1.1 第1课时 能层与能级 构造原理（Word教参）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学选择性必修2（人教版2019 河北山东湖南海南专用）

第一节原子结构 第1课时　能层与能级　构造原理 (一)能层与能级 能层 能层含义 根据核外电子的能量不同，将核外电子分为不同的能层 [微点拨] 根据每个能层最多填充的电子数，归纳每个能层所容纳的最多电子数与能层序数(n)的关系：每个能层所容纳的最多电子数＝2n2个。 能层序数(n) 电子的能层由内向外排序 一 二 三 四 五 六 七 能层符号 K L M N O P Q 最多电子数 2 8 18 32 50 72 98 能量关系 能层越高，电子的能量越高，能量的高低顺序为E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q) 能级 含义 根据同一能层的电子的能量也可能不同，将它们分为不同能级 能层 K L M N O 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p … 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 … (二)基态与激发态　原子光谱 基态原子 处于最低能量状态的原子 [微点拨] ①一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。 ②光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式之一。焰火、霓虹灯光、LED灯光等都与原子核外电子跃迁释放能量有关。 激发态 原子 基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子；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，将释放能量 原子光谱 不同元素原子的电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原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱 光谱的成 因及分类 光谱分析 的应用 在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素 (三)构造原理与电子排布式 构造 原理 含义 以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理 [微思考] 结合各能层的能量顺序和电子在核外的排布规律，仔细观察电子在能级上的填充顺序，有什么反常的地方？ 提示：电子并不是按能级顺序填充的。 [微点拨] 查阅元素周期表可知：Cr的价电子排布式不是3d44s2而是3d54s1，Cu的价电子排布式不是3d94s2而是3d104s1。由此可知，构造原理是被理想化了的，作为一个理论模型，构造原理具有一定的局限性，对于个别元素核外电子的排布并不适用。 图示 核外 电子 排布 的表 示方 法 写法 ①将能级上所排布的电子数标注在该能级符号右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。图示如下： ②电子排布式是按能级由里到外的顺序书写，而不是按照构造原理顺序书写 实例 写出下列基态原子的核外电子排布式： O：1s22s22p4；Ne：1s22s22p6；Si：1s22s22p63s23p2 构造 原理 的认 识和 理解 ①构造原理告诉我们，随核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。电子是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。 ②构造原理呈现的能级交错源于光谱学事实，是经验的，而不是任何理论推导的结果。 ③构造原理是一个思维模型，是个假想过程 [新知探究(一)] 能层与能级 [理解与辨析能力] [发展认知] 1．能层、能级的有关规律 (1)在每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(n为能层序数)。 (2)任一能层的能级总是从s能级开始，能级数等于该能层序数，即第一能层只有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。 (3)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2倍。每一能层最多可容纳的电子数为2n2(n为能层序数)。 (4)英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s……能级最多都只能容纳2个电子。 2．能层或能级的能量关系 Co元素形成的化合物在早期的中国就已知并用于陶器釉料，古代希腊人和罗马人曾利用它的化合物制造有色玻璃，生成美丽的深蓝色。中国唐朝彩色瓷器上的蓝色也是由于有钴的化合物存在。钴元素的n＝3电子层有n个能级；n2个原子轨道；最多能容纳2n2个电子。 [跟踪训练] 1．以下能级符号不正确的是(　 ) A．6s　　　　　　　　　 B．4d C．3f D．7p 解析：选C　电子层分不同的能级，各层都有s能级，从第二层开始有p能级，从第三层开始有d能级，从第四层有f能级，所以C错误。 2．下列关