1.1.1+1.1.2能层与能级 构造原理.电子排布式.基态原子 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

第1课时　能层与能级 原子光谱 第一章 原子结构与性质 第一节　原子结构 知识回顾 1、原子的构成 2.在原子中： 原子 原子核 核外电子(-) 质子(+) 中子(不带电) 核电荷数= = 。 质量数(A) = 。 3、核外电子运动特点和排布规律以及能量规律： 核外电子是_______排布的，从内到外电子层分别是： 。 离核越近，电子能量_______，离核较远，能量_______ E(K) E(L) E(M) E(N) E(O) E(P) E(Q) 分层 越低 越高 核内质子数 核外电子数 质子数(Z) + 中子数(N) K L M N O P Q < < < < < < 知识回顾：核外电子排布规律 4.核外电子的排布能量规律： 电子尽可能先排布在 的电子层上， 然后由内向外依次排布在 的电子层。 5.在不同电子层中，每层最多容纳 个电子。 6.最外层最多容纳 个电子， 当K层是最外层时，最多容纳 个电子， 倒数第二层最多容纳 个电子， 倒数第三层最多容纳 个电子。 能量较低 能量较高 2n2 8 2 18 32 （1）核外电子按能量不同分成 。 （2）电子的能层由内向外排序，其序号、符号以及能容纳的最多电子数 能层 一 二 三 四 五 六 七 n 符号 ----- 最多电子数 2 8 18 32 50 72 98 2n2 一、能层与能级 1. 能层 不同能层 K L M N O P Q 2、能级 (1)分类依据： 同一能层的电子，能量也可能 ，还可以把它们分成 。 不同 能级 一、能层与能级 s (2)能层与能级的关系： 能层的能级都是从 能级开始，依次称 能级…… 能层含有的能级数=能层序数，即 s、p、d、f…… 第一能层有__个能级，即__ __ 第二能层有__个能级，即_______ 第三能层有__个能级，即__ __ 第四能层有__个能级，即__ __ …… 依此类推 s s、p 1 2 3 3s、3p、3d、 ns、np、nd、nf...(n代表能层) 1s 2s、2p 4 4s、4p、4d、4f 能层 K L M N...... 能级 最多容纳电子 10 14 10 (3)表示方法及各能级最多容纳的电子数 1s s、p、d、f…各能级最多可容纳的电子数依次为1、3、5、7……的二倍,即:s能级最多含有 电子，p能级最多含有 电子， d能级最多含有 电子,f能级最多含有 电子， 2 2 2 2 6 6 6 2 8 18 32 2 6 10 14 每一能层最多可容纳2n2个电子， (4)能量的大小比较 不同能层中，相同能级的能量高低是 1s 2s 3s 4s…. 相同能层，不同能级的能量高低是ns np nd nf…… < < < < < < 对应练习： 1.按能量由低到高的顺序排列,正确的一组是(　　) A.1s、2p、3s、4s B.1s、2s、3s、2p C.2s、2p、3s、3p D.3p、4s、4p ACD 1.判断 (1)原子核外电子按能量不同分为不同的电子层, 同一电子层又按能量不同分为不同的能级。 (2)各能级(s、p、d、f……)所容纳的最多电子数依次为1、3、5…的2倍。 (3)能层离核越近能量越低。 (4)同一能层的电子能量一定相同。 (5)同一原子中,同一能层同一能级的电子能量一定相同。 (6)第n能层最多能容纳的电子数为2n2,所以钠原子的第三能层填有18个电子。 随堂检测 2. 已知n为能层序数,下列有关认识正确的是(　　) A.各能层含有的电子数为2n2 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.各能级最多容纳电子数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7的2倍 D 随堂检测 3.下列能级符号书写错误的是(　　)。A.4f　　　　B.2d　　　　C.5s　　　　D.3p B 4.总共含有6个能级的能层符号为(　　)。A.M B.N C.P D.Q C 5.下列叙述不正确的是(　　)。A.核外电子按能量不同分成能层B.能层越高,电子的能量越高C.能量的高低顺序为E(Q)>E(P)>E(O)>E(N)>E(M)>E(L)>E(K)D.电子数:p能级<s能级 6.以下能级符号表述正确的是(　　)。①5s　②1d　③2f　④1p　⑤2d　⑥3f　⑦4f　⑧5d ⑨3p　⑩6sA.③⑤⑦⑧⑨⑩　 B.①③⑤⑦⑨C.①⑦⑧⑨⑩　 D.②④⑥⑧⑩ D C s、p、d、f…… 随堂检测 二、构造原理与电子排布式 思+议： 1.电子填入能级时，一定要将上一能能层的能级填充完，才可以填充下一能级么？这种现象叫什么？ 2.电子排布式如何书写？ 3.Cr和Cu的电子排布式如何书写？ 4.完成课本11“思考与讨论”。 二、构造原理 Q P O N M L K （2）出现能级交错现象，先排4s，在排3d。 （1）电子在能级上优先排布能量更低的能级，然后依次排布在能量较高的能级上。 （3）电子填入能级的顺序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p....... 思考：（1）电子如何在能级上排布？ （2） 一定要将上一能层排满，才可以排下一层么？ (1)简单原子： 按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。 1s1 能层 能级 能级上填充的电子数 三、电子排布式的书写 C 2s 2p 1s2 2 2 1s22s22p2 电子填入能级的顺序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p....... F 1s2 2s2 2p5 电子填入能级的顺序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p....... 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式 K L M N O 18 氩 Ar 19 钾 K 20 钙 Ca 21 钪 Sc 22 钛 Ti 23 钒 V 1s2 2s22p6 3s23p6 4s1 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2 3d1 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2 3d2 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2 3d3 书写时能层低的能级要写在左边，而不是按照构造原理写。 三、电子排布式的书写 电子填入能级的顺序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p....... 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式 K L M N O 23 钒 V 24 铬 Cr 25 锰 Mn 26 铁 Fe 27 钴 Co 28 镍 Ni 29 铜 Cu 30 锌 Zn 1s2 2s22p6 3s23p6 3d3 4s2 1s2 2s22p6 3s23p6 3d4 4s2 × 3d5 4s1 1s2 2s22p6 3s23p6 3d5 4s2 1s2 2s22p6 3s23p6 3d6 4s2 1s2 2s22p6 3s23p6 3d7 4s2 1s2 2s22p6 3s23p6 3d8 4s2 1s2 2s22p6 3s23p6 3d9 4s2 × 3d10 4s1 1s2 2s22p6 3s23p6 3d10 4s2 不符合构造原理 半充满或全充满是能量较低的稳定结构 三、电子排布式的书写 电子填入能级的顺序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p....... 1s22s22p6 1s22s22p63s23p63d10 1s22s22p63s23p63d5 电子排布式也可以用于表示离子的核外电子排布， 试着写出O2—、Na+、Cu+ 和Fe3+的电子排布式。 1s22s22p6 原子失电子时的顺序与电子填充顺序不完全相同， 失去电子时先失最外层电子。 知识梳理 将10~13号元素的基态原子电子排布式与10号的比较， 有何异同？可电子排布式还可以怎样简化？ [Ne]3s1 简化电子排布式 表示方法：[稀有气体]+剩余电子的排布式 例如：Na的电子排布式可简化为[Ne]3s1 [Ne]3s2 简化电子排布式 [Ne]3s23p1 写出8O、14Si、29Cu、35Br的简化电子排布式。 18 价电子排布式 为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层（简称价层）。 ①对于主族元素或零族元素，最外层电子均为价电子，故价电子排布式为最外层电子排布式。 ②对于过渡元素，价电子为3d和4s两个能级的电子，故价电子排布式3dx4sy。(x=1~10;y=1或2） 1.下列说法中正确的是(　　) A．[Ne]3s2表示的是Mg原子 B．3p2表示第三能层有2个电子 C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 D．2p、3p、4p能级容纳的最多电子数依次增多 A 2.某元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1， 该元素最可能的化合价为(　　) A． ＋1 B． ＋3 C． ＋5 D． －5 B 随堂演练 四、能量最低原理、基态与激发态、光谱 基态原子: 处于最低能量状态的原子叫做基态原子。 激发态原子: 基态原子电子吸收能量，电子跃迁到较高能级,变为激发态原子。 (不稳定) (稳定) 知识梳理 1.基态原子和激发态原子之间是如何转化的？ 吸收 能量 释放 能量 光 (主要形式) 基态原子 激发态原子 (1)一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。 (2)光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED 灯光等都与核外电子跃迁释放能量有关。 2. 原子光谱 吸收 能量 基态原子 激发态原子 释放 能量 吸收光谱 发射光谱 光谱的成因及分类 知识梳理 不同元素的原子，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发射光谱或吸收光谱，总称原子光谱。 发射光谱 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 3、原子光谱 吸收的光和释放的光频率相同 25 4、原子光谱的应用 (1)发现新元素: He 氦 如：铯（1860年）和铷（1861年）， 其光谱中有特征的篮光和红光。 1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。 (2)检验元素： 不同元素的焰色试验 (3)生产生活 烟火 霓虹灯 基态原子中的电子吸收能量，能量较低的电子发生跃迁,从基态变为 激发态。随即电子又从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态 乃至基态，便以光(辐射)的形式释放能量，形成不同的焰色。 1.判断正误 (1)光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式之一(　　) (2)霓虹灯光、激光、萤光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关(　　) (3)产生激光的前提是原子要处于激发态(　　) (4)电子跃迁时只吸收能量(　　) (5)同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量(　　) (6)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(　　) √ × √ × √ × $