第1章 第1节 第1课时 能层与能构造原理与电子排布式-【创新教程】2024-2025学年高中化学选择性必修第二册五维课堂（人教版2019）

第一节　原子结构 第１课时　能层与能级　构造原理与电子排布式 课标要点 核心素养 １．通过认识原子结构与核外电子的排布,理解能层与 能级的关系,理解核外电子的排布规律 ２．理解基态与激发态的含义与关系,能辨识光谱与电 子跃迁之间的关系 ３．结合构造原理形成核外电子排布式书写的思维模 型,并能根据思维模型熟练书写１~３６号元素的电 子排布式 １．宏观辨识与微观探析:通过认识原子 结构及核外电子排布,辨识微观粒子 运动状态不同于宏观物体运动状态 ２．证据推理与模型认知:结合原子核外 电子排布规律及核外电子排布的原 则,建立观点、证据和结论之间的逻辑 关系 [知识梳理] [知识点一]　能层与能级 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 １．能层 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,能层用n表示. n值越大,能量越　　. ２．能级 (１)根据多电子原子中同一能层电子　　　的 不同,将它们分成不同能级. (２)能级用相应能层的序数和字母s、p、d、f 􀆺􀆺组合在一起来表示,如n能层的能级 按能量由低到高的顺序排列为　　、　 　、　　、　　等. (３)能层序数　　该能层所包含的能级数,如 第三能层有能级　　　　. (４)s、p、d、f能级可容纳的电子数为１、３、５、７ 的　　倍. ３．能层、能级与其容纳的最多电子数之间的关系 能层(n) 一 二 三 四 五 六 七 􀆺􀆺 符号 K L M N O P Q 􀆺􀆺 能级 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 􀆺 􀆺 􀆺 􀆺􀆺 容纳最多 电子数 ２ ２ ６ ２ ６ １０ ２ ６ １０ １４ ２ 􀆺 􀆺 􀆺 􀆺􀆺 　 　 　 　　 􀆺􀆺 􀆺 􀆺 　 [知识点二]　基态与激发态　原子光谱 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 １．基态与激发态 (１)基态原子:处于　　　　的原子. (２)激发态原子:基态原子的电子　　　能量后, 电子跃迁到　　　能级,变成激发态原子. ２．原子光谱 (１)光谱的成因与分类 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰１􀅰 第一章　原子结构与性质 (２)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. (３)光谱分析的应用:　　　　. [知识点三]　构造原理与电子排布式 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 １．构造原理 随着原子核电荷数的递增,原子核每增加一 个质子,原子核外便增加一个电子,这个电 子大多是按如图所示的能级顺序填充的,填 满一个能级再填一个能级. ２．电子排布式 将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的 　　　角,并按照　　　从左到右的顺序排 列的式子,称为电子排布式. (１)简单原子的电子排布式 按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐 升高的能级中.如:６C:　　　　;１０Ne:　 　　　;１７Cl:　　　　;１９K:　　　　 　　. (２)复杂原子的电子排布式 对于较复杂原子的电子排布式,应选按构 造原理从低到高排列,然后将同能层的能 级移到一起. 如２６Fe,先排列为１s２２s２２p６３s２３p６４s２３d６, 然后将同一能层的能级排到一起,即该原 子的电子排布式为　　　　　　. (３)简化电子排布式 如K:１s２２s２２p６３s２３p６４s１,其简化电子排布 式可表示为[Ar]４s１,其中[Ar]代表Ar的 核外电子排布式,即１s２２s２２p６３s２３p６.再 如Fe的简化电子排布式为　　　　. [自我评价] １．[判一判] (对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”) (１)能层就是电子层. (　　) (２)不同能层,s能级的能量相同. (　　) (３)s能级的能量一定比p能级的能量低. (　　) (４)各能级最多可容纳的电子数按s、p、d、f􀆺 的顺序依次为１、３、５、７􀆺的２倍. (　　) (５)第二能层(L)上有s、p、d、f四个能级.(　　) (６)同一个原子中不同能层上的s能级的能量 都相等. (　　) (７)同一能层中,各能级之间的能量大小关系 是s＜p＜d＜f􀆺􀆺 (　　) ２．[想一想] 美丽的焰火、绚丽的阳光、美轮美奂的霓虹 灯等都给我们带来了极大的美感. 美丽的焰火跟原子结构有何关系? 钠、钾、 铜的焰色试验分别是什么颜色? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 ３．[练一练] 写出下列原子或离子的电子排布式: ①８O:　　　　; ②１９K:　　　　　　;可简写为　　　; ③１７Cl:　　　　　　;可简写为　　　　; ④１６S２－:　　　　. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰２􀅰 化学􀅰选择性必修二 　　　　能量与能层、能级、构造原理的关系 [情境素材] 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,电子的排布遵循构造 原理. １．构造原理 ２．能层与能级中的能量关系 能层、能 级中的能 量关系 相同 能层 相同能级 　 →E(nPx)＝E(npy)＝E(npz) 不同能级 　 →E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf) 不同 能层 符号相同 的能级 →E(１s)＜E(２s)＜E(３s)􀆺􀆺 符号不同 的能级 → 符合构造原理:ns＜ (n－２)f＜ (n－１)d＜np ◉[思考探究] (１)决定电子能量高低的因素有哪些? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (２)多电子原子中,不同能级能量高低有什么 关系? １s与３d、３s与３d的能量高低如何? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 [核心突破] 构造原理是指电子进入能级的排布顺序, 即;１s－２s－２p－３s－３p－４s－３d－４p－５s －４d－５p－６s－４f－５d－６p－７s－５f－６d－ ７p.先排电子的能级能量低,后排电子的能级 能量高.注意能级交错现象. ◉[典例示范] [典例１]　比较下列能级的能量大小关系(填 “＞”“＝”或“＜”): (１)２s　　　　４s;(２)３p　　　　３d; (３)３d　　　　４s;(４)４d　　　　５d; (５)２p　　　　３s;(６)４d　　　　５f. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[思维建模]　解析有关电子排布能级顺序 问题的思维流程如下:能层高的能级能量 高→同能层能级能量s＜p＜d＜f→符合构 造原理ns＜(n－２)f＜(n－１)d＜np→注意 能级交错现象. [尝试解答]　(１)　　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (２)　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　(３)　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (４)　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　(５)　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (６)　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 ◉[学以致用] 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,以 下各式中能量高低顺序正确的是 (　　) A．E(５s)＞E(４f)＞E(４s)＞E(３d) B．E(３d)＞E(４s)＞E(３p)＞E(３s) C．E(４s)＜E(３s)＜E(２s)＜E(１s) D．E(５s)＞E(４s)＞E(４f)＞E(３d) 　　电子排布式的书写 [情境素材] 查阅元素周期表可知Cr的电子排布式为 １s２２s２２p６３s２３p６３d５４s１,Cu的电子排布式为 １s２２s２２p６３s２３p６３d１０４s１. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰３􀅰 第一章　原子结构与性质 ◉[思考探究] (１)分析Cr、Cu的电子排布式,思考电子排布 式的书写顺序与核外电子填充顺序一定相 同吗? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (２)所有元素的原子核外电子排布都符合构造 原理吗? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (３)元素周期表中钠的电子排布式写成[Ne] ３s１,方括号里的符号是什么意义? 模仿写 出８号、１４号、２６号元素简化的电子排 布式. 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 [核心突破] １．基态原子的核外电子排布 (１)绝大多数元素的原子核外电子的排布顺序 遵循构造原理. (２)“能级交错”现象:当出现d轨道时,电子按 ns、(n－１)d、np的顺序在原子轨道上排 布;当出现f轨道时,电子按ns、(n－２)f、 (n－１)d、np的顺序在原子轨道上排布. 从第三能层开始,各能级不完全遵循能层 顺序,产生了能级交错排列,即产生“能级 交错”现象. ２．电子排布式书写 (１)“三步法”书写电子排布式 构造原理是书写基态原子电子排布式的 依据. 第一步:按照构造原理写出电子填入能级 的顺序,１s→２s→２p→３s→３p→４s→３d→ ４p→５s→４d→５p→６s􀆺􀆺 第二步:根据各能级容纳的电子数填充电子. 第三步:去掉空能级,并按照能层顺序排列 即可得到电子排布式. (２)简化的电子排布式 将电子排布式中的内层电子排布用相应的 稀有气体元素符号加方括号来表示而得到 的式子称为简化的电子排布式.如氮、钠、 钙的简化电子排布式分别为[He]２s２２p３、 [Ne]３s１、[Ar]４s２. (３)特例:Cr:[Ar]３d５４s１、Cu:[Ar]３d１０４s１. ３．离子的电子排布式书写 基态原子转化为相应离子时的一般规律:原 子失去电子时总是先失去最外层电子,然后 失去次外层电子,之后是倒数第三层电子 􀆺􀆺对于主族元素的原子来说,一般只失去 最外层电子,而过渡元素的原子可能还会进 一步失去内层电子;原子得到电子时,一般 总是填充到最外能层未填满的能级上.如 Fe位于第四周期第Ⅷ族,其原子的核外电 子排布式为[Ar]３d６４s２,Fe２＋的核外电子排 布式为[Ar]３d６,Fe３＋的核外电子排布式为 [Ar]３d５. ◉[典例示范] [典例２]　下列各原子或离子的电子排布式 错误的是 (　　) A．Mg２＋　１s２２s２２p６ B．Br １s２２s２２p６３s２３p６３d１０４s２４p５ C．O２－ １s２２s２２p６ D．Cr １s２２s２２p６３s２３p６３d４４s２ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[思维建模]　解析有关电子排布式书写问 题的思维流程如下: 确定元素核电荷数(原子序数)→按构造原 理逐级排列电子,并写出原子的电子排布 式(注意能级交错现象)→若为离子,加上 所得电子或减去所失电子. [尝试解答]　　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰４􀅰 化学􀅰选择性必修二 ◉[学以致用] ２．下列说法或有关化学用语的表达正确的是 (　　) A．在基态多电子原子中,p轨道电子能量不 一定高于s轨道电子能量 B．核 外 电 子 排 布 由 １s２２s２２p６３s１ → １s２２s２２p６ 的变化释放出能量 C．Ca处于基态的电子排布式为 　１s２２s２２p６３s２３p６４p２ D．氧元素基态原子的电子排布图为 ↑↓ １s ↑↓ ２s ↑↓ ↑ ２p ↓ ３．下列原子或离子的核外电子排布式,正确 的是 (　　) A．１６S２－:１s２２s２２p６３s２３p４ B．２１Sc:１s２２s２２p６３s２３p６４s２３d１ C．１８Ar:１s２２s２２p６３s２３p６ D．９F:２s２２p５ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 书写电子排布式的关键是熟悉构造原理, 各能级能量由低到高可记为ns＜(n－２)f ＜(n－１)d＜np,最后要把同一能层的不 同能级移到一起. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 １．电子在一个原子的下列能级中排布时,最后 一个排布的是 (　　) A．ns B．np C．(n－１)d D．(n－２)f ２．第 N能层所含能级数、最多容纳的电子数 分别为 (　　) A．３、１８ B．４、２４ C．５、３２ D．４、３２ ３．下列电子排布式是基态原子的电子排布式 的是 (　　) ①Be:１s２２s１２p１　②O:１s２２s２２p４　③He: １s１２s１　④Cl:１s２２s２２p６３s２３p５ A．①② B．②③ C．①③ D．②④ ４．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是 (　　) 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 ５．根据构造原理写出下列基态原子或离子的 核外电子排布式. (１)A元素原子核外 M 层电子数是L层电 子数的一半:　　　　　　　　　　. (２)B元素原子的最外层电子数是次外层电 子数的１．５倍:　　　　. (３)基态Ni２＋、Fe３＋、N３－的电子排布式分别 为　　　　、　　　　、　　　　. [课堂小结] 学习至此,请完成配套训练 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５􀅰 第一章　原子结构与性质 参 考 答 案 第一章　原子结构与性质 第一节　原子结构 第１课时　能层与能级　构造原理与电子排布式 教材梳理􀅰探新知 知识梳理　知识点一 １．能量差异　高　２．(１)能量　(２)ns　np　nd　nf (３)等于　３s、３p、３d　(４)二　３．１s　２s　２p　３s　３p　３d 　４s　４p　４d　４f　５s　２　８　１８　３２　２n２ 知识点二 １．(１)最低能量　(２)吸收　较高　２．(１)吸收光谱　发射光谱 　(２)原子光谱　(３)鉴定元素 知识点三 １．能层　能级　２．右上　能层　(１)１s２２s２２p２　１s２２s２２p６　 １s２２s２２p６３s２３p５　１s２２s２２p６３s２３p６４s１ (２)１s２２s２２p６３s２３p６３d６４s２　(３)[Ar]３d６４s２ 自我评价 １．(１)√　(２)×　(３)×　(４)√ (５)×　提示:第二能层上只有s、p两种能级. (６)×　提示:不同能层上的s能级,能层数(n)越大,离原子 核越远,能量越高,如E(１s)＜E(２s)＜ E(３s)＜􀆺􀆺 (７)√　提示:同一能层中,各能级之间的能量大小关系是s ＜p＜d＜f􀆺􀆺如第四能层中４s＜４p＜４d＜４f. ２．提示:美丽的焰火即为焰色试验,与核外电子发生跃迁有关; 钠、钾、铜的焰色试验分别为黄色、紫色和绿色. ３．１s２２s２２p４　１s２２s２２p６３s２３p６４s１　[Ar]４s１ １s２２s２２p６３s２３p５　[Ne]３s２３p５　１s２２s２２p６３s２３p６ 重难突破􀅰释疑惑 重难点一　思考探究 (１)提示:①能层:能级符号相同时,能层序数越大,电子能量越 高;②能级:在同一能层的不同能级中,s、p、d、f能级的能量 依次升高;③在多电子原子中会发生能级交错现象. (２)提示:相同能层上不同能级能量的高低为ns＜np＜nd＜nf; 不同能层上符号相同的能级能量的高低为１s＜２s＜３s＜ ４s.１s＜３d;３s＜３d. 典例示范 [典例１]　[解析]　由构造原理可知:①同一能层的能级能量 高低顺序为ns＜np＜nd＜nf;②不同能层之间,能量会产生 能级交错现象,即能层序数大的能级,其能量不一定高,如 ３d能级具有的能量就高于４s能级所具有的能量. [答案]　(１)＜　(２)＜　(３)＞　(４)＜　(５)＜　(６)＜ 学以致用 １．B　[根据构造原理,各能级能量由低到高的顺序为１s、２s、 ２p、３s、３p、４s、３d、４p、５s、４d、５p􀆺􀆺所以 A 项和 D项的正确 顺序为E(４f)＞E(５s)＞E(３d)＞E(４s);对于不同能层的相 同能级,能层序数越大,能量越高,即E(４s)＞E(３s)＞E(２s) ＞E(１s),C项错误.] 重难点二　思考探究 (１)提示:不一定相同,电子排布式的书写按电子层由里到外和 s、p、d顺序,而核外电子填充顺序是按构造原理.过渡元 素电子排布式的书写与电子填充顺序不一致. (２)提示:１~３６号元素中,只有 Cr、Cu两种元素基态原子的电 子填充顺序与构造原理不符合. (３)提示:方括号里符号的意义是稀有气体元素原子的结构,表 示该元素前一周期的稀有气体元素原子的电子排布结构; O:[He]２s２２p４;Si:[Ne]３s２３p２;Fe:[Ar]３d６４s２. 典例示范 [典例２]　D　[Mg的原子序数为１２,离子的核外电子排布式 为１s２２s２２p６,故 A 正 确;３５ 号 Br 原 子 电 子 排 布 式 为 １s２２s２２p６３s２３p６３d１０４s２４p５,故B正确;O原子核外有８个电 子,O２－ 核外电子排布式为１s２２s２２p６,最外层达到８电子稳 定结构,故 C正确;Cr的d能级处于半充满时稳定,因此核 外电子排布式为１s２２s２２p６３s２３p６３d５４s１,故 D错误.] 学以致用 ２．A　[A．在基态多电子原子中,p轨道电子能量不一定高于s 轨道电子能量,比如第２电子层的p轨道电子能量高于同一 电子层的s轨道电子的能量,但是低于第３电子层的s轨道 电子 能 量,A 正 确;B．核 外 电 子 排 布 由 １s２２s２２p６３s１ → １s２２s２２p６ 的变化中失去了最外层的电子,需要克服原子核 对最外层电子的吸引力,所以需要吸收能量,B错误;C．Ca 处于基态的电子排布式为１s２２s２２p６３s２３p６４s２,C错误;D．氧 元素基态原子的电子排布图为 ↑↓ １s ↑↓ ２s ↑↓ ↑ ２p ↓ , D错误;故选 A.] ３．C　[S２－ 的原子核外共有１８个电子,其核外电子排布式为 １s２２s２２p６３s２３p６,选项 A 是S原子的核外电子排布式,故 A 错误;书写电子排布式时,能层低的能级要写在左边,能层高 的能级要写在右边,因此２１Sc原子的核外电子排布式应为 １s２２s２２p６３s２３p６３d１４s２,故B错误;选项 D 是 F的最外层电 子(价层电子)排布式,不符合题意.] 随堂自测􀅰夯基础 １．B　[根据原子中上述能级的能量高低顺序:ns＜(n－２)f＜ (n－１)d＜np,所以最后一个排布的应是能量最高的能级, 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰７８􀅰 参考答案 应为np能级.可见,解此类题,应从构造原理入手,判断出 能级的能量高低.电子在排布时应先进入能量低的能级,填 满后再进入能量高的能级.] ２．D　[每一能层包含的能级数目等于该能层的序数,故第四 能层包含s、p、d、f四个能级;每一能层所容纳的最多电子数 为２n２,故第四能层所容纳的最多电子数为２×４２＝３２个.] ３．D　[①Be:１s２２s１２p１ 是激发态,２s能量低于２p,故错误;② O:１s２２s２２p４ 符合能量最低原理,故正确;③He:１s１２s１ 是激 发态,１s能量低于２s,故错误;④Cl:１s２２s２２p６３s２３p５ 符合能 量最低原理,故正确.] ４．A　[解答该题的关键是明确基态原子与激发态原子的相互 转化及其转化过程中的能量变化及现象.在电流作用下,基 态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高能级,变为激发态原 子,这一过程要吸收能量,不会发出红色光;而电子从较高能 量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将释放能 量,从而产生红光,故 A项正确.] ５．解析:(１)L层有８个电子,则 M 层有４个电子,故 A 为硅, (２)当次外层为 K层时,最外层电子数则为３,则 B为硼;当 次外层为 L层时,最外层电子数为１．５×８＝１２,违背了排布 规律,故不可能. (３)Ni的原子序数为２８,根据构造原理,基态 Ni原子的电子 排布式为１s２２s２２p６３s２３p６３d８４s２,故 Ni２＋ 的电子 排 布 式 为 １s２２s２２p６３s２３p６３d８;基 态 Fe 原 子 的 电 子 排 布 式 为 １s２２s２２p６３s２３p６３d６４s２,故 Fe３＋ 的 电 子 排 布 式 为 １s２２s２２p６３s２３p６３d５;氮原子序数为７,基态氮原子的电子排 布式为１s２２s２２p３,故 N３－ 的电子排布式为１s２２s２２p６. 答案:(１)１s２２s２２p６３s２３p２　(２)１s２２s２２p１ (３)[Ar]３d８　[Ar]３d５　１s２２s２２p６ 第２课时　电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 教材梳理􀅰探新知 知识梳理　知识点一 １．概率　概率　概率密度　２．概率密度　概率密度 ３．(１)一个空间运动状态　(２)球　大　哑铃　(３)１　３　５　７ 知识点二 １．２　相反　２．单独分占　平行 知识点三 方框　圆圈　 ↑↓ １s ↑↓ ２s ↑ ↑ ２p 　 ↑↓ １s ↑↓ ２s ↑ ↑ ２p ↑ 自我评价 １．(１)×　提示:小黑点的疏密表示概率密度大小. (２)√　提示:p能级中x、y、z三个原子轨道相互垂直. (３)×　(４)×　(５)×　(６)√ (７)×　提示:违背了洪特规则,２p轨道上的三个电子应分 占三个轨道且自旋方向相同. (８)×　提示:违背了泡利原理,每个轨道最多可容纳２个电 子,p轨道最多容纳６个电子. ２．(１)提示:同一原子能层越高,s电子云半径越大,是由于电 子能量越大,电子在离核更远的区域出现的概率越大,电子 云越向更大的空间扩散. (２)提示:ns、np、nd、nf能级各有１、３、５、７个轨道,n能层轨 道数＝n２. (３)提示:d能级有５个轨道,M 能层最早出现d能级. ３．↑↓ １s ↑ ２s 　 ↑↓ １s ↑↓ ２s 　 ↑↓ １s ↑↓ ２s ↑ 　 ２p 　 ↑↓ １s ↑↓ ２s ↑ ↑ ２p 　 　 ↑↓ １s ↑↓ ２s ↑ ↑ ２p ↑ ↑↓ １s ↑↓ ２s ↑↓ ↑ ２p ↑ 　 ↑↓ １s ↑↓ ２s ↑↓ ↑↓ ２p ↑ ↑↓ １s ↑↓ ２s ↑↓ ↑↓ ２p ↑↓ 重难突破􀅰释疑惑 重难点一　思考探究 (１)提示:小点是电子在原子核外出现的概率密度的形象描述. 小点密度越大,表明概率密度越大. (２)提示:离核越近,电子出现的概率越大,电子云越密集.如 ２s电子云比１s电子云疏散. (３)提示:不同能层的同种能级的原子轨道形状相似,但不完全 相同.只是原子轨道的半径不同,能级序数n越大,电子的 能量越大,原子轨道的半径越大.例如１s、２s、３s轨道均为 球形,原子轨道半径:r(１s)＜r(２s)＜r(３s). 典例示范 [典例１]　C　[电子云是处于一定空间运动状态的电子在原 子核外空间的概率密度分布的形象化描述,故 A 错误;s能 级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子不只在球壳内 运动,还在球壳外运动,只是在球壳外运动概率较小,故 B 错误;离原子核越远的电子,其能量越大,所以p原子轨道电 子的平均半径随能层的增大而增大,故 C正确;２px、２py、２pz 轨道是３个不同的原子轨道,空间伸展方向不同,３个轨道 上的电子的运动状态不同,但同一能级上的原子轨道具有 相同的能量,所以基态原子电子能量的高低顺序为E(１s)＜ E(２s)＜E(２px)＝E(２py)＝E(２pz),故 D错误.] 学以致用 １．D　[s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子不只在 球壳内运动,还在球壳外运动,只是在球壳外运动概率较小, 任何能层的s能级都有１个原子轨道,与能层的大小无关, 故 A 错误;电子在 p轨道上绕核高速运动,不是“∞”形运 动,故B错误;电子云不是笼罩在原子核外的云雾,是表示 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰８８􀅰 化学􀅰选择性必修二