1、第一节原子结构第1课时原子的诞生、能层与能级、构造原理核心素养发展目标1.宏观辨识与微观探析：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.证据推理与模型认知：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136号元素的电子排布式。3.科学态度与社会责任：通过对原子模型演变过程的学习，使学生了解假说、模型等科学研究方法和过程，培养他们的科学态度和社会责任感。一、开天辟地原子的诞生1原子的诞生(1)原子的诞生(2)人类对原子结构认识的演变2宇宙中的元素(1)宇宙的组成元素及含量(2)地球的组成元素地球上的元素例1(2019天津高二检测
2、)下列说法中，不符合现代大爆炸宇宙学理论的是()A我们所在的宇宙生于一次大爆炸B恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素C氢、氦等轻核元素是宇宙中天然元素之母D宇宙的所有原子中，最多的是氢元素的原子【考点】原子的诞生【题点】宇宙中的元素答案B解析现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸，A正确；宇宙大爆炸后，氢、氦等发生原子核的融合反应，分期分批地合成其他元素，至今，所有恒星仍在合成元素，但所有这些元素都是已知的，B错误，C正确；大爆炸后约2小时，诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂，氢是宇宙中最丰富的元素，约占宇宙原子总数的88.6%，D正确。二、能层与能级1能层(1)含义：
3、根据多电子原子的核外电子的能量差异，将核外电子分成不同的能层(电子层)。(2)符号：能层序数一、二、三、四、五、六、七分别用K、L、M、N、O、P、Q表示。(3)能量关系：由K能层Q能层，能量逐渐增大。2能级(1)含义：根据多电子原子的同一能层的电子的能量也可能不同，将它们分为不同能级。(2)表示方法：分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f等表示，如n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为ns、np、nd、nf等。3能层、能级与最多容纳的电子数能层(n)一二三四五六七符号KLMNOPQ能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s最多电子数226261026101422818322n2由上表
4、可知：(1)能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有3个能级。(2)s、p、d、f 各能级可容纳的电子数分别为1、3、5、7的2倍。(3)原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数是2n2(n为能层的序数)。能层中各能级的能量关系(1)不同能层之间，符号相同的能级的能量随着能层序数的递增而增大。(2)在相同能层各能级能量由低到高的顺序是nsnpndnf。(3)不同能层中同一能级，能层序数越大，能量越高。例如：1s2s3sE(4f)E(4s)E(3d)BE(3d)E(4s)E(3p)E(3s)CE(4s)E(3s)E(2s)E(4s)E(4f)E(3d)【考点】构造原理和核外电子排布式【题点
5、】构造原理及其应用答案B解析根据构造原理，各能级能量由低到高的顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s，A项和D项正确顺序为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，所以C项错误。例5(2018上海期中)下列各离子或原子的电子排布式错误的是()ACa2：1s22s22p63s23p6BO2：1s22s22p4CK：1s22s22p63s23p64s1DFe3：1s22s22p63s23p63d5【考点】构造原理和核外电子排布式【题点】核外电子排布式的书写与判断答案B解析已知O原子的电子排布式为1s22s22p4，故O2的电子排布
6、式为1s22s22p6，B项错误。方法技巧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(n2)f(n1)dnp，最后要把同一能层的不同能级移到一起。1正误判断(1)能层就是电子层()(2)不同能层，s能级能量相同()(3)s能级的能量一定比p能级的低()(4)高能层的所有能级能量都比低能层能级能量高()(5)各能层的能级数等于其所处能层序数()(6)任一能层的s能级最多容纳的电子数均为2()(7)3p3表示3p能级只能填充3个电子()(8)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()2在物质结构研究的历史上，首先提出原子内有原子核的科学家是(
7、)【考点】原子的诞生【题点】原子模型的演变答案C解析汤姆生最早提出了电子学说，道尔顿最早提出了原子学说，卢瑟福最早提出了原子核式结构模型，即原子内有原子核，玻尔最早提出了原子的行星模型。3(2018甘肃平凉灵台校级月考)下列能级符号正确的是()A6s B2dC1d D3f【考点】能层与能级【题点】能层、能级的表示方法答案A解析能级数等于该能层序数：第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2个能级(2s、2p)，第三能层有3个能级(3s、3p、3d)，依次类推。4(2019济南高二月考)符号为M的能层所含的能级有()A2种 B3种C8种 D18种【考点】能层与能级【题点】能层与能级的关系答案B解
8、析M能层包含的能级为3s、3p、3d，共3种。5比较下列原子轨道的能量高低。(1)2s_3s；(2)2s_3d；(3)3p_3s；(4)4f_5f。【考点】能层与能级【题点】不同能层、能级的能量比较答案(1)(2)(4)解析根据构造原理，各能级能量由低到高的顺序为：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s、5f、6d、7p。6请根据构造原理，写出下列原子的电子排布式：(1)16S_。(2)10Ne_。(3)20Ca_。(4)26Fe_。(5)29Cu_。(6)11Na_。【考点】构造原理与核外电子排布式【题点】核外电子排布式的书写与判断答案
9、(1)1s22s22p63s23p4(2)1s22s22p6(3)1s22s22p63s23p64s2(4)1s22s22p63s23p63d64s2(5)1s22s22p63s23p63d104s1(6)1s22s22p63s1解析根据原子核外电子的排布规律和构造原理书写原子的电子排布式，应注意从3d能级开始出现“能级交错”现象。题组一原子的诞生及原子模型的演变1(不定项)下列说法中正确的是()A宇宙中含量最丰富的元素是氧B宇宙中含量最丰富的元素是氢C空气中含量最多的元素是氮D地壳中含量最多的金属元素是铁【考点】原子的诞生【题点】宇宙中的元素答案BC解析氢是元素之母，是宇宙中含量最丰富的元素
10、，大部分恒星主要是由氢元素组成的。空气的主要成分是N2和O2，其中N2约占，在空气中含量最多。地壳中含量最多的元素是氧，而含量最多的金属元素是铝，不是铁。2如图原子结构模型中依次符合卢瑟福、道尔顿、汤姆生的观点的是()A BC D【考点】原子的诞生【题点】原子模型的演变答案B解析卢瑟福提出了原子的核式模型，道尔顿认为原子是一个实心的球体，汤姆生发现了电子，并提出了原子的“葡萄干布丁”模型。题组二能层与能级3(不定项)(2019南京高二月考)下列能级符号不正确的是()A6s B5p C2d D3f【考点】能层与能级的表示方法【题点】能层、能级的表示方法答案CD4下列能层不包含d能级的是()AO能
11、层 BN能层 CM能层 DK能层【考点】能层与能级【题点】能层与能级的数量关系答案D解析多电子的原子中，同一能层的电子可分为不同的能级，K层只有s能级，L层有s、p能级，从M能层开始有d能级。5下列能层的能量由低到高的顺序是()AK、M、N、L BM、N、Q、PCL、M、N、O DM、N、P、O【考点】能层与能级的关系【题点】能层与能级的能量关系答案C解析能层的能量由低到高的顺序为K、L、M、N、O、P、Q。6按能量由低到高的顺序，下列排列正确的是()A1s、2p、3d、4s B1s、2s、3s、2pC2s、2p、3s、3p D4p、3d、4s、3p【考点】能层与能级的关系【题点】能层与能级的
12、能量关系答案C解析相同电子层上不同能级能量高低：nsnpndnf；n不同时能量高低：1s2s3s4s；另外还有能级交错现象。A项中1s2p4s3d；B项中1s2s2p3s；D项中3p4s3d4p。7第N能层所含能级数、最多容纳电子数分别为()A3、18 B4、24C5、32 D4、32【考点】能层与能级的关系【题点】能层与能级的数量关系答案D解析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，故第四能层最多所容纳的电子数为24232个。8(不定项)下列叙述正确的是()A能级不是电子层B每个能层最多可容纳的电子数是2n2C同一能层
13、中的不同能级的能量高低相同D不同能层中的s能级的能量高低不同【考点】能层与能级的关系【题点】能层与能级关系的综合答案BD解析A项，能层是电子层，对于同一能层里能量不同的电子，又将其分为不同的能级；C项，同一能层里不同能级，能量按照s、p、d、f的顺序升高；D项，不同能层中的s能级的能量不同，能层越大，s能级的能量越高，例如：E(1s)E(2s)E(3s)。题组三构造原理与核外电子排布式9(2018无锡高二检测)电子在一个原子的下列能级中排布时，最后一个排布的是()Ans Bnp C(n1)d D(n2)f【考点】构造原理【题点】构造原理的理解与应用答案B解析根据原子中上述能级的能量高低顺序：n
14、s(n2)f(n1)dnp，所以最后一个排布的应是能量最高的能级，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。10(不定项)下列原子或离子的核外电子排布式，正确的是()A16S2：1s22s22p63s23p4B21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1C18Ar：1s22s22p63s23p6D9F：2s22p5【考点】核外电子排布式【题点】核外电子排布式的书写与判断答案C解析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；
15、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；D是F的最外层电子(价电子)的排布式，不符合题意。11已知Na的核外电子排布式为1s22s22p63s1，通常可把内层已达稀有气体原子的电子层结构的部分写成“原子实”，如Na的核外电子排布式可写成Ne3s1。用“原子实”表示的30号元素锌的原子核外电子排布式正确的是()ANe3d104s2 BAr3d104s24p2CAr3d84s24p2 DAr3d104s2【考点】核外电子排布式【题点】核外电子排布式的书写与判断答案D解析根据构造原理可
16、知，锌元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，除3d104s2外，锌原子内层电子的排布与稀有气体原子Ar的电子排布相同，因此锌的核外电子排布式可写为Ar3d104s2。12主族元素A和B可形成组成为AB2的离子化合物，则A、B两原子的最外层电子排布分别为()Ans2和ns2np4Bns1和ns2np4Cns2和ns2np5Dns1和ns2【考点】核外电子排布式【题点】利用核外电子排布式进行元素的推断答案C解析由于AB2为离子化合物，故A为2价，B为1价，A、B均为主族元素，因此A为第A族元素，其最外层电子有两个电子，电子排布式为ns2；B为第A族元素，原子最外层
17、电子有7个电子，电子排布式为ns2np5。13(1)Cl原子核外电子能量最高的电子所在的能级是_。(2)基态Si原子中，核外电子占据最高能层的符号为_，该能层上有_个能级，电子数为_。【考点】能层与能级的关系【题点】能层与能级关系的综合答案(1)3p(2)M 34解析(1)Cl原子核外有17个电子，排布在1s、2s、2p、3s、3p 5个能级上，能量最高的是3p能级。(2)Si原子核外有14个电子，K、L、M能层上分别有2、8、4个电子，所以电子占据的最高能层为M能层，该能层有3s、3p、3d三个能级，排有4个电子。14按要求填空：(1)B原子的电子排布式为_。(2)N原子的价电子排布式为_。
18、(3)Se原子序数为_，其核外M层电子的排布式为_。(4)Li3N晶体中氮以N3存在，N3的电子排布式为_。(5)写出镓(Ga)原子的电子排布式：_。【考点】核外电子排布式【题点】核外电子排布式的书写与判断答案(1)1s22s22p1(或He2s22p1)(2)2s22p3(3)343s23p63d10(4)1s22s22p6(5)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d104s24p1)解析(1)B的核外有5个电子，电子排布式为1s22s22p1或He2s22p1。(2)N原子最外层有5个电子，最高能层为L，价电子排布式为2s22p3。(3)Se与O同主族。原子序数为3
19、4，N能层有6个电子，故其M层排满，M层电子的排布式为3s23p63d10。(4)N原子电子排布式为2s22p3，N原子得到3个电子后N3的电子排布式为2s22p6。(5)Ga为第四周期A族元素。故其原子最外层电子排布式为4s24p1，Ga原子的电子排布式为Ar3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1。15有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6，其中：(1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号是_。(2)某微粒的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是_。(3)某微粒氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子最外层有一个电子，这种微粒的符号是_。(4)某微粒还原性虽弱，但失去电子后氧化性很强，且这种元素的原子得到一个电子即达到稳定结构，这种微粒的符号是_。【考点】核外电子排布式【题点】利用核外电子排布式进行元素推断答案(1)Ar(2)S2(3)K(4)Cl解析符合上述核外电子排布式的电中性微粒，很难发生化学反应的应为稀有气体Ar；使溴水褪色，应为还原性较强的S2，发生如下反应S2Br2=S2Br；氧化性很弱，得到电子后还原性很强，应为K；得一个电子即达稳定结构，故该微粒应为Cl。
