1、第2课时构造原理能量最低原理学习目标重点难点1.了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布。2能用电子排布式表示常见元素(136号)原子核外电子的排布。3知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理。4知道原子的基态和激发态的含义。5初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用。1.能根据构造原理写出1至36号元素原子的电子排布式。2知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理。3掌握基态、激发态与光谱、吸收或发射光谱等基本概念。1构造原理与电子排布式(1)构造原理随着原子_的递增，绝大多数元素的原子核外电子的排布将遵循下图的排布顺序。人们把它称为构造原理。即电子所排的能级顺
2、序：1s、2s、2p、3s、_、4s、_、4p、5s、4d、5p、_、4f、_、6p、7s(2)电子排布式将能级上排布的电子数标在该能级符号右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子，称电子排布式，如氢元素的电子排布式为：如Mg的电子排布式：_。预习交流1小明同学认为：“能层越高，能级的能量越高。”你同意他的观点吗？为什么？2能量最低原理、基态与激发态、光谱(1)原子的电子排布遵循_原理，使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。(2)基态与激发态基态原子：处于_的原子叫做基态原子。激发态原子：基态原子的电子_能量后，电子会跃迁到能量较高的能级，变为激发态原子。(3)光谱原子光谱：不同元
3、素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用广谱仪摄取各种元素的电子_光谱或_光谱，总称原子光谱。预习交流2在国庆节、元旦、春节，我们经常放焰火来庆祝，请你思考这与原子结构有什么关系呢？答案：1(1)核电荷数3p3d6s5d(2)能层能级上排布的电子数能级1s22s22p63s2预习交流1：答案：不同意。根据构造原理图，从中不难看出，不同能层的能级有交错现象，如E(3d)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等，所以小明同学的观点不合理。2(1)构造(2)最低能量吸收吸收能量释放能量光(3)吸收发射预习交流2：答案：这与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。
4、在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！我的学困点我的学疑点1构造原理阅读教材57页内容，请你与同组同学讨论以下两个问题：(1)举例说明“能级交错”现象。(2)为什么K原子的原子结构示意图不是 ，而是?通过分析构造原理，请你归纳总结下述3个规律：(1)相同能层的不同能级的能量高低有什么规律？(2)英文字母相同的不同能级的能量高低有什么规律？(3)不同能层不同能级(s、p、d、f)的排布遵循什么规律？1.“能级交错”现象：由构造原理可知，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各能级的能量高低顺序可表示为：aEnsE(n
5、1)sE(n2)sbEnpE(n1)pE(n2)pcEndE(n1)dE(n2)ddEnfE(n1)fE(n2)feEnsE(n2)fE(n1)dEnpE(n1)s(n表示能层序数)(能级交错)2核外电子排布的表示方法(1)画出120号元素的原子结构示意图。(2)写出120号元素的电子排布式。(3)对比(1)(2)原子结构示意图和电子排布式，谈一谈你对这两种化学用语的认识。下列说法正确的是()。A钾(K)原子基态的原子结构示意图为BH2O的电子式为HHCMg的原子基态电子排布式为1s22s22p63s23p1DCa2的基态电子排布式为1s22s22p63s23p6虽然电子排布式是遵循构造原理的
6、，但书写电子排布式时应按照电子层的顺序整理。如铁原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，而不宜写成1s22s22p63s23p64s23d6。主族元素的最外层电子就是外围电子，又称价电子。过渡元素的外围电子层一般包括s能级和次外层的d能级上的电子，有的还包括倒数第三层的f能级上的电子。元素周期表中呈现的电子排布式是元素原子的外围电子排布。答案：活动与探究1：(1)答案：由构造原理可知，电子先填满4s能级，后填满3d能级，这种现象叫做能级交错，再如E4dE5s，E5dE6s，E6dE7s，E4fE5p等。(2)答案：由于出现能级交错现象，K原子排满第一层和第二层后，在排第三
7、层时，先排满3s能级、3p能级，最后一个电子进入4s能级而不是3d能级，所以它的原子结构示意图为 。思考与交流：(1)答案：nsnpndnf。(2)答案：1s2s3s4s，2p3p4p，3d4d，4f5f。(3)答案：ns(n2)f(n1)dnp(n1)s。活动与探究2：(2)答案：H：1s1；He：1s2；Li：1s22s1；Be：1s22s2；B：1s22s22p1；C：1s22s22p2；N：1s22s22p3；O：1s22s22p4；F：1s22s22p5；Ne：1s22s22p6；Na：1s22s22p63s1；Mg：1s22s22p63s2；Al：1s22s22p63s23p1；S
8、i：1s22s22p63s23p2；P：1s22s22p63s23p3；S：1s22s22p63s23p4；Cl：1s22s22p63s23p5；Ar：1s22s22p63s23p6；K：1s22s22p63s23p64s1；Ca：1s22s22p63s23p64s2。(3)答案：原子结构示意图反映的是各电子层(能层)上电子的分布情况，而电子排布式不仅反映了各电子层上的电子排布，而且还反映了每个能层各能级上电子的排布。迁移与应用：BD解析：A选项中根据最外层电子数目不应超过8，可以判断其错误。B选项电子式是正确的，对于H和O都达到了稳定状态。C选项Mg应为12个电子，而所提供的电子排布式中电子
9、数变为13，因此是错误的。D选项中Ca原子的基态电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，变为Ca2后，失去了外层的两个电子，结果就如D选项所示。1有人造小太阳美称的氦灯通电，灯泡发出耀眼的白光，产生这一现象的原因是()。A电子由基态向激发态跃迁时吸收除红外线以外的光线B电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量C在电流的作用下，氦原子与构成灯光的物质发生反应D氦原子获得电子后转变成发出白光的物质2下列图像中所发生的现象与电子的跃迁无关的是()。3在下列所示的微粒中，氧化性最强的是()。A1s22s22p2 B1s22s22p5C1s22s22p63s1 D1s22s22p64下列这些
10、粒子：O2、S2、Cl、Al3、F、Na、Mg2、Ca2、K(1)与氖原子电子排布相同的粒子有_。(2)与氩原子电子排布相同的粒子有_。5(2011山东理综，10改编)某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半。请回答下列问题：(1)该元素原子的电子排布式(基态)为_，原子结构示意图为_，价电子排布式为_。(2)该元素的单质能与NaOH溶液反应产生H2，有关反应的化学方程式为_。(3)对该元素单质及化合物性质的描述正确的是()。A在自然界中只以化合态的形式存在B单质常用作半导体材料和光导纤维C最高价氧化物不与酸反应D气态氢化物比甲烷稳定答案：1B解析：解决此类问题的关键是明确
11、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和现象。在电流的作用下，基态氦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白光；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，从而产生白光，故B项正确。2D解析：燃放焰火、霓虹灯广告、燃烧蜡烛等所产生的光，都与电子的跃迁有关，平面镜成像和电子的跃迁无关。3B4答案：(1)O2、Al3、F、Na、Mg2(2)S2、Cl、Ca2、K解析：氖原子电子排布式为1s22s22p6，氩原子电子排布式为1s22s22p63s23p6。在元素周期表中，第二周期的元素可形成阴离子(O2、F)，与氖原子电子排布相同，第三周期的元素可形成阳离子(Na、Mg2、Al3)，与氖原子电子排布相同；第三周期的元素可形成阴离子(S2、Cl)，与氩原子电子排布相同，第四周期的元素可形成阳离子(Ca2、K)与氩原子电子排布相同。5答案：(1)1s22s22p63s23p2 3s23p2(2)Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2(3)A解析：本题主要考查Si元素的单质及其化合物的性质，同时应注意电子排布式、价电子排布式、原子结构示意图三种化学用语的区别与联系。提示：用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记。知识精华技能要领