《能層與能級原子光譜構(gòu)造原理與電子排布式》素養(yǎng)目標(biāo)學(xué)法指導(dǎo)1.通過認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)及核外電子排布，知道原子核外電子的能層、能級及電子排布規(guī)律，形成宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)2．結(jié)合原子模型的演變過程，掌握原子核外電子排布的構(gòu)造原理，形成證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)1.通過實(shí)例列舉，討論總結(jié)，認(rèn)識不同能層、不同能級的能量高低可以根據(jù)能層序數(shù)和能級類別判斷，而構(gòu)造原理就是各能層、各能級能量高低順序2．通過實(shí)例和特例，學(xué)會電子排布式的書寫知識導(dǎo)圖

課前·新知導(dǎo)學(xué)能層與能級1．能層核外電子按_______不同分成________，________序數(shù)一、二、三、四、五、六、七分別用__________________________表示。能層越高，電子的能量越________，能量的高低順序?yàn)開______________________________________________。能量能層能層K、L、M、N、O、P、Q

高E(K)＜E(L)＜E(M)

＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)

2．能級：同一能層的電子，還被分成不同能級。(1)任一能層的能級總是從______能級開始，能級的字母代號按________________……排序，每個(gè)能級最多可容納的電子數(shù)依次為自然數(shù)中的奇數(shù)序列_________…的2倍。(2)多電子原子中，同一能層各能級的能量順序：_________________________________。s

s、p、d、f

1,3,5,7

E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)

(3)各能層、能級中最多容納的電子數(shù)。能層一二三KLM能級____2s2p3s3p3d最多電子數(shù)22____26________________1s

2

6

8

10

18

能層四五…NO…能級________4d4f5s5p……最多電子數(shù)26________26……____……4s

4p

10

14

32

能層序數(shù)與所含的能級數(shù)有何關(guān)系？微思考【答案】能級數(shù)等于能層序數(shù)。判斷正誤。(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)(1)2s能級和2p能級所具有的原子軌道數(shù)目之比為1∶3。(

)(2)能量關(guān)系：E(1s)＜E(2s)＜E(3p)＜E(3d)＜E(4s)。(

)(3)p能級能量一定比s能級的能量高。(

)(4)能層序數(shù)大，該能層中能級的能量一定高。(

)(5)原子中第n能層容納的電子數(shù)一定是2n2。(

)【答案】(1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1．基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子【答案】最低能量吸收釋放能量較高2．原子光譜與光譜分析(1)原子光譜：不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時(shí)會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素原子的________光譜或_______光譜，總稱原子光譜。(2)光譜分析：現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。吸收發(fā)射金屬的焰色試驗(yàn)中，一些金屬元素呈現(xiàn)不同焰色的原因是什么？微思考【答案】激發(fā)態(tài)原子中的電子躍遷到低能級時(shí)，多余的能量以光的形式釋放出來。判斷正誤。(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)(1)原子光譜是因?yàn)殡娮拥能S遷引起的。

(

)(2)原子光譜是原子發(fā)生電子得失而引起的。

(

)(3)電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)才會產(chǎn)生原子光譜。

(

)(4)焰色試驗(yàn)就是電子躍遷的結(jié)果，故屬于物理變化。

(

)【答案】(1)√

(2)×

(3)×

(4)√構(gòu)造原理與電子排布式1．構(gòu)造原理以光譜學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ)，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級的順序稱為構(gòu)造原理。如下圖所示：【答案】能層能級填入能級2．電子排布式(1)電子排布式中，能級符號右上角的數(shù)字表示該能級的電子數(shù)，如氫、氮、氧、鈉、氯的電子排布式分別為____________________________________________________。(2)隨核電荷數(shù)遞增，電子并不總是填滿一個(gè)能層后再開始填入下一個(gè)能層，如電子是按3p→4s→3d的順序而不是按3p→3d→4s的順序填充的，這種現(xiàn)象被稱為____________________。(3)構(gòu)造原理是一個(gè)思維模型，是個(gè)假想過程。有些過渡金屬元素基態(tài)原子的電子排布不符合構(gòu)造原理。如Cr、Cu基態(tài)原子的電子排布式分別為____________________、______________________。1s1、1s22s22p3、1s22s22p4、

1s22s22p63s1、1s22s22p63s23p5

能級交錯(cuò)1s22s22p63s23p63d54s1

1s22s22p63s23p63d104s1

基態(tài)原子的電子排布式是按照構(gòu)造原理的順序依次書寫的嗎？

微思考【答案】不是?；鶓B(tài)原子按照構(gòu)造原理填充電子，可能存在能級交錯(cuò)；而電子排布式是按照能層由低到高、同一能層按照能級由低到高的順序書寫的。判斷正誤。(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)(1)某原子M層上的電子數(shù)一定比L層上的電子數(shù)多。 (

)(2)最外層電子排布式為4s1的元素一定為K。 (

)(3)基態(tài)Zn原子的電子排布式為[Ar]4s23d10。 (

)(4)鐵元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s23d6。(

)【答案】(1)×

(2)×

(3)×

(4)×課堂·素養(yǎng)初培任務(wù)一能層與能級的組成以及能量關(guān)系素養(yǎng)探源核心素養(yǎng)考查途徑宏觀辨識與微觀探析通過對能層與能級間的聯(lián)系、分析與正誤判斷，考查學(xué)生根據(jù)能層與能級的區(qū)別進(jìn)行能量高低比較及歸納各類能級能量高低規(guī)律的能力在多電子的原子中，同一能層的電子，能量也可能不同，據(jù)此把它們分為能級。[情境導(dǎo)入](1)原子核外每一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)與能層的序數(shù)(n)之間存在什么關(guān)系？【答案】每個(gè)能層最多容納2n2個(gè)電子。(2)英文字母相同的不同能級(如2p、3p)中所能容納的最多電子數(shù)是否相同？【答案】相同。如2p、3p能級最多容納的電子數(shù)都是6。(3)不同能層的s能級之間，能量高低有何關(guān)系？【答案】能層越大能量越高，如E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)＜……(4)同一能層不同能級之間能量高低有何關(guān)系？【答案】能級越高能量越高，如E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)＜……1．能層與能級中的四個(gè)數(shù)量關(guān)系(1)任一能層，能級數(shù)＝能層序數(shù)，且總是從s能級開始。(2)各能級最多容納的電子數(shù)為以s、p、d、f……排序的自然數(shù)中的奇數(shù)序列1,3,5,7…的2倍。(3)每一能層中最多容納的電子數(shù)為2n2(n代表能層序數(shù))。(4)不同能層中符號相同的能級所容納的最多電子數(shù)相同。[深化理解]2．能層中各能級之間能量大小關(guān)系(1)能層或能級的能量關(guān)系。(2)不同能層中不同能級的能量高低順序(按構(gòu)造原理排序，存在能級交錯(cuò))：E(ns)＜E[(n－2)f]＜E[(n－1)d]＜E(np)。已知n為能層序數(shù)，下列有關(guān)認(rèn)識正確的是 (

)A．各能層含有的電子數(shù)為2n2B．各能層的能級都是從s能級開始至f能級結(jié)束C．各能層含有的能級數(shù)為n－1D．各能級最多容納的電子數(shù)按s、p、d、f的順序依次為1、3、5、7的2倍【答案】D[典例精練]【解析】各能層最多含有的電子數(shù)為2n2，A錯(cuò)誤；各能層的能級都是從s能級開始，每個(gè)能層上的能級數(shù)與能層序數(shù)相等，并不是所有能層的能級都是從s能級開始到f能級結(jié)束，如第1、2、3能層，B、C錯(cuò)誤；各能級最多容納的電子數(shù)按s、p、d、f的順序依次為1、3、5、7的2倍，D正確。下列能級表示正確(實(shí)際存在的)且最多容納的電子數(shù)按照從少到多的順序排列的是 (

)A．1s、2p、3d B．1s、2s、3sC．2s、2p、2d D．3p、3d、3f【答案】A【解析】不同能層中英文字母相同的能級最多容納的電子數(shù)相同，B錯(cuò)誤；從M層開始有d能級，即3d能級，L層不存在2d能級，C錯(cuò)誤；從N層開始有f能級，即4f，M層不存在3f能級，D錯(cuò)誤。任務(wù)二構(gòu)造原理與電子排布式的書寫素養(yǎng)探源核心素養(yǎng)考查途徑證據(jù)推理與模型認(rèn)知通過對構(gòu)造原理的歸納應(yīng)用，考查學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的運(yùn)用與總結(jié)能力構(gòu)造原理示意圖

：[情境導(dǎo)入](1)查閱元素周期表可知Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，Cu的電子排布式1s22s22p63s23p63d104s1。這兩種元素的原子核外電子排布不符合構(gòu)造原理，是根據(jù)什么確定其電子排布的？【答案】Cr、Cu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，這是根據(jù)Cr、Cu的原子光譜確定的。(2)元素周期表中鈉的電子排布式寫成[Ne]3s1，方括號里的符號是什么意義？模仿寫出8號、14號、26號元素的簡化電子排布式?！敬鸢浮糠嚼ㄌ柪锓柕囊饬x是對應(yīng)稀有氣體元素原子的電子排布結(jié)構(gòu)。8號、14號、26號元素分別為O、Si、Fe，其簡化電子排布式分別為[He]2s22p4、[Ne]3s23p2、[Ar]3d64s2。(3)分別寫出O、Na、23V、26Fe的電子填充順序和電子排布式?！敬鸢浮吭豋Na電子填充順序1s22s22p41s22s22p63s1電子排布式1s22s22p41s22s22p63s1元素23V26Fe電子填充順序1s22s22p63s23p64s23d31s22s22p63s23p64s23d6電子排布式1s22s22p63s23p63d34s21s22s22p63s23p63d64s21．構(gòu)造原理的實(shí)質(zhì)構(gòu)造原理中的能級順序，其實(shí)質(zhì)是各能級能量由低到高的順序。絕大多數(shù)原子核外電子的填充順序符合構(gòu)造原理中的能級順序。2．“能級交錯(cuò)”現(xiàn)象當(dāng)出現(xiàn)d能級時(shí)，電子按ns、(n－1)d、np的順序填充電子；當(dāng)出現(xiàn)f能級時(shí)，電子按ns、(n－2)f、(n－1)d、np的順序填充電子。從第三能層開始，各能級能量高低不完全符合能層順序，產(chǎn)生了能級交錯(cuò)排列，即產(chǎn)生“能級交錯(cuò)”現(xiàn)象。[深化理解]3．電子排布式的書寫(1)簡單原子的電子排布式。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：1s22s22p2。(3)利用構(gòu)造原理書寫簡化電子排布式。為了避免電子排布式過于繁瑣，可以把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體電子層結(jié)構(gòu)的部分，以相應(yīng)稀有氣體元素符號外加方括號來表示。如K：1s22s22p63s23p64s1，其簡化電子排布式為[Ar]4s1，其中[Ar]代表Ar的核外電子排布式，即：1s22s22p63s23p6?！久麕燑c(diǎn)撥】電子排布式的書寫(1)復(fù)雜原子電子排布式的書寫。對于復(fù)雜的原子，若直接寫電子排布式比較困難，可先寫出其原子結(jié)構(gòu)示意圖，再據(jù)此寫出電子排布式。如寫出下列原子的電子排布式。(1)基態(tài)Cl原子的電子排布式是_____________________。

(2)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為_____________________。

(3)寫出基態(tài)As原子的電子排布式____________________。

(4)P原子的電子排布式是__________。

[典例精練]【答案】(1)1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5)(2)1s22s22p63s23p63d104s24p