1、第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第第1課時原子的誕生、能層、能級和構(gòu)造原理課時原子的誕生、能層、能級和構(gòu)造原理 知知 識識 梳梳 理理氫氫一、原子的誕生、能層與能級一、原子的誕生、能層與能級1.原子的誕生原子的誕生氦氦鋰鋰2.宇宙中元素的組成及含量宇宙中元素的組成及含量根據(jù)多電子原子核外電子的根據(jù)多電子原子核外電子的，將核外電子分成不同的能層，能，將核外電子分成不同的能層，能層用層用_、 _ 、 _ 、 _ 、 _ 、 _ 、 _ 表示。表示。3.能層能層88.6%1/81%能量差異能量差異KLMNOPQ(1)根據(jù)多電子原子中同一能層電子根據(jù)多電子原子中同一能層電子的不同，將它們分成不同能級。的不

2、同，將它們分成不同能級。(2)能級用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母能級用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母s、p、d、f組合在一起來表示，在每一個能層中，組合在一起來表示，在每一個能層中，能級符號的順序是能級符號的順序是、nd、nf(n表示能層表示能層)。(3)能層序數(shù)能層序數(shù)_該能層所包含的能級數(shù)，如第三能層有能級該能層所包含的能級數(shù)，如第三能層有能級。(4)s、p、d、f能級可容納的最多電子數(shù)為能級可容納的最多電子數(shù)為1、3、5、7的的倍。倍。4.能級能級能量能量nsnp等于等于3個（個（3s、3p、3d）25.能層、能級的符號和所能容納的最多電子數(shù)能層、能級的符號和所能容納的最多電子數(shù)能層能層(n)一一二二三三

3、四四五五六六七七符號符號KLMNOPQ能級能級1s2s 2p3s3p3d4s4p4d4f5s 最多最多電子電子數(shù)數(shù) 226261026101422818322n2答案每個能層最多容納答案每個能層最多容納2n2個電子。個電子。答案答案各能層的能級數(shù)能層序數(shù)，如第各能層的能級數(shù)能層序數(shù)，如第1能層只有能層只有1個能級個能級(1s)，第，第2能層有能層有2個能個能級級(2s、2p)、第、第3能層有能層有3個能級個能級(3s、3p、3d)。答案答案相同，如相同，如2p、3p能級最多容納的電子數(shù)都是能級最多容納的電子數(shù)都是6個。個?！咀灾魉伎肌俊咀灾魉伎肌?.原子核外電子的每一個能層最多可容納的電子數(shù)與

4、能層的序數(shù)原子核外電子的每一個能層最多可容納的電子數(shù)與能層的序數(shù)(n)間存在什么關(guān)系？間存在什么關(guān)系？2.不同的能層所含有的能級數(shù)與能層的序數(shù)不同的能層所含有的能級數(shù)與能層的序數(shù)(n)間存在什么關(guān)系？間存在什么關(guān)系？3.英文字母相同的不同能級英文字母相同的不同能級(如如2p、3p)中所能容納的最多電子數(shù)是否相同？中所能容納的最多電子數(shù)是否相同？隨著原子隨著原子的遞增，絕大多數(shù)元素的原子核外電子的排布將遵循下的遞增，絕大多數(shù)元素的原子核外電子的排布將遵循下圖的排布順序。人們把它稱為構(gòu)造原理。圖的排布順序。人們把它稱為構(gòu)造原理。即電子填充能級的順序：即電子填充能級的順序：1s、2s、2p、3s、4

5、s、4p、5s、4d、5p、_、4f、 _ 、6p、7s二、構(gòu)造原理與電子排布式二、構(gòu)造原理與電子排布式1.構(gòu)造原理構(gòu)造原理核電荷數(shù)核電荷數(shù)3p3d6s5d將能級上排布的電子數(shù)標(biāo)在該能級符號將能級上排布的電子數(shù)標(biāo)在該能級符號，并按照能層從左到右的順，并按照能層從左到右的順序排列的式子，稱電子排布式，如序排列的式子，稱電子排布式，如Mg原子的電子排布式中數(shù)字和符號的意義為原子的電子排布式中數(shù)字和符號的意義為鋁原子的電子排布式為鋁原子的電子排布式為，也可以寫成，也可以寫成。2.電子排布式電子排布式右上角右上角1s22s22p63s23p1Ne3s23p1(1)不同能層、不同能級不同能層、不同能級(

6、s、p、d、f)的排布遵循什么規(guī)律？的排布遵循什么規(guī)律？(2)原子最外層、次外層及倒數(shù)第三層最多容納的電子數(shù)為什么分別是原子最外層、次外層及倒數(shù)第三層最多容納的電子數(shù)為什么分別是8、18、32個？個？答案答案(1)ns(n2)f(n1)dnp(n1)s。(2)最外層由最外層由ns、np組成，電子數(shù)不大于組成，電子數(shù)不大于268；次外層由；次外層由(n1)s、(n1)p、(n1)d組成，電子數(shù)不大于組成，電子數(shù)不大于261018；倒數(shù)第三層由；倒數(shù)第三層由(n2)s、(n2)p、(n2)d、(n2)f組成，電子數(shù)不大于組成，電子數(shù)不大于26101432。【自主思考】【自主思考】1.通過分析構(gòu)造原

7、理，回答下列問題：通過分析構(gòu)造原理，回答下列問題：(1)電子排布式的書寫順序與核外電子填充順序一定相同嗎？電子排布式的書寫順序與核外電子填充順序一定相同嗎？(2)所有元素的原子核外電子排布都符合構(gòu)造原理嗎？所有元素的原子核外電子排布都符合構(gòu)造原理嗎？答案答案(1)不一定相同，電子排布式的書寫按電子層由里到外和不一定相同，電子排布式的書寫按電子層由里到外和s、p、d順序，而核順序，而核外電子填充順序是按構(gòu)造原理。過渡元素電子排布式書寫與電子填充順序不一致。外電子填充順序是按構(gòu)造原理。過渡元素電子排布式書寫與電子填充順序不一致。(2)136號元素中，只有號元素中，只有Cr、Cu兩種元素基態(tài)原子的電

8、子填充順序與構(gòu)造原理不符兩種元素基態(tài)原子的電子填充順序與構(gòu)造原理不符合。合。2.從元素周期表中查出從元素周期表中查出Cr、Cu的價電子排布式，思考：的價電子排布式，思考：答案方括號里符號的意義是稀有氣體元素原子的結(jié)構(gòu)，表示該元素前一周期的稀答案方括號里符號的意義是稀有氣體元素原子的結(jié)構(gòu)，表示該元素前一周期的稀有氣體元素原子的電子排布結(jié)構(gòu)；有氣體元素原子的電子排布結(jié)構(gòu)；O：He2s22p4；Si：Ne3s22p2；FeAr3d64s2。3.鈉的電子排布寫成鈉的電子排布寫成Ne3s1，方括號里的符號是什么意義？模仿寫出，方括號里的符號是什么意義？模仿寫出8號、號、14號、號、26號號元素簡化的電子

9、排布式。元素簡化的電子排布式。效效 果果 自自 測測(1)第三能層有第三能層有s、p共共2個能級個能級()(2)3d能級最多容納能級最多容納5個電子個電子()(3)第三能層最多容納第三能層最多容納8個電子個電子()(4)任一能層的任一能層的s能級最多容納的電子數(shù)均為能級最多容納的電子數(shù)均為2()(5)s能級的能量一定比能級的能量一定比p能級的低能級的低()(6)3p2表示表示3p能級只能填充兩個電子能級只能填充兩個電子()(7)同一原子中，同一原子中，1s、2p、4p電子的能量逐漸降低電子的能量逐漸降低()1.判斷正誤，正確的打判斷正誤，正確的打“”“”；錯誤的打；錯誤的打“”。(8)同一原子

10、中，同一原子中，2p、3p、4p電子的能量逐漸升高電子的能量逐漸升高()(9)各能級最多可容納的電子數(shù)按各能級最多可容納的電子數(shù)按s、p、d、f的順序依次為的順序依次為1、3、5、7的的2倍倍()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)電子分層排布模型電子分層排布模型“葡萄干布丁葡萄干布丁”模型模型量子力學(xué)模型量子力學(xué)模型道爾頓原子學(xué)道爾頓原子學(xué)說說核式模型核式模型A. B.C. D.解析解析陰極射線的發(fā)現(xiàn)、陰極射線的發(fā)現(xiàn)、粒子散射實驗、氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)和研究，對揭示原子粒子散射實驗、氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)和研究，對揭示原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的奧秘起到了極為重要的作用。道爾頓、湯姆生、盧

11、瑟福、玻爾等人提出內(nèi)部結(jié)構(gòu)的奧秘起到了極為重要的作用。道爾頓、湯姆生、盧瑟福、玻爾等人提出的原子結(jié)構(gòu)模型對人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)做出了巨大的貢獻。原子結(jié)構(gòu)模型的演變過程的原子結(jié)構(gòu)模型對人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)做出了巨大的貢獻。原子結(jié)構(gòu)模型的演變過程可以表述為道爾頓原子學(xué)說可以表述為道爾頓原子學(xué)說湯姆生湯姆生“葡萄干布丁葡萄干布丁”模型模型盧瑟福核式模型盧瑟福核式模型玻爾玻爾電子分層排布模型電子分層排布模型量子力學(xué)模型。量子力學(xué)模型。答案答案C2.下列對不同時期原子結(jié)構(gòu)模型提出的時間排列正確的是下列對不同時期原子結(jié)構(gòu)模型提出的時間排列正確的是()(1)3d，4s；(2)3s，3p，3d；(3)2s，3s，4s

12、。解析解析解答此題的關(guān)鍵在于熟記構(gòu)造原理。各能級的能量按解答此題的關(guān)鍵在于熟記構(gòu)造原理。各能級的能量按1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s的順序逐漸升高。的順序逐漸升高。答案答案(1)4s3d(2)3s3p3d(3)2s3s4s3.比較下列原子的能級的能量高低：比較下列原子的能級的能量高低：提示提示(1)英文字母相同的不同能級中，能層序數(shù)越大，電子能量越高。如英文字母相同的不同能級中，能層序數(shù)越大，電子能量越高。如E2pE3pE4p(2)同一能層中，能級越高，電子能量越高。如同一能層中，能級越高，電子能量越高。如E4sE4pE4dE4f。(3)從第三能層開始出現(xiàn)能級交錯現(xiàn)象，能

13、級交錯排列的順序即能量由低到高的順序，從第三能層開始出現(xiàn)能級交錯現(xiàn)象，能級交錯排列的順序即能量由低到高的順序，EnsE(n2)fE(n1)dEnp。如。如E4sE3d、E5sE4d、E6sE4fE5d(4)能層和能級都相同時，電子的能量相同。能層和能級都相同時，電子的能量相同。探究一能層、能級和構(gòu)造原理的理解探究一能層、能級和構(gòu)造原理的理解【探究討論】【探究討論】1.怎么比較電子能量的高低？怎么比較電子能量的高低？提示提示如下圖所示：如下圖所示：每一行表示每一行表示1個能級組，自下而上表示個能級組，自下而上表示n個能級組，其能量依次升高；在同一能級組個能級組，其能量依次升高；在同一能級組內(nèi)，從

14、左到右能量依次升高。內(nèi)，從左到右能量依次升高。2.原子核外電子按能量的差異如何分成能級組？原子核外電子按能量的差異如何分成能級組？【點撥提升】【點撥提升】1.各能級的能量并不是按能層序數(shù)增大的順序遞增的，從第三能層開始出現(xiàn)了能層各能級的能量并不是按能層序數(shù)增大的順序遞增的，從第三能層開始出現(xiàn)了能層高的能級的能量比能層低的能級的能量低的現(xiàn)象，稱為能級交錯現(xiàn)象。能級交錯高的能級的能量比能層低的能級的能量低的現(xiàn)象，稱為能級交錯現(xiàn)象。能級交錯可以表示為能量可以表示為能量ns（n2）f（n1）dnp，如，如4s3d，5s4d，6s4f5d等。要特別記憶等。要特別記憶4s3d這一能級交錯現(xiàn)象。這一能級交錯

15、現(xiàn)象。2.原子核外電子按能量由低到高的順序依次排布。因此，根據(jù)構(gòu)造原理可以比較各原子核外電子按能量由低到高的順序依次排布。因此，根據(jù)構(gòu)造原理可以比較各能級的能量高低。能級的能量高低。A.各能層的能級數(shù)按各能層的能級數(shù)按K、L、M、N分別為分別為1、2、3、4B.各能層的能級都是從各能層的能級都是從s能級開始至能級開始至f能級結(jié)束能級結(jié)束C.各能層含有的能級數(shù)為各能層含有的能級數(shù)為n1D.各能層含有的電子數(shù)為各能層含有的電子數(shù)為2n2解析解析各能層中的能級數(shù)等于其所處的能層各能層中的能級數(shù)等于其所處的能層序序數(shù)，即當(dāng)數(shù)，即當(dāng)n1時，它只有一個時，它只有一個s能級，能級，當(dāng)當(dāng)n2時，含有兩個能級分

16、別為時，含有兩個能級分別為s、p能級，所以能級，所以B、C都不正確；都不正確；D選項中每個能層選項中每個能層最多能填充最多能填充2n2個電子，但不是一定含有個電子，但不是一定含有2n2個電子。個電子。答案答案A【典題例證【典題例證1】下列有關(guān)認識正確的是（）】下列有關(guān)認識正確的是（）（1）2s3s；（；（2）2s3d；（3）3p3s；（；（4）4f5f；解析解析根據(jù)構(gòu)造原理，各能級能量由低到高的順序為：根據(jù)構(gòu)造原理，各能級能量由低到高的順序為：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s、5f、6d、7p答案答案（1）（）（2）（）（3）（）（

17、4）【學(xué)以致用【學(xué)以致用1】比較下列原子】比較下列原子能級能級的能量高低。的能量高低。提示提示電子排布按構(gòu)造原理填充，而書寫電子排布式時，按能層由小到大的順序書電子排布按構(gòu)造原理填充，而書寫電子排布式時，按能層由小到大的順序書寫，同一能層按能級順序連在一起。如寫，同一能層按能級順序連在一起。如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而不能寫成，而不能寫成1s22s22p63s23p64s23d6。探究二電子排布式的書寫探究二電子排布式的書寫【探究討論】【探究討論】1.書寫電子排布式應(yīng)注意的問題是什么？書寫電子排布式應(yīng)注意的問題是什么？提示提示基態(tài)原子失電子時，由外層向里層，按能級順序

18、失去電子。基態(tài)原子失電子時，由外層向里層，按能級順序失去電子。2.基態(tài)原子失電子的規(guī)律？基態(tài)原子失電子的規(guī)律？按照構(gòu)造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級中。如：按照構(gòu)造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級中。如：6C：1s22s22p210Ne：1s22s22p6 17Cl：1s22s22p63s23p519K：1s22s22p63s23p64s1對于較復(fù)雜的電子排布式，應(yīng)先按能量最低原理從低到高排列，然后將同一層的電對于較復(fù)雜的電子排布式，應(yīng)先按能量最低原理從低到高排列，然后將同一層的電子移到一起。子移到一起。如：如：26Fe：先按能量從低到高排列為：先按能量從低到高排列為1s22s2

19、2p63s23p64s23d6，然后將同一層的排列一起，即該原子的電子排布式為然后將同一層的排列一起，即該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2?！军c撥提升】【點撥提升】1.簡單原子的電子排布式的書寫簡單原子的電子排布式的書寫2.復(fù)雜原子的電子排布式的書寫復(fù)雜原子的電子排布式的書寫如如K：1s22s22p63s23p64s1，其簡化電子排布式可表示為，其簡化電子排布式可表示為Ar4s1，其中，其中Ar代表代表Ar原原子的核外電子排布式，即子的核外電子排布式，即1s22s22p63s23p6，4s1是是K原子的最外層電子排布。再如原子的最外層電子排布。再如Fe原子的簡化電子

20、排布式為原子的簡化電子排布式為Ar3d64s2。先寫原子的電子排布式，然后再得失電子。例如：先寫原子的電子排布式，然后再得失電子。例如：O2的電子排布式，先寫的電子排布式，先寫O原子原子的電子排布式為的電子排布式為1s22s22p4，再得，再得2個電子知個電子知O2的電子排布式為的電子排布式為1s22s22p6。Fe3的電的電子排布式，先寫子排布式，先寫Fe原子的電子排布式為原子的電子排布式為Ar3d64s2，再失去，再失去3個電子（由外層向里層個電子（由外層向里層失去電子）得到失去電子）得到Fe3電子排布式為電子排布式為Ar3d5，而不能先失去，而不能先失去3d上的上的3個電子，再按能個電子

21、，再按能層層順序?qū)懗身樞驅(qū)懗葾r3d34s2。3.利用構(gòu)造原理書寫簡化電子排布式利用構(gòu)造原理書寫簡化電子排布式4.簡單離子電子排布式的書寫簡單離子電子排布式的書寫當(dāng)能級處于全空、全充滿或半充滿狀態(tài)時，能量相對較低，原子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。當(dāng)能級處于全空、全充滿或半充滿狀態(tài)時，能量相對較低，原子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。（1）24Cr的電子排布式的書寫的電子排布式的書寫5.特殊原子的電子排布式書寫規(guī)則特殊原子的電子排布式書寫規(guī)則（2）29Cu的電子排布式的書寫的電子排布式的書寫（1）基態(tài)）基態(tài)B原子的電子排布式為原子的電子排布式為。（2）基態(tài)）基態(tài)N原子的價電子排布式為原子的價電子排布式為。（3）Se原子序數(shù)為原子序

22、數(shù)為，其核外，其核外M層電子的排布式為層電子的排布式為。（4）Li3N晶體中氮以晶體中氮以N3存在，基態(tài)存在，基態(tài)N3的電子排布式為的電子排布式為。（5）寫出基態(tài)鎵（）寫出基態(tài)鎵（Ga）原子的電子排布式：）原子的電子排布式：?！镜漕}例證【典題例證2】按要求填空：】按要求填空：解析解析B的核外有的核外有5個電子，電子排布式為個電子，電子排布式為1s22s22p1或或He2s22p1。N原子最外層有原子最外層有5個個電子，最高能層為電子，最高能層為2，價電子排布式為，價電子排布式為2s22p3。Se與與O同主族。原子序數(shù)為同主族。原子序數(shù)為34，N能層能層有有6個電子，故其個電子，故其M層排滿，層

23、排滿，M層電子排布式為層電子排布式為3s23p63d10。N原子電子排布式為原子電子排布式為1s22s22p3，N原子得到原子得到3個電子所得個電子所得N3的電子排布式為的電子排布式為1s22s22p6。Ga為第四周期第為第四周期第A族元素。故其原子最外層電子排布式為族元素。故其原子最外層電子排布式為4s24p1，Ga原子電子排布式為原子電子排布式為Ar3d104s24p1或或1s22s22p63s23p63d104s24p1。答案答案（1）1s22s22p1或或He2s22p1（2）2s22p3（3）343s23p63d10（4）1s22s22p6（5）1s22s22p63s23p63d10

24、4s24p1或或Ar3d104s24p1（1）根據(jù)構(gòu)造原理寫出下列基態(tài)原子或離子的核外電子排布式。）根據(jù)構(gòu)造原理寫出下列基態(tài)原子或離子的核外電子排布式。A元素原子核外元素原子核外M層電子數(shù)是層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半：層電子數(shù)的一半：。B元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.5倍：倍：?；鶓B(tài)基態(tài)Ni2、Fe3、S2的電子排布式分別為的電子排布式分別為、。（2）某元素的最外層電子排布式是）某元素的最外層電子排布式是4s24p5，則其元素符號為，則其元素符號為。（3）基態(tài)）基態(tài)Ti2中，電子占據(jù)的最高的能層符號為中，電子占據(jù)的最高的能層符號為，該能層有，該能層有個個能級。能級。（4）寫出基態(tài)砷原子的電子排布式）寫出基態(tài)砷原子的電子排布式，砷位于元素周期表中，砷位于元素周期表中周期第周期第族。族。【學(xué)以致用【學(xué)以致用2】按要求填空：】按要求填空：解析解析（1）L層有層有8個電子，則個電子，則M層有層有4個電子，故個電子，故A為硅。為硅。當(dāng)次外層為當(dāng)次外層為K層時，層時，最外層電子數(shù)則為最外層電子數(shù)則為3，為硼；當(dāng)次外層為，為硼；當(dāng)次外層為L