能层能级构造原理.ppt

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 2 3 4 5 6 7 K L M N O P Q 三 .能层与能级 1.能层 （ 1）定义：在多电子的原子核外电子的能量是不同的， 按电子的能量差异，可以将核外电子分成不同的能层。 （ 2）表示方法及各能层所容纳的最多电子数： （学与问 1）每一个能层最多可容纳的电子数为 2n2个。 2.能级 （ 1）定义：在多电子原子中，同一能层的电子，能量 可以不同，还可以把它们分成能级。 （ 2）表示方法及各能级所容纳的最多电子数： （学与问 2）任一能层的能级数等于该能层的序数。 （学与问 3）不同能层中，符号相同的能级中所容 纳的最多电子数 相同 。 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，即 2、 6、 10、 14。 能层 一 二 三 四 五 六 七 符号 能级 最多电子数 K L M N O P Q 电子能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近的区 域内运动 ， 在多电子的原子核外电子的能量是不同的， 按电子的能量差异，可以将核外电子分成不同的 能层 。 同一能层的电子，能量也可不同，可以把它们分成 能级 。 1S 2S 2P 3S3P3d 4S4P4d4f 5S5P 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 注 :在每一能层中 ,能级符号的顺序是 ns np nd nf.(n 代表能层）， 每一个能层最多可容纳的电子数为 2n2个， 任一能层的能级数等于该能层的序数。 【 课堂达标测试 】 1、以下能级符号正确的是 （ ） A 6s B 2d C 3f D 7p 2、下列各能层中不包含 p能级的是 （ ） A. N B. M C. L D. K 3、原子核外 P能层和 p能级可容纳的最多电子数分 别为 （ ） A 32和 2 B 50和 6 C 72和 6 D 86和 10 AD D C 4.下列有关认识正确的是 （ ） A各能级上最多的电子按 s、 p、 d、 f的顺序分 别为 2、 6、 10、 14 B各能层的能级都是从 s能级开始至 f能级结束 C各能层含有的能级数为 n 1 D各能层含有的电子数为 2n2 5、 下列各组微粒中 ， 各能层电子数均达到 2n2个 的是 （ ） A.Ne和 Ar B.H-和 Na+ C.Ne和 Cl- D.F-和 S2- A B 构造原理 与能量最低原理 构造原理 ： 随 原子核电荷数 递增，原子核 外电子的排布 遵循如右图的 排布顺序，这 个排布顺序被 称为构造原理。 构造原理中排布顺序的实质 -各能级的能量高低顺序 1)相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： nsnpndnf 2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： 1s2s3s4s； 2p3p4p; 3d4d 3) 不同层不同能级可由下面的公式得出 : ns (n-2)f (n-1)d np (n为能层序数 ) 构造原理 的应用 -书写原子的电子排布式 （ 1）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 （ 2） 原子的电子排布式： 用数字在能级符号 右上角表明该能级上的排布的电子数。 氢 H 钠 Na 钾 K 1s22s22p63s1 1s22s22p63s23p64s1 1s1 【 练习 】 （ 3）原子的简化电子排布： Ne3s1 请仿照钠的简化电子排布式写出第 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？ 上式方括号里的符号的意义是： 该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构 O： He2s22p4 Si： Ne3s23p2 Fe： Ar3d64s2 钠 Na的简化电子排布： 短周期 核外 电子的排布 电子填充顺序： 1S2S 2P 3S 3P H 1S1 He 1S2 Li 1S2 2S1 Be 1S2 2S2 B 1S2 2S22P1 C 1S2 2S22P2 N 1S2 2S22P3 O 1S2 S2 2 2P4 F 1S2 2S22P5 Ne 1S2 2S22P6 Na 1S2 2S22P6 3S1 Mg 1S2 2S22P6 3S2 Al 1S2 2S22P6 3S23P1 Si 1S2 2S22P6 3S23P2 P 1S2 2S22P6 3S23P3 S 1S2 2S22P6 3S23P4 Cl 1S2 2S22P6 3S23P5 Ar 1S2 2S22P6 3S23P6 3. 能量最低原理 :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。 处于最低能量的原子叫做基态原子。 这样的电子排布是基态原子的电子排布。 从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子 层排布。它们是否符合构造原理？ 【 知识拓展 】 元素 电子层排布 Cu Ag Au 元素周期表 构造原理 结论 3d104s1 4d105s1 5d106s1 3d94s2 4d95s2 5d96s2 有少数元素的基态原子的电子排布 对于构造原理有一个电子的偏差，如 Cu、 Ag、 Au等。 1.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) 【 课堂达标测试 】 2下列能级的能量大小比较，正确的是（ ） A E(4s) E(3d) B E(6p) E(5f) C E(6s) E(5p) D E(4d) E(5p) A A 3 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 D 4 由下列微粒的最外层电子排布 ， 能确定形 成该微粒的元素在周期表中的位置的是 （ ） A 1s2 B 3s23p1 C 2s22p6 D ns2np3 B 基态、激发态、光谱与能量最低原理 概 念 1、能量最低原理：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。 2、基态原子：处于最低能量的原子叫做基态原子。 3、激发态原子：当基态原子的电子吸收能量后，电 子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。 4、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。 1下列说法正确的是（ ） A自然界中的所有原子都处于基态 B同一原子处于激发态时的能量一定高于基态 时的能量 C无论原子种类是否相同，基态原子的能量总 是低于激发态原子的能量 D激发态原子的能量较高，极易失去电子，表 现出较强的还原性 2对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这 一现象的主要原因（ ） A电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 B电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线 C氖原子获得电子后转变成发出红光的物质 D在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应 3科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的能层、 能级有关，还与核外电子的数目及核电荷的数目有关。氩原 子与硫离子的核外电子排布相同，都是 1s22s22p63s23p6。 下列说法正确的是（ ） A两粒子的 1s能级上电子的能量相同 B两粒子的 3p能级上的电子离核的距离相同 C两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同 D两粒子都达 8电子稳定结构，化学性质相同 4以下现象与核外电子的跃迁有关的是（ ） 霓虹灯发出有色光 棱镜分光 激光器产生激光 石油蒸馏 凸透镜聚光 燃放的焰火，在夜空中 呈现五彩缤纷的礼花 日光灯通电发光 冷却结晶 A B C D 5电子由 3d能级跃迁至 4p能级时，可通过光谱仪直接摄取（ ） A电子的运动轨迹图像 B原子的吸收光谱 C电子体积大小的图像 D原子的发射光谱 6以下电子排布式表示基态原子电子排布的是（ ） A 1s22s22p63s13p3 B 1s22s22p63s23p63d104s1 4p1 C 1s22s22p63s23p63d24s1 D 1s22s22p63s23p63d104s2 4p1 7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光 谱，图 _是原子由激发态转化为基态时 的光谱。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。 S能级的原子轨道 电子云轮廓图 -原子轨道 S能级的原子轨道是球形对称的 . 电子云与原子轨道 S能级的原子轨道图 * S能级的 原子 轨道是球形对称的 . * 能层序数 n越大 ,原子轨道半径越大 P能级的原子轨道是纺锤形的 ,每个 P能级有 3个 原子轨道 ,它们相互垂直 ,分别以 P x,Py,PZ表示 . x y z x y z x y z P能级的原子轨道 P 能 级 的 原 子 轨 道 P能级的 3个原子轨道 P x,Py,PZ合 在一起的情形 . d能级的原子轨道有 5个 . d 能 级 的 原 子 轨 道 1、每个原子轨道上最多能容纳 _个电子， 且自旋方向 _。 研究原子结构 C N O 2、当电子排在同一能级时有什么规律？ 当电子排布在同一能级的不同轨道时， 总是 _，而且自旋 方向 _。 洪特规则 2 不同 泡利原理 首先单独占一个轨道 相同 1、 S、 P、 d能级分别有多少个轨道，每个轨道 上最多能容纳几个电子？其自旋方向怎样？ 2、举例说明洪特规则： 讨论下列问题 s p d f能级分别有 1、 3、 5、 7个轨道， 每个轨道最多能容纳的电子数为 2个，且 自旋方向相反。这就是泡利原理 当电子排布在同一能级的不同轨道时， 总是首先单独占一个轨道（即分占不同 的轨道），而且自旋方向相同。 原子的电子排布图 铁原子的轨道表示式 洪特规则 泡利原理 能量最低原理 从元素周期表中查出铜的外围电 子排布，它是否符合构造原理。 当一个能级上的电子填充达到全 充满，半充满或全空时是一种稳定 状态，使得体系的能量较低。这就 是洪特规则的第二条。 思考与交流 以下是表示铁原子的 3种不同化学用语。 结构示意图 电子排布式 电子排布图（轨道表 示式） 铁原 子 1s22s22p63s23p6 3d64s2 请你通过比较、归纳，分别说出 3种不同化学用语所能反 映的粒子结构信息。 结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数 及各能层上的电子数。 电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级 上的电子数。 轨道表示式：能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子 分布情况，自旋方向。