高中化学人教版选修3第一章第一节原子结构课件（共151张PPT）
文档属性
| 名称 | 高中化学人教版选修3第一章第一节原子结构课件（共151张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 5.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2016-04-22 07:33:46 | ||
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文档简介
课件151张PPT。第一节 原子结构第一课时第二课时第三课时第四课时背景知识回顾 在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，这种不同的区域称为电子层，也叫能层。1、? 什么叫电子层？能层？2、原子核外电子排布有哪些规律？(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
(3)原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)。
(4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。2、原子核外电子排布有哪些规律？写出1---20号元素的原子结构示意图6开天辟地—原子的诞生宇宙大爆炸一、开天辟地——原子的诞生氢氦锂问题：宇宙大爆炸是怎么回事？物质是由原子构成的，那么原子是怎样诞生的呢？ P41．原子的诞生1932年勒梅特首次提出了现代大爆炸宇宙理论 2．宇宙的组成与各元素的含量1%宇宙中最丰富的元素是那一种？
宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？阅读课本P4宇宙年龄距近约140亿年，地球年龄已有46亿年。3．地球的组成元素金属非金属人类认识原子的过程 人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。随着现代科学技术的发展，我们现在所学习的科学理论，还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入和发展。近代原子论发现电子带核原子结构模型轨道原子结构模型电子云模型近代科学原子论（1803年）一切物质都是由最小的不能再分的粒子——原子构成。
原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球。英国化学家道尔顿
（J.Dalton , 1766～1844)道尔顿原子模型原子并不是构成物质的最小微粒 ——汤姆生发现了电子(1897年)电子是种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。
汤姆生原子模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形成了中性原子。原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干镶嵌其中。英国物理学家汤姆生
（J.J.Thomson ,1856～1940）汤姆生原子模型汤姆生原子模型汤姆生α粒子散射实验（1909年） ——原子有核卢瑟福和他的助手做了著名α粒子散射实验。根据实验，卢瑟福在1911年提出原子有核模型。
卢瑟福原子模型（又称行星原子模型）：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子核的质量几乎等于原子的全部质量，电子在原子核外空间绕核做高速运动。英国科学家卢瑟福
（E.Rutherford,1871～1937)卢瑟福原子模型α粒子散射实验Au卢瑟福原子模型玻尔原子模型（1913年）玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型。
玻尔原子模型（又称分层模型）：当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运转；当原子有多个电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动。
不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。丹麦物理学家玻尔
（N.Bohr,1885～1962)玻尔原子模型玻尔原子模型（1913年）电子云模型电子云模型（1935年）现代物质结构学说氢原子电子云图原子原子核核外电子质子中子（正电）不显
电性 （负电）（正电）（不带电）分层排布与物质化学性质密切相关 (1)分类依据
根据多电子原子的核外电子的__________，将核外电子分成不同的能层。即电子层。能量差异二、能层与能级1．能层 能层 一 二 三 四 五 六 七……
符号 ____________________________
最多电子数 _________________________ 每层所容纳的最多电子数是：______(用n表示，n为能层的序数) 。 K L M N O P Q……2 8 18 32 50 72 ……2n2(2)能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数依据核外电子的能量不同：
离核远近：近 远
能量高低：低 高核外电子分层排布（1）各能层最多能容纳2n2个电子。
即：能层序号 1 2 3 4 5 6 7
符 号 K L M N O P Q
最多电子数 2 8 18 32 50 72 98
（2）最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时
不超过2个）；次外层电子数最多不超过18
个；倒数第三层不超过32个。原子核外电子分层排布规律：（3）核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近
的能层，然后才由里往外，依次排在能量
较高能层。而失电子总是先失最外层电子。注意： 以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求。
根据多电子原子中同一能层电子_________的不同，将它们分成不同的能级 (s、p、d、f…… )。能量2.能级(1)分类依据 理论研究还表明，多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把他们分为能级。就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f(2)能级的表示方法、及各能级最多容纳的电子数如下：【学与问】2.不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数（n）间存在什么关系？第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2个能级(2s和2p)，第3能层有3个能级(3s、3p和3d)，依次类推。以s、p、d、f······排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍!能层最多可容纳的电子数为2n2个。【学与问】1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数（n）间存在什么关系？【学与问】3.英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电子数是否相同？ 不同能级中的s级，所容纳的电子数是相同的，但是能量是不同的。 在每一个能层中，能级符号的顺序是：ns、np、nf……（n代表能层），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序数：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），以次类推，以s、p、d、f……最多可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍
①每个能层(n)中，能级符号的顺序
是_________________________
②任一能层，能级数 =______________数
③s、p、d、f……最多可容纳的电子数依次是__________________的两倍. ns、np、nd、nf…… 小结： 能层序1 3 5 7 ……①能层的能级数等于该能层序数。
②任一能层的能级总是从s能级开始。
③在每一能层中，能级符号与能量大小的顺序是：ns＜np＜nd＜nf…
(1)由K层到Q层，离核由近到远，能量由低到高。
(2)E(ns)依照上式请书写 N O F Na Mg Al 的电子排布式第二课时 如果原子的核外电子完全按能层次序排布，填满一个能层再开始填下一个能层，那么，钾原子的电子排布为什么不是2、8、9，而是2、8、8、1呢？多电子原子的核外电子排布遵循什么规律呢？？在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序是：电子先排在能量____的能级上，然后依次排在能量________的能级上。低较高1．构造原理(1)含义三、构造原理与电子排布式（2）、构造原理原理示意图随原子核电荷数递增，绝大多数原子核外电子的排布遵循如下图的排布顺序，这个排布顺序被称为构造原理。构造原理：构造原理原理示意图 根据构造原理，电子所排的能级顺序为：____________________________________1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f …【思考】：有何规律？能级交错核 外 电 子 填 充 顺 序 图构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；
规律 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d7p各能层能级能量关系 构造原理中排布顺序的实质(1)相同能层的不同能级的能量高低顺序 ：
(2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：
(3) 不同层不同能级可由下面的公式得出:
-----各能级的能量高低顺序 ns＜np＜nd＜nf1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p; 3d＜4dns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np (n为能层序数)2、根据2n2的规律推算第一到第四电子层最多可以容纳的电子数目为? ???????? 。1、按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是：( )
A．1s、2p、3d、4s B．1s、2s、3s、2p
C．2s、2p、3s、3p D．4p、3d、4s、3p2、8、18、32C练习：钙Ca 1s22s22p63s23p64s2钙Ca决定电子能量高低的因素有：特别提醒：③在多电子原子中会发生能级交错现象。②能级，在同一能层的不同能级中，s、p、d、f能级能量依次升高；①能层，能级符号相同时，能层数越高，电子能量越高；小结：
d 能级穿透一个能层，f能级
穿透两个能层。将_______上所容纳的电子数标在该能级符___________，并按照能层从左到右的顺序排列的式子，称电子排布式，如氢元素的电子排布式为：右上角能级2．电子排布式的书写（1）书写规则原子的电子排布式：氢 H
钠 Na
钾 K1s22s22p63s11s22s22p63s23p64s11s1原子的简化电子排布：钠 Na[Ne]3s1（2）书写原子的电子排布式：该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构方括号里的符号的意义是： 刚接触此类题目时，若直接书写电子排布式有困难，可先写出原子的原子结构示意图，再据此写出电子排布式，如【规律方法】原子结构示意图电子排布式Li: 1s22s1请写出4~10号元素原子的电子排布式。 4 铍Be
5 硼B
6 碳C
7 氮N
8 氧O
9 氟F
10 氖Ne1s2 2s2
1s2 2s22p1
1s2 2s22p2
1s2 2s22p3
1s2 2s22p4
1s2 2s22p5
1s2 2s22p6【练习】试书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电子排布式。 Cl:
K:
26Fe:1s2 2s22p6 3s23p51s2 2s22p6 3s23p6 4s11s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2注意书写：1s2 2s22p6 3s23p64s2 3d6练习：请根据构造原理，写出下列元素基态原子的电子排布式：
（1）Ne?????????????? ??? ?? ???。
（2）S ???????????????? ??????。
（3）29Cu ????????? ??? ?????????。
（4）32Ge ????????????? ??????。1s22s22p61s22s22p63s23p41s22s22p63s23p63d104s11s22s22p63s23p63d104s24p2练习：请写出第四周期21—36号元素原子的基态电子排布式。钪Sc： ；
钛Ti： ；
钒V： ；
铬Cr： ；
锰Mn： ；
1s22s22p63s23p63d14s21s22s22p63s23p63d24s21s22s22p63s23p63d34s21s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d54s2练习：请写出第四周期21—36号元素原子的基态电子排布式。铁Fe： ；
钴Co： ；
镍Ni ： ；1s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d74s21s22s22p63s23p63d84s21s22s22p63s23p63d104s11s22s22p63s23p63d104s21s22s22p63s23p63d104s24p1铜Cu： ；
锌Zn： ；
镓Ga： ； 练习：请写出第四周期21—36号元素原子的基态电子排布式。锗Ge： ；
砷As： ；
硒Se： ；
溴Br： ；
氪Kr： ；1s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p31s22s22p63s23p63d104s24p41s22s22p63s23p63d104s24p51s22s22p63s23p63d104s24p6P7
【思考与交流】11s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d104s1练习：1～36号元素中是否都遵循构造原理？
举出能否具体的例子？注 意原子的简化电子排布：钠 Na[Ne]3s1该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构方括号里的符号的意义是：练习：写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26号元素铁的简化电子排布式吗？[He]2s22p4[Ne]3s23p2[Ar]3d64s2下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）A. Ca2+ 1s22s22p63s23p6B. O2- 1s22s23p4C. Cl- 1s22s22p63s23p5D. Ar 1s22s22p63s23p6BC练习 1：练习2：
1、电子排布式为1s22s22p63s23p6 某原子， 则该元素的核电荷数是____________ 2、某元素原子的价电子构型为3s23p4, 则此元素在周期表的位置是____________18第3周期，第VIA族4、构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是 各能级能量高低，若以E 表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是 ( )
A.E(3s)＞E(2s)＞E(1s)
B.E(3s)＞E(3p)＞E(3d)
C.E(4f)＞E(4s)＞E(3d)
D.E(5s)＞E(4s)＞E(4f) 3、一个电子排布为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.-1 CA5、下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
A.Al 1s22s22p63s23p1 B.O2- 1s22s22p6
C.Na+ 1s22s22p6 D.Si 1s22s22p2
6、下列表达方式错误的是( )
A.甲烷的电子式
B.氟化钠的电子式
C.硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4
D.碳－12原子符号 126CDC(1)“能层越大，能级的能量越高。”对吗？
(2)为什么K原子的原子结构示意图不是思考感悟【提示】 (1)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(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。
(2)由于出现能级交错现象，K原子排满第一层和第二层后，在排第三层时，先排满3s能级、3p能级，最后一个电子进入4s能级而不是3d能级，所以它的原子结构示意图为：写出1—20号元素，铜，银，金的电子排布式。作业第三课时1．能量最低原理能量最低原理四、能量最低原理、基态与激发态、光谱现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称________________。能量最低原理：原子核外电子总是优先占有能量低的轨道，然后依次进入能量高的轨道，这样使整个原子处于能量最低的状态。2．基态原子与激发态原子最低能量吸收释放较高基态原子: 处于最低能量的原子 (稳定)电子放出能量↓电子吸收能量↓如：Na 1s22s22p63s1如：Na 1s22s22p63p1 基态与激发态的关系原子光谱基态原子激发态原子吸收能量释放能量发射光谱吸收光谱能量较高能量最低基态与激发态相互转化的应用焰色反应 焰色反应就是某些金属原子的电子在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态激跃迁到激发态；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约10－８s）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长（颜色）的光释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。 焰火呈现五颜六色的原因处于最低能量的原子当基态原子的电子吸收能量后，电子会______________，变成激发态原子。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_________能量。光（辐射）是电子___________能量的重要形式之一。跃迁到较高能级 释放 释放 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态 ________________________________________________________ ,简称能量最低原理。
_____________________叫做基态原子。
1、当镁原子由1s22s22p63s2 →1s22s22p63p2时，以下说法正确的是（ ）
A．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量
B．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量
C．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量
D．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量A课堂练习2、判断下列表达是正确还是错误？
(1) 1s22s2 2p63s2 3p63d54s2 属于激发态
(2) 1s22s2 2p63d1 属于激发态构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；
5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d7p(1)光谱形成原因
不同元素的原子(的电子)发生________时会吸收或释放不同的光。跃迁吸收光谱发射光谱原子光谱原子光谱3．光谱与光谱分析(3)光谱分析
在现代化学中，利用____________上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。(2)光谱分类
根据光是被吸收或释放，可将光谱分为_____________和______________，总称___________。光的色散光谱：按一定次序排列的彩色光带用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱 锂、氦、汞的吸收光谱 特征:暗背景,
亮线,
线状不连续特征:亮背景,
暗线,
线状不连续原子光谱 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
光谱分析： 在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。元素的发现等②化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等。 光谱分析的应用①通过原子光谱发现许多元素。如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中有特征的篮光和红光。
又如：1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。其中图_______是原子由基态转化为激发态时的吸收光谱，图_ ______是原子由激发态转化为基态时的发射光谱。不同元素的原子光谱上的特征谱线不同，请在下图中用线段将同种元素的吸收光谱和发射光谱连接。①③⑤②④⑥课堂练习2、关于光谱分析，下列说法错误的（ ）
A.光谱分析的依据是每种元素都有其独特的
特征谱线
B.光谱分析不能用连续光谱
C.光谱分析既可以用发射谱也可以用吸收光谱
D.分析月亮的光谱可得知月球的化学组成 D3、在太阳的光谱中有许多暗线，这表明（ ）
A.太阳内部含有这些暗线所对应的元素
B.太阳大气层中缺少这些暗线所对应的元素
C.太阳大气层中含有这些暗线所对应的元素
D.地球的大气层中含有这些暗线所对应的元素 C课堂练习第四课时思考：宏观物体的运动特征： 可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度；
可以描画它们的运动轨迹。⑴ 核外电子质量小(只有9.11×10-31 kg)，运动空间小（相对于宏观物体而言），运动速率大(近光速)。核外电子运动的特征⑵无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。⑶无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出
其在核外空间某处出现的机会的多少(概率)。测不准原理(海森堡)电子云:电子在原子核外出现的概率分布图。1s电子在原子核外出现的概率分布图 核外电子运动状态的描述【阅读】P9(1)含义
电子云是处于一定空间运动状态的_______在原子核外空间的_______________的形象化描述。电子概率密度分布球形哑铃状1．电子云(2)形状五、电子云与原子轨道思考感悟
3．电子云图中的小黑点密度的大小是否表示电子的多少？
【提示】 不是。电子云图中的一个小黑点并不代表一个电子，而是表示电子在此位置出现过一次，小黑点密度的大小，表示在一定时间内电子出现的概率的大小。 电子云只是形象地表示 电子出现在各点的概率高低,而实际上并不存在。 小黑点不表示电子，只表示电子在这里出现过一次。小黑点的疏密表示电子在核外空间内出现的机会的多少。1s概率分布图
(电子云)电子云轮廓图的制作过程原子轨道电子云的界面 常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图称为原子轨道。 P10 最后一段(2)数目
ns能级各有__个轨道，np能级各有__个轨道，nd能级各有__个轨道，nf能级各有__个轨道。1357(1)定义
量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。2．原子轨道s能级的原子轨道图ns能级各有1个轨道,呈球形* 能层序数n越大,原子轨道半径越大 p能级的原子轨道图* np能级各有3个轨道,呈哑铃型， 3个轨道相互垂直,每个P能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以Px, Py, PZ表示。 f能级的原子轨道图 泡利(Pauli),奥地利科学家,对于量子力学的形成以及原子结构理论的发展有重大的贡献，获得1945年诺贝尔物理奖。他对科学理论有着很深刻的洞察力，语锋犀利，被称为“理论物理学的心脏” 。 六、泡利原理和洪特规则泡利原理 一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋方向必须相反，此时体系最稳定，原子的总能量最低。 泡利不相容原理电子排布式1s 2s电子排布图 用一个○表示一个原子轨道，在○中用“↑”或“↓”表示该轨道上排入的电子。Li: 1s22s1在一个原子轨道里最多只能容纳___个自旋方向_______的电子， 用 表示。2相反“↓”、 “↑”1．泡利原理如2s2上的电子排布图为 ，不能表示为 观察下图，这些图称为原子的电子排布图。2.当电子排在同一个能级内时，有什么规律？科学探究
当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先_____________一个轨道，而且自旋状态________。这个规律首先是由洪特提出来的，称为洪特规则。单独占据相同2．洪特规则(1)在能量相同的轨道（也称等价轨道）上分布的电子，将尽可能分占不同的轨道，并且自旋状态相同。 例C ：1s2 2s22p2
√原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低。如2p3的电子排布图为 ，不能表示为 或 。 能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状态”，而不是说电子填充到能量最低的轨道中去，泡利原理和洪特规则都使“整个原子处于能量最低状态”。练习：写出 24Cr 29Cu 电子排布式29Cu 1s22s22p63s23p63d104s124Cr 1s22s22p63s23p63d54s1（2）洪特规则的特例：有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道(同一能级如p、d、f等)在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。如洪特规则特例： 相对稳定的状态全充满（p6，d10，f14）全空时（p0，d0，f0）半充满（p3，d5，f7）洪特规则特例：全空、半充满、全充满时相对稳定铁原子的电子排布图↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑洪特规则泡利原理能量最低原理1s2s2p3p3d3s4s小结：一、原子核外电子排布遵循的原理和规则二、原子核外电子排布的表示式能量最低原则泡利不相容原理洪特规则电子排布式电子排布图3、原子的核外电子排布的表示方法写出基态铜原子的电子排布式、轨道表示式写出Fe、Fe2+、Fe3+的电子排布式写出N、Mg、Br、I 电子排布式、轨道表示式、价电子排布式、价电子轨道表示式写出5、6、7、8、9号元素核外电子排布轨道式 特别提醒：(1)根据能量最低原理排布电子时，注意能级交错现象。
(2)根据此原则进行排布或进行判断时，要三者兼顾，综合评价，不可顾此失彼以偏概全。↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↓↑↓↑↓↑↓其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是（ ）ABCDC想一想↑↓↑↓↑↑↓当碳原子的核外电子排布由转变为时，下列说法正确的是 （ ）A.碳原子由基态变为激发态
B.碳原子由激发态变为基态
C.碳原子要从外界环境中吸收能量
D.碳原子要向外界环境释放能量A C 巩固练习1s2s2p3s3p3d1、下列有关原子轨道的叙述中不正确的（ ）
A.氢原子的3s轨道能量较3p能级低
B.锂原子的2s与5s 轨道皆为球形分布
C.p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道也在增多
D.能层n＝4的原子轨道最多可容纳16个电子课堂练习CD2、基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是（ ）
A B C D
C课堂练习123Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Your textClick here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Your textClick here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Your text要点习题课堂互动讲练能层与能级的组成及能量关系1．不同能层的能级组成
任一能层的能级总是从s能级开始，能层的能级数等于该能层的序数：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)，依次类推。2．不同能层中各能级之间的能量大小关系
(1)不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高。
例如：1s＜2s＜3s……，2p＜3p＜4p……。
(2)同一能层中，各能级之间的能量大小关系是s＜p＜d＜f……。
例如：第四能层中4s＜4p＜4d＜4f。
(3)能层和能级都相同的各原子轨道的能量相等。
例如：2px＝2py＝2pz。3．各能层、能级所容纳电子数及能量关系特别提醒：决定电子能量高低的因素有：①能层，能级符号相同时，能层数越高，电子能量越高；②能级，在同一能层的不同能级中，s、p、d、f能级能量依次升高；③在多电子原子中会发生能级交错现象。 (2011年天津高二检测)下列关于能层、能级和原子轨道的说法正确的是( )
A．各能层含有的能级数等于能层序数减1
B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C．各能层所含有的电子数一定是该能层序数平方的2倍
D．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7【解析】 各能层中所含有的能级数等于其能层序数，A项错误；当为第一能层时，只含s能级，第二能层只含s、p能级，B项错误；每个能层最多能填充该能层序数平方的2倍个电子，但不一定含有这些电子。
【答案】 D【规律方法】 在理解能层与能级的有关知识时要从以下两方面入手
(1)能量规律
①多电子原子的核外电子按能量不同划分为不同能层。
②在同一能层中根据能量的不同划分为不同能级。
(2)数量规律
①每一个能层(电子层)中最多容纳电子数为2n2。
②每一个轨道最多容纳2个电子，所以每个能层所含的轨道总数为n2。变式训练1 下列说法中正确的是( )
A．1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布
B．3p2表示3p能级有两个轨道
C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多解析：选A。A项中，1个2s电子被激发到2p能级上，表示的是激发态原子；B项中3p2表示3p能级上填充了2个电子；C项中，同一原子中能层数越大，能量也就越高，离核越远，故1s、2s、3s电子的能量逐渐升高；在同一能级中，其轨道数是一定的，而不论它在哪一能层中。核外电子排布的原则3．洪特规则：基态原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低。如2p3的电子排布图为 ，不能表示为 或 。特别提醒：(1)根据能量最低原理排布电子时，注意能级交错现象。
(2)根据此原则进行排布或进行判断时，要三者兼顾，综合评价，不可顾此失彼以偏概全。 下列元素原子的电子排布式各违背了哪一规律？
(1)6C 1s22s22p2p2p
(2)21Sc 1s22s22p63s23p63d3
(3)22Ti 1s22s22p63s23p10
【解析】 从电子排布遵循的原则入手，看是否符合能量最低原理、泡利原理、洪特规则及其特例。
【答案】 (1)洪特规则 (2)能量最低原理 (3)泡利原理互动探究
Ⅰ.写出(3)的正确的电子排布式，并写出其电子排布图。
Ⅱ.若(2)中21Sc的电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1正确吗？若不正确违反哪一条规则？【提示】【误区警示】 (1)在书写基态原子的电子排布图时，常出现以下几种错误：
(2)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前。例如，Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，正确；Fe：1s22s22p63s23p64s23d6，错误。变式训练2 比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。
(1)2s________3s (2)2s________3d
(3)3px________3pz (4)3p________3s
(5)4f________6f (6)3d________4s
(7)4f________6p解析：本题所考查的是不同原子轨道的能量高低。相同电子层上原子轨道能量的高低：ns＜np＜nd＜nf；形状相同的原子轨道能量的高低：1s＜2s＜3s＜4s……；能层、能级均相同的原子轨道能量相等：3px＝3py＝3pz；对于处在不同能层的不同的能级，电子排布的先后次序为：ns、(n－2)f、(n－1)d、np。
答案：(1)＜ (2)＜ (3)＝ (4)＞
(5)＜ (6)＞ (7)<原子的核外电子排布的表示方法特别提醒：(1)电子排布式在书写时特别注意如Cr、Cu等符合洪特规则特例的元素。
(2)上述五种表示核外电子排布的方法中，电子排布图最能反映电子的排布情况。 按要求填空。
(1)11Na的电子排布式______________________________________。
(2)20Ca的价电子排布式___________________________________。
(3)35Br－的离子结构示意图________________________________________________________________________。
(4)7N的电子排布图________________________________________________________________________。【思路点拨】 本题在书写核外电子排布式时注意以下三点：
(1)确定原子序数。
(2)按照能量最低原理将电子排在能量由低到高的原子轨道上。
(3)排布中遵循泡利原理、洪特规则。【解析】 本题主要考查电子排布式、电子排布图和微粒结构示意图，其中，电子排布式是书写其余两种排布图的基础，11Na：1s22s22p63s1；20Ca：1s22s22p63s23p64s2，其价电子排布式为：4s2；35Br－的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p6，故离子结构示意图为：?? ?? ?? ??；7N的电子排布式为 ：1s22s22p3，电子排布图为：【答案】 (1)1s22s22p63s1 (2)4s2【规律方法】 (1)刚接触此类题目时，若直接书写电子排布式有困难，可先写出原子的原子结构示意图，再据此写出电子排布式，如(2)1～36号元素核外电子排布的特殊性
①最外层只有1个未成对电子的元素：
ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)，
ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)，
ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)及Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)；
最外层有2个未成对电子的元素：
ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)，
ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)；最外层有3个未成对电子的元素：
ⅤA族(ns2np3：N、P、As)。
②核外电子排布中，未成对电子数最多的元素：
Cr(3d54s1，共有6个未成对电子)。变式训练3 下列3d能级的电子排布图正确的是( )
解析：选B。A、D中同一个原子轨道内电子的自旋方向相同，违反了泡利不相容原理；C违反了洪特规则。
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
(3)原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)。
(4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。2、原子核外电子排布有哪些规律？写出1---20号元素的原子结构示意图6开天辟地—原子的诞生宇宙大爆炸一、开天辟地——原子的诞生氢氦锂问题：宇宙大爆炸是怎么回事？物质是由原子构成的，那么原子是怎样诞生的呢？ P41．原子的诞生1932年勒梅特首次提出了现代大爆炸宇宙理论 2．宇宙的组成与各元素的含量1%宇宙中最丰富的元素是那一种？
宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？阅读课本P4宇宙年龄距近约140亿年，地球年龄已有46亿年。3．地球的组成元素金属非金属人类认识原子的过程 人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。随着现代科学技术的发展，我们现在所学习的科学理论，还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入和发展。近代原子论发现电子带核原子结构模型轨道原子结构模型电子云模型近代科学原子论（1803年）一切物质都是由最小的不能再分的粒子——原子构成。
原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球。英国化学家道尔顿
（J.Dalton , 1766～1844)道尔顿原子模型原子并不是构成物质的最小微粒 ——汤姆生发现了电子(1897年)电子是种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。
汤姆生原子模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形成了中性原子。原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干镶嵌其中。英国物理学家汤姆生
（J.J.Thomson ,1856～1940）汤姆生原子模型汤姆生原子模型汤姆生α粒子散射实验（1909年） ——原子有核卢瑟福和他的助手做了著名α粒子散射实验。根据实验，卢瑟福在1911年提出原子有核模型。
卢瑟福原子模型（又称行星原子模型）：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子核的质量几乎等于原子的全部质量，电子在原子核外空间绕核做高速运动。英国科学家卢瑟福
（E.Rutherford,1871～1937)卢瑟福原子模型α粒子散射实验Au卢瑟福原子模型玻尔原子模型（1913年）玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型。
玻尔原子模型（又称分层模型）：当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运转；当原子有多个电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动。
不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。丹麦物理学家玻尔
（N.Bohr,1885～1962)玻尔原子模型玻尔原子模型（1913年）电子云模型电子云模型（1935年）现代物质结构学说氢原子电子云图原子原子核核外电子质子中子（正电）不显
电性 （负电）（正电）（不带电）分层排布与物质化学性质密切相关 (1)分类依据
根据多电子原子的核外电子的__________，将核外电子分成不同的能层。即电子层。能量差异二、能层与能级1．能层 能层 一 二 三 四 五 六 七……
符号 ____________________________
最多电子数 _________________________ 每层所容纳的最多电子数是：______(用n表示，n为能层的序数) 。 K L M N O P Q……2 8 18 32 50 72 ……2n2(2)能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数依据核外电子的能量不同：
离核远近：近 远
能量高低：低 高核外电子分层排布（1）各能层最多能容纳2n2个电子。
即：能层序号 1 2 3 4 5 6 7
符 号 K L M N O P Q
最多电子数 2 8 18 32 50 72 98
（2）最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时
不超过2个）；次外层电子数最多不超过18
个；倒数第三层不超过32个。原子核外电子分层排布规律：（3）核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近
的能层，然后才由里往外，依次排在能量
较高能层。而失电子总是先失最外层电子。注意： 以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求。
根据多电子原子中同一能层电子_________的不同，将它们分成不同的能级 (s、p、d、f…… )。能量2.能级(1)分类依据 理论研究还表明，多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把他们分为能级。就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f(2)能级的表示方法、及各能级最多容纳的电子数如下：【学与问】2.不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数（n）间存在什么关系？第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2个能级(2s和2p)，第3能层有3个能级(3s、3p和3d)，依次类推。以s、p、d、f······排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍!能层最多可容纳的电子数为2n2个。【学与问】1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数（n）间存在什么关系？【学与问】3.英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电子数是否相同？ 不同能级中的s级，所容纳的电子数是相同的，但是能量是不同的。 在每一个能层中，能级符号的顺序是：ns、np、nf……（n代表能层），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序数：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），以次类推，以s、p、d、f……最多可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍
①每个能层(n)中，能级符号的顺序
是_________________________
②任一能层，能级数 =______________数
③s、p、d、f……最多可容纳的电子数依次是__________________的两倍. ns、np、nd、nf…… 小结： 能层序1 3 5 7 ……①能层的能级数等于该能层序数。
②任一能层的能级总是从s能级开始。
③在每一能层中，能级符号与能量大小的顺序是：ns＜np＜nd＜nf…
(1)由K层到Q层，离核由近到远，能量由低到高。
(2)E(ns)
规律 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d7p各能层能级能量关系 构造原理中排布顺序的实质(1)相同能层的不同能级的能量高低顺序 ：
(2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：
(3) 不同层不同能级可由下面的公式得出:
-----各能级的能量高低顺序 ns＜np＜nd＜nf1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p; 3d＜4dns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np (n为能层序数)2、根据2n2的规律推算第一到第四电子层最多可以容纳的电子数目为? ???????? 。1、按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是：( )
A．1s、2p、3d、4s B．1s、2s、3s、2p
C．2s、2p、3s、3p D．4p、3d、4s、3p2、8、18、32C练习：钙Ca 1s22s22p63s23p64s2钙Ca决定电子能量高低的因素有：特别提醒：③在多电子原子中会发生能级交错现象。②能级，在同一能层的不同能级中，s、p、d、f能级能量依次升高；①能层，能级符号相同时，能层数越高，电子能量越高；小结：
d 能级穿透一个能层，f能级
穿透两个能层。将_______上所容纳的电子数标在该能级符___________，并按照能层从左到右的顺序排列的式子，称电子排布式，如氢元素的电子排布式为：右上角能级2．电子排布式的书写（1）书写规则原子的电子排布式：氢 H
钠 Na
钾 K1s22s22p63s11s22s22p63s23p64s11s1原子的简化电子排布：钠 Na[Ne]3s1（2）书写原子的电子排布式：该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构方括号里的符号的意义是： 刚接触此类题目时，若直接书写电子排布式有困难，可先写出原子的原子结构示意图，再据此写出电子排布式，如【规律方法】原子结构示意图电子排布式Li: 1s22s1请写出4~10号元素原子的电子排布式。 4 铍Be
5 硼B
6 碳C
7 氮N
8 氧O
9 氟F
10 氖Ne1s2 2s2
1s2 2s22p1
1s2 2s22p2
1s2 2s22p3
1s2 2s22p4
1s2 2s22p5
1s2 2s22p6【练习】试书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电子排布式。 Cl:
K:
26Fe:1s2 2s22p6 3s23p51s2 2s22p6 3s23p6 4s11s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2注意书写：1s2 2s22p6 3s23p64s2 3d6练习：请根据构造原理，写出下列元素基态原子的电子排布式：
（1）Ne?????????????? ??? ?? ???。
（2）S ???????????????? ??????。
（3）29Cu ????????? ??? ?????????。
（4）32Ge ????????????? ??????。1s22s22p61s22s22p63s23p41s22s22p63s23p63d104s11s22s22p63s23p63d104s24p2练习：请写出第四周期21—36号元素原子的基态电子排布式。钪Sc： ；
钛Ti： ；
钒V： ；
铬Cr： ；
锰Mn： ；
1s22s22p63s23p63d14s21s22s22p63s23p63d24s21s22s22p63s23p63d34s21s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d54s2练习：请写出第四周期21—36号元素原子的基态电子排布式。铁Fe： ；
钴Co： ；
镍Ni ： ；1s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d74s21s22s22p63s23p63d84s21s22s22p63s23p63d104s11s22s22p63s23p63d104s21s22s22p63s23p63d104s24p1铜Cu： ；
锌Zn： ；
镓Ga： ； 练习：请写出第四周期21—36号元素原子的基态电子排布式。锗Ge： ；
砷As： ；
硒Se： ；
溴Br： ；
氪Kr： ；1s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p31s22s22p63s23p63d104s24p41s22s22p63s23p63d104s24p51s22s22p63s23p63d104s24p6P7
【思考与交流】11s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d104s1练习：1～36号元素中是否都遵循构造原理？
举出能否具体的例子？注 意原子的简化电子排布：钠 Na[Ne]3s1该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构方括号里的符号的意义是：练习：写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26号元素铁的简化电子排布式吗？[He]2s22p4[Ne]3s23p2[Ar]3d64s2下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）A. Ca2+ 1s22s22p63s23p6B. O2- 1s22s23p4C. Cl- 1s22s22p63s23p5D. Ar 1s22s22p63s23p6BC练习 1：练习2：
1、电子排布式为1s22s22p63s23p6 某原子， 则该元素的核电荷数是____________ 2、某元素原子的价电子构型为3s23p4, 则此元素在周期表的位置是____________18第3周期，第VIA族4、构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是 各能级能量高低，若以E 表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是 ( )
A.E(3s)＞E(2s)＞E(1s)
B.E(3s)＞E(3p)＞E(3d)
C.E(4f)＞E(4s)＞E(3d)
D.E(5s)＞E(4s)＞E(4f) 3、一个电子排布为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.-1 CA5、下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
A.Al 1s22s22p63s23p1 B.O2- 1s22s22p6
C.Na+ 1s22s22p6 D.Si 1s22s22p2
6、下列表达方式错误的是( )
A.甲烷的电子式
B.氟化钠的电子式
C.硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4
D.碳－12原子符号 126CDC(1)“能层越大，能级的能量越高。”对吗？
(2)为什么K原子的原子结构示意图不是思考感悟【提示】 (1)从构造原理图中可以看出能级的能量高低除了符合E(ns)
(2)由于出现能级交错现象，K原子排满第一层和第二层后，在排第三层时，先排满3s能级、3p能级，最后一个电子进入4s能级而不是3d能级，所以它的原子结构示意图为：写出1—20号元素，铜，银，金的电子排布式。作业第三课时1．能量最低原理能量最低原理四、能量最低原理、基态与激发态、光谱现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称________________。能量最低原理：原子核外电子总是优先占有能量低的轨道，然后依次进入能量高的轨道，这样使整个原子处于能量最低的状态。2．基态原子与激发态原子最低能量吸收释放较高基态原子: 处于最低能量的原子 (稳定)电子放出能量↓电子吸收能量↓如：Na 1s22s22p63s1如：Na 1s22s22p63p1 基态与激发态的关系原子光谱基态原子激发态原子吸收能量释放能量发射光谱吸收光谱能量较高能量最低基态与激发态相互转化的应用焰色反应 焰色反应就是某些金属原子的电子在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态激跃迁到激发态；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约10－８s）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长（颜色）的光释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。 焰火呈现五颜六色的原因处于最低能量的原子当基态原子的电子吸收能量后，电子会______________，变成激发态原子。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_________能量。光（辐射）是电子___________能量的重要形式之一。跃迁到较高能级 释放 释放 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态 ________________________________________________________ ,简称能量最低原理。
_____________________叫做基态原子。
1、当镁原子由1s22s22p63s2 →1s22s22p63p2时，以下说法正确的是（ ）
A．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量
B．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量
C．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量
D．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量A课堂练习2、判断下列表达是正确还是错误？
(1) 1s22s2 2p63s2 3p63d54s2 属于激发态
(2) 1s22s2 2p63d1 属于激发态构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；
5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d7p(1)光谱形成原因
不同元素的原子(的电子)发生________时会吸收或释放不同的光。跃迁吸收光谱发射光谱原子光谱原子光谱3．光谱与光谱分析(3)光谱分析
在现代化学中，利用____________上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。(2)光谱分类
根据光是被吸收或释放，可将光谱分为_____________和______________，总称___________。光的色散光谱：按一定次序排列的彩色光带用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱 锂、氦、汞的吸收光谱 特征:暗背景,
亮线,
线状不连续特征:亮背景,
暗线,
线状不连续原子光谱 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
光谱分析： 在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。元素的发现等②化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等。 光谱分析的应用①通过原子光谱发现许多元素。如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中有特征的篮光和红光。
又如：1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。其中图_______是原子由基态转化为激发态时的吸收光谱，图_ ______是原子由激发态转化为基态时的发射光谱。不同元素的原子光谱上的特征谱线不同，请在下图中用线段将同种元素的吸收光谱和发射光谱连接。①③⑤②④⑥课堂练习2、关于光谱分析，下列说法错误的（ ）
A.光谱分析的依据是每种元素都有其独特的
特征谱线
B.光谱分析不能用连续光谱
C.光谱分析既可以用发射谱也可以用吸收光谱
D.分析月亮的光谱可得知月球的化学组成 D3、在太阳的光谱中有许多暗线，这表明（ ）
A.太阳内部含有这些暗线所对应的元素
B.太阳大气层中缺少这些暗线所对应的元素
C.太阳大气层中含有这些暗线所对应的元素
D.地球的大气层中含有这些暗线所对应的元素 C课堂练习第四课时思考：宏观物体的运动特征： 可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度；
可以描画它们的运动轨迹。⑴ 核外电子质量小(只有9.11×10-31 kg)，运动空间小（相对于宏观物体而言），运动速率大(近光速)。核外电子运动的特征⑵无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。⑶无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出
其在核外空间某处出现的机会的多少(概率)。测不准原理(海森堡)电子云:电子在原子核外出现的概率分布图。1s电子在原子核外出现的概率分布图 核外电子运动状态的描述【阅读】P9(1)含义
电子云是处于一定空间运动状态的_______在原子核外空间的_______________的形象化描述。电子概率密度分布球形哑铃状1．电子云(2)形状五、电子云与原子轨道思考感悟
3．电子云图中的小黑点密度的大小是否表示电子的多少？
【提示】 不是。电子云图中的一个小黑点并不代表一个电子，而是表示电子在此位置出现过一次，小黑点密度的大小，表示在一定时间内电子出现的概率的大小。 电子云只是形象地表示 电子出现在各点的概率高低,而实际上并不存在。 小黑点不表示电子，只表示电子在这里出现过一次。小黑点的疏密表示电子在核外空间内出现的机会的多少。1s概率分布图
(电子云)电子云轮廓图的制作过程原子轨道电子云的界面 常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图称为原子轨道。 P10 最后一段(2)数目
ns能级各有__个轨道，np能级各有__个轨道，nd能级各有__个轨道，nf能级各有__个轨道。1357(1)定义
量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。2．原子轨道s能级的原子轨道图ns能级各有1个轨道,呈球形* 能层序数n越大,原子轨道半径越大 p能级的原子轨道图* np能级各有3个轨道,呈哑铃型， 3个轨道相互垂直,每个P能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以Px, Py, PZ表示。 f能级的原子轨道图 泡利(Pauli),奥地利科学家,对于量子力学的形成以及原子结构理论的发展有重大的贡献，获得1945年诺贝尔物理奖。他对科学理论有着很深刻的洞察力，语锋犀利，被称为“理论物理学的心脏” 。 六、泡利原理和洪特规则泡利原理 一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋方向必须相反，此时体系最稳定，原子的总能量最低。 泡利不相容原理电子排布式1s 2s电子排布图 用一个○表示一个原子轨道，在○中用“↑”或“↓”表示该轨道上排入的电子。Li: 1s22s1在一个原子轨道里最多只能容纳___个自旋方向_______的电子， 用 表示。2相反“↓”、 “↑”1．泡利原理如2s2上的电子排布图为 ，不能表示为 观察下图，这些图称为原子的电子排布图。2.当电子排在同一个能级内时，有什么规律？科学探究
当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先_____________一个轨道，而且自旋状态________。这个规律首先是由洪特提出来的，称为洪特规则。单独占据相同2．洪特规则(1)在能量相同的轨道（也称等价轨道）上分布的电子，将尽可能分占不同的轨道，并且自旋状态相同。 例C ：1s2 2s22p2
√原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低。如2p3的电子排布图为 ，不能表示为 或 。 能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状态”，而不是说电子填充到能量最低的轨道中去，泡利原理和洪特规则都使“整个原子处于能量最低状态”。练习：写出 24Cr 29Cu 电子排布式29Cu 1s22s22p63s23p63d104s124Cr 1s22s22p63s23p63d54s1（2）洪特规则的特例：有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道(同一能级如p、d、f等)在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。如洪特规则特例： 相对稳定的状态全充满（p6，d10，f14）全空时（p0，d0，f0）半充满（p3，d5，f7）洪特规则特例：全空、半充满、全充满时相对稳定铁原子的电子排布图↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑洪特规则泡利原理能量最低原理1s2s2p3p3d3s4s小结：一、原子核外电子排布遵循的原理和规则二、原子核外电子排布的表示式能量最低原则泡利不相容原理洪特规则电子排布式电子排布图3、原子的核外电子排布的表示方法写出基态铜原子的电子排布式、轨道表示式写出Fe、Fe2+、Fe3+的电子排布式写出N、Mg、Br、I 电子排布式、轨道表示式、价电子排布式、价电子轨道表示式写出5、6、7、8、9号元素核外电子排布轨道式 特别提醒：(1)根据能量最低原理排布电子时，注意能级交错现象。
(2)根据此原则进行排布或进行判断时，要三者兼顾，综合评价，不可顾此失彼以偏概全。↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↓↑↓↑↓↑↓其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是（ ）ABCDC想一想↑↓↑↓↑↑↓当碳原子的核外电子排布由转变为时，下列说法正确的是 （ ）A.碳原子由基态变为激发态
B.碳原子由激发态变为基态
C.碳原子要从外界环境中吸收能量
D.碳原子要向外界环境释放能量A C 巩固练习1s2s2p3s3p3d1、下列有关原子轨道的叙述中不正确的（ ）
A.氢原子的3s轨道能量较3p能级低
B.锂原子的2s与5s 轨道皆为球形分布
C.p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道也在增多
D.能层n＝4的原子轨道最多可容纳16个电子课堂练习CD2、基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是（ ）
A B C D
C课堂练习123Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Your textClick here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Your textClick here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Your text要点习题课堂互动讲练能层与能级的组成及能量关系1．不同能层的能级组成
任一能层的能级总是从s能级开始，能层的能级数等于该能层的序数：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)，依次类推。2．不同能层中各能级之间的能量大小关系
(1)不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高。
例如：1s＜2s＜3s……，2p＜3p＜4p……。
(2)同一能层中，各能级之间的能量大小关系是s＜p＜d＜f……。
例如：第四能层中4s＜4p＜4d＜4f。
(3)能层和能级都相同的各原子轨道的能量相等。
例如：2px＝2py＝2pz。3．各能层、能级所容纳电子数及能量关系特别提醒：决定电子能量高低的因素有：①能层，能级符号相同时，能层数越高，电子能量越高；②能级，在同一能层的不同能级中，s、p、d、f能级能量依次升高；③在多电子原子中会发生能级交错现象。 (2011年天津高二检测)下列关于能层、能级和原子轨道的说法正确的是( )
A．各能层含有的能级数等于能层序数减1
B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C．各能层所含有的电子数一定是该能层序数平方的2倍
D．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7【解析】 各能层中所含有的能级数等于其能层序数，A项错误；当为第一能层时，只含s能级，第二能层只含s、p能级，B项错误；每个能层最多能填充该能层序数平方的2倍个电子，但不一定含有这些电子。
【答案】 D【规律方法】 在理解能层与能级的有关知识时要从以下两方面入手
(1)能量规律
①多电子原子的核外电子按能量不同划分为不同能层。
②在同一能层中根据能量的不同划分为不同能级。
(2)数量规律
①每一个能层(电子层)中最多容纳电子数为2n2。
②每一个轨道最多容纳2个电子，所以每个能层所含的轨道总数为n2。变式训练1 下列说法中正确的是( )
A．1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布
B．3p2表示3p能级有两个轨道
C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多解析：选A。A项中，1个2s电子被激发到2p能级上，表示的是激发态原子；B项中3p2表示3p能级上填充了2个电子；C项中，同一原子中能层数越大，能量也就越高，离核越远，故1s、2s、3s电子的能量逐渐升高；在同一能级中，其轨道数是一定的，而不论它在哪一能层中。核外电子排布的原则3．洪特规则：基态原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低。如2p3的电子排布图为 ，不能表示为 或 。特别提醒：(1)根据能量最低原理排布电子时，注意能级交错现象。
(2)根据此原则进行排布或进行判断时，要三者兼顾，综合评价，不可顾此失彼以偏概全。 下列元素原子的电子排布式各违背了哪一规律？
(1)6C 1s22s22p2p2p
(2)21Sc 1s22s22p63s23p63d3
(3)22Ti 1s22s22p63s23p10
【解析】 从电子排布遵循的原则入手，看是否符合能量最低原理、泡利原理、洪特规则及其特例。
【答案】 (1)洪特规则 (2)能量最低原理 (3)泡利原理互动探究
Ⅰ.写出(3)的正确的电子排布式，并写出其电子排布图。
Ⅱ.若(2)中21Sc的电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1正确吗？若不正确违反哪一条规则？【提示】【误区警示】 (1)在书写基态原子的电子排布图时，常出现以下几种错误：
(2)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前。例如，Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，正确；Fe：1s22s22p63s23p64s23d6，错误。变式训练2 比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。
(1)2s________3s (2)2s________3d
(3)3px________3pz (4)3p________3s
(5)4f________6f (6)3d________4s
(7)4f________6p解析：本题所考查的是不同原子轨道的能量高低。相同电子层上原子轨道能量的高低：ns＜np＜nd＜nf；形状相同的原子轨道能量的高低：1s＜2s＜3s＜4s……；能层、能级均相同的原子轨道能量相等：3px＝3py＝3pz；对于处在不同能层的不同的能级，电子排布的先后次序为：ns、(n－2)f、(n－1)d、np。
答案：(1)＜ (2)＜ (3)＝ (4)＞
(5)＜ (6)＞ (7)<原子的核外电子排布的表示方法特别提醒：(1)电子排布式在书写时特别注意如Cr、Cu等符合洪特规则特例的元素。
(2)上述五种表示核外电子排布的方法中，电子排布图最能反映电子的排布情况。 按要求填空。
(1)11Na的电子排布式______________________________________。
(2)20Ca的价电子排布式___________________________________。
(3)35Br－的离子结构示意图________________________________________________________________________。
(4)7N的电子排布图________________________________________________________________________。【思路点拨】 本题在书写核外电子排布式时注意以下三点：
(1)确定原子序数。
(2)按照能量最低原理将电子排在能量由低到高的原子轨道上。
(3)排布中遵循泡利原理、洪特规则。【解析】 本题主要考查电子排布式、电子排布图和微粒结构示意图，其中，电子排布式是书写其余两种排布图的基础，11Na：1s22s22p63s1；20Ca：1s22s22p63s23p64s2，其价电子排布式为：4s2；35Br－的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p6，故离子结构示意图为：?? ?? ?? ??；7N的电子排布式为 ：1s22s22p3，电子排布图为：【答案】 (1)1s22s22p63s1 (2)4s2【规律方法】 (1)刚接触此类题目时，若直接书写电子排布式有困难，可先写出原子的原子结构示意图，再据此写出电子排布式，如(2)1～36号元素核外电子排布的特殊性
①最外层只有1个未成对电子的元素：
ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)，
ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)，
ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)及Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)；
最外层有2个未成对电子的元素：
ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)，
ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)；最外层有3个未成对电子的元素：
ⅤA族(ns2np3：N、P、As)。
②核外电子排布中，未成对电子数最多的元素：
Cr(3d54s1，共有6个未成对电子)。变式训练3 下列3d能级的电子排布图正确的是( )
解析：选B。A、D中同一个原子轨道内电子的自旋方向相同，违反了泡利不相容原理；C违反了洪特规则。