1、第2课时构造原理能量最低原理问题导学1构造原理活动与探究1能层数较大的某些能级的能量低于能层数较小的某些能级的能量的现象叫能级交错现象。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？思考与交流通过分析构造原理，回答下列问题：(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？(4)原子最外层、次外层及倒数第三层最多容纳的电子数为什么分别是8、18、32个？1“能级交错”现象：由构造原理可知，从第三能层开始各能
2、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(n1)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活动与探究2(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)元素周期表中钠的电子排布写成Ne3s1，方括号里的符号是什么意义？模仿写出8号、14号、26号元素简化的电子排布式。(4)对比(1)(2)中的原子结构示意图和电子排布式，谈一谈
3、你对这两种化学用语的认识。迁移与应用若某基态原子的简化电子排布式为Kr4d15s2，则下列说法正确的是()A该元素基态原子中共有3个电子B该元素原子核外有5个电子层C该元素原子最外层共有3个电子D该元素原子M能层共有8个电子1虽然电子排布式是遵循构造原理的，但书写电子排布式时应按照能层的高低顺序整理。如铁原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，而不宜写成1s22s22p63s23p64s23d6。2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一般包括最外层的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。3原子核外电子排布可简化为
4、：上一周期稀有气体元素符号外围电子排布。3基态、激发态、光谱活动与探究3(1)F原子的两种核外电子排布1s22s22p5和1s22s22p43s1中哪种状态的能量低？(2)节日里五颜六色的焰火是如何形成的？(3)比较教材第8页图15和图16，发射光谱和吸收光谱有何异同？迁移与应用在太阳的光谱中有许多暗线，这表明()A太阳内部含有这些暗线所对应的元素B太阳大气层缺少这些暗线所对应的元素C太阳大气层中含有这些暗线所对应的元素D地球大气层中含有这些暗线所对应的元素1光谱是按一定次序排列的彩色光带。2光谱分析的依据是每一种元素都具有其独特的特征谱线，可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成。3光谱分析
5、既可以用吸收光谱也可以用发射光谱。当堂检测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
6、相同的粒子有_。5写出下列离子的电子排布式。(1)Mg2：_；(2)Al3：_；(3)O2：_；(4)S2：_；(5)Cl：_；(6)K：_；(7)Ca2：_；(8)Br：_。参考答案【问题导学】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，2
7、p3p4p，3d4d，4f5f。(3)答案：ns(n2)f(n1)dnp(n1)s。(4)答案：最外层由ns、np组成，电子数不大于268；次外层由(n1)s(n1)p(n1)d组成，电子数不大于261018；倒数第三层由(n2)s(n2)p(n2)d(n2)f组成，电子数不大于26101432。活动与探究2：(1)答案：(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：1s22s22
8、p63s2；Al：1s22s22p63s23p1；Si：1s22s22p63s23p2；P：1s22s22p63s23p3；S：1s22s22p63s23p4；Cl：1s22s22p63s23p5；Ar：1s22s22p63s23p6；K：1s22s22p63s23p64s1；Ca：1s22s22p63s23p64s2。(3)答案：方括号里符号的意义是稀有气体元素原子的结构，表示该元素前一周期的稀有气体元素原子的电子排布结构；O：He2s22p4；Si：Ne3s23p2；FeAr3d64s2。(4)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
9、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：B解析：根据核外电子排布规律，该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。由此可见该元素原子中共有39个电子，分5个电子层，其中M能层上有18个电子，最外层上有2个电子。活动与探究3：(1)答案：电子排布1s22s22p5遵循构造原理，能使整个原子的能量处于最低状态，是基态原子，而电子排布是1s22s22p43s1的原子是激发态原子。(2)答案：某些金属原子的电子在高温火焰中接受能量，使原子外层电子从基态跃迁到激发态，处于激发态的电子十分不稳定，在极短的时间内便跃迁到基态或较低的激发态
10、，并在跃迁过程中将能量以一定波长的光释放出来。碱金属和碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩的光。(3)答案：发射光谱的特征为：暗背景、亮线、线状不连续。吸收光谱的特征为：亮背景、暗线、线状不连续。图15的亮线和图16的暗线重合。迁移与应用：D解析：太阳光谱应为连续的发射光谱，地球大气层中含有的某些金属元素吸收太阳的光能，太阳光谱中就会出现暗线。【当堂检测】1B解析：解决此类问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
11、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)1s22s22p6(2)1s22s22p6(3)1s22s22p6(4)1s22s22p63s23p6(5)1s22s22p63s23p6(6)1s22s22p63s23p6(7)1s22s22p63s23p6(8)1s22s22p63s23p63d104s24p6