能层 能级 构造原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,2n,2,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,2n,2,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,2,n,2,5,、下列各组微粒中，各能层电子数均达到,2n,2,个的是 （ ）,A.Ne,和,Ar B.H,-,和,Na,+,C.Ne,和,Cl,-,D.F,-,和,S,2-,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,1s,2,2s,2,2p,6,3s,1,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,4s,1,1s,1,【,练习,】,（,3,）原子的简化电子排布：,Ne3s,1,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,：,He2s,2,2p,4,Si,：,Ne3s,2,3p,2,Fe,：,Ar3d,6,4s,2,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,1S,1,He,1S,2,Li,1S,2,2S,1,Be,1S,2,2S,2,B,1S,2,2S,2,2P,1,C,1S,2,2S,2,2P,2,N,1S,2,2S,2,2P,3,O,1S,2,S,2,2,2P,4,F,1S,2,2S,2,2P,5,Ne,1S,2,2S,2,2P,6,Na,1S,2,2S,2,2P,6,3S,1,Mg,1S,2,2S,2,2P,6,3S,2,Al,1S,2,2S,2,2P,6,3S,2,3P,1,Si,1S,2,2S,2,2P,6,3S,2,3P,2,P,1S,2,2S,2,2P,6,3S,2,3P,3,S,1S,2,2S,2,2P,6,3S,2,3P,4,Cl,1S,2,2S,2,2P,6,3S,2,3P,5,Ar,1S,2,2S,2,2P,6,3S,2,3P,6,3.,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,3d,10,4s,1,4d,10,5s,1,5d,10,6s,1,3d,9,4s,2,4d,9,5s,2,5d,9,6s,2,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 1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,1,B O,2-,1s,2,2s,2,2p,6,C Na,+,1s,2,2s,2,2p,6,D Si 1s,2,2s,2,2p,2,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,1s,2,B,3s,2,3p,1,C,2s,2,2p,6,D,ns,2,np,3,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,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,。,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,1s,2,2s,2,2p,6,3s,1,3p,3,B,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,4p,1,C,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,2,4s,1,D,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,2,4p,1,7,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,P,y,P,Z,表示,.,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,P,y,P,Z,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,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,6,4s,2,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。,