1.1.1能层能级、基态激发态、原子光谱 构造原理与电子排布式 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修2

第一节 原子结构 第1课时 第一章 原子结构与性质 1 知识目标: 解有关核外电子运动模型的历史发展过程， 认识核外电子的运动特点 能力目标：根据构造原理进行核外电子排布的书写 学科素养：培养学生“宏观辨识与微观探究”的学科素养 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_______ 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 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 知识回顾 （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…… 能层含有的能级个数 = 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2倍 2 2 2 2 6 6 6 2 8 18 32 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，错误的一组是(　　) A.1s、2p、3s、4s B.1s、2s、3s、2p C.2s、2p、3s、3p D.3p、4s、4p B （2）以s、p、d、f为符号的能级分别最多可容纳多少个电子？3d、4d、5d能级所容纳的最多电子数是否相同？ （1）一个能层的能级数与能层序数(n)间存在什么关系？一个能层最多可容纳的电子数与能层序数(n)间存在什么关系？ 思考与讨论： 2n2 相等 相等 2，6，10，14 （3）第五能层最多可容纳多少个电子？它们分别容纳在几个能级中？各能级最多容纳多少个电子？ 50 5 s:2 p:6 d:10 f:14 K层 L层 能层 能量越来越高 N层 M层 能级 同一能层各能级能量越来越高 能层是楼层 能级是楼层的阶梯 原子 基态原子 激发态原子 吸收能量 释放能量 处于最低能量 处于较高能量 光（辐射） (主要形式) 二、基态与激发态 原子光谱 焰火 霓虹灯光 激光 11 原子光谱：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吸收光谱或发射光谱，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 12 原子光谱的应用 He 氦 （1）发现新元素 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。 13 （2）检定元素 不同元素的焰色试验 14 能层与能级 基态与激发态 含义 表示方法 能量关系 基态原子与激发态原子 子基态、激发态相互间转化的能量变化 生活中：与电子跃迁有关的现象 光谱的成因及分类 应用 原子光谱 能层、能级与最多容纳的电子数 第一节 原子的结构与性质 第1课时 1、下列叙述正确的是( ) A.能级就是电子层 B.每个能层最多可容纳的电子数是2n2 C.同一能层中的不同能级的能量高低相同 D.不同能层中的s能级的能量高低相同 B 2、以下能级符号正确的是( ) A.3f B.2d C.4s D.2f C 3、第N能层所含能级数、最多容纳电子数分别为( ) A.3、18 B.4、24 C.5、32 D.4、32 D 4、下列现象和应用与电子跃迁无关的是( ) A.激光 B.焰色试验 C.燃烧放热 D.霓虹灯 C 5、下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是( ) A.1s、2p、3d B.1s、2s、3s C.2s、2p、2d D.3p、3d、3f 6、在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是( ) A.最易失去的电子能量最高 B.离核最远的电子能量最高 C.p能级电子能量一定高于s能级电子能量 D.在离核最近的区域内运动的电子能量最低 A C 构造原理 ②随电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的，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→5s 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？ F 1s2 2s2 2p5 C 2s 2p 1s2 2 2 1s22s22p2 将能级上所容纳的电子数标在该能级符号右上角， 按照能层从左到右的顺序排列的式子。 电子排布式 1s2 2s22p6 3s1 能层序数 能级符号 该能级上排布的电子数 1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2 Na Fe 注意：①能层低的能级写在左边；电子填充按构造原理顺序写 ②半充满/全充满是能量较低的稳定结构 Cr 1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1 Cu 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s1 写出O、 Fe、 As的简化电子排布式 [He]2s22p4 [Ar]3d64s2 [Ar]3d104s24p3 Zn：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 Ar Zn：[Ar] 3d10 4s2 简化电子排布式 化简 表示方法：[稀有气体]+剩余电子的排布式 O： 1s2 2s2 2p4 Fe：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 As: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3 简化电子排布式 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，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） 价电子排布式（或价层电子排布式） O： 1s2 2s2 2p4 Fe：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 As: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3 价电子排布式 2s22p4 3d64s2 4s24p3 某元素原子序数为34，则: (1)此元素原子的电子总数是　　,有　　个电子层,　个能级。  (2)它的基态原子电子排布式为　　　　　　　　　　　。 (3)它的简化价电子排布式为　　　　　　　　　　　。 (3)它的价电子排布式为　　　　　　　　　　　。  34 4 8 4s24p4 1s22s22p63s23p63d104s24p4 [Ar]3d104s24p4 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(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是（ ） 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) √ 表示一个原子在M能层上有10个电子，可以写成（ ） A. 3p6 B. 3d10 C. 3s23p63d24s2 D. 3s23p64s2 √ 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 失去电子时先失最外层电子。 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 √ 某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法不正确的是（ ） A.该元素原子中共有25个电子 B.该元素原子核外有4个能层 C.该元素原子最外层共有2个电子 D.该元素原子M能层共有8个电子 √ 第一节 原子的结构与性质 第2课时 构造原理 电子排布式 核外电子在能层中的排布规律 能级交错 含义 含义 简化电子排布式 价层电子排布式 示意图 构造原理的补充说明 $