相同，n越大，能量越高，如1s＜2s＜3s＜4s……。

答案：B2．(对应考点一)比较下列能级的能量大小(填“＞”“＝”或“＜”)：(1)2s________4s；(2)3p________3d；(3)3d________4s；(4)4d________5d；(5)2p________3s；(6)4d________5f。

解析：不同能层之间，能量会产生能级交错现象，即能层序数大的能级，其能量不一定高，如3d＞4s。

答案：(1)＜(2)＜(3)＞(4)＜(5)＜(6)＜3．(对应考点二)下列各原子或离子的电子排布式正确的是( )A．O2－1s22s22p4B．Ca [Ar]3d2C．Fe [Ar]3d54s3D．Si 1s22s22p63s23p2解析： O2－电子排布式为 1s22s22p6；Ca 电子排布式为[Ar]4s2；Fe 电子排布式为[Ar]3d64s2。

答案：D4．(对应考点二)某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法中不．正确的是( ) A．该元素原子中共有25个电子B．该元素原子核外有4个能层C．该元素原子最外层共有2个电子D．该元素原子M电子层共有8个电子解析：从电子排布式看，该原子最高能级为4s2，故有4个能层，最外层有2个电子，B、C正确；各能级的电子数之和为25，A正确；M层电子排布为3s23p63d5，故该层电子数为13，D项错误。

答案：D5．已知M2＋离子3d轨道上有5个电子，试推出：(1)M原子的核外电子排布：____________________________________________。