1、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发 展 目 标体 系 构 建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136号元素的电子排布式。一、能层与能级1能层(1)核外电子按能量不同分成能层并用符号K、L、M、N、O、P、Q表示。(2)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)。2能级(1)定义：根据多电子原子的能量也可能不同，将它们分为不同能级。(
2、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由上表可知：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。 s、p、d、f 各能级可容纳的电子数分别为1、3、5、7的2倍。原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n)间存在的关系是2n2。微点拨：(1)不同能层之间，符号相同的能级的能量随着能层数的递增而增大。(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，能层数越大，能量越高。例如：1s2s3sE(4f)E(4s)E(3
3、d)BE(3d)E(4s)E(3p)E(3s)CE(4s)E(3s)E(2s)E(4s)E(4f)E(3d)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，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。2下列原子或离子的核外电子排布式，正确的是()A16S2：1s22s22p63s23p4B21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1C18Ar：1s22s22p63s23p6D9F：2s22p5CS2的原子核外共有18个电子，其核外电子排布式为1s22s22p6
4、3s23p6，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(价电子)排布式，不符合题意。规律方法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第N能层所含能级数、最多容纳的电子数分别为()A3、18B4、24C5、32D4、32D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
5、，故第四能层所容纳的最多电子数为24232个。2电子在一个原子的下列能级中排布时，最后一个排布的是()AnsBnpC(n1)dD(n2)fB根据原子中上述能级的能量高低顺序：ns(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。3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
6、成灯管的物质发生反应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。4下列电子排布式是基态原子的电子排布式的是()Be：1s22s12p1O：1s22s22p4He：1s12s1Cl：1s22s22p63s23p5ABCDDBe：1s22s12p1是激发态，2s能量低于2p，故错误；O：1s22s22p4符合能量最低原理，故正确；He：1s12s1是激发态，1s
7、能量低于2s，故错误；Cl：1s22s22p63s23p5符合能量最低原理，故正确。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_、_、_。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1.5812，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)Ar3d8Ar3d51s22s22p6