化学选修3课件.ppt

第一章原子结构与性质,第一节原子结构,第,1,课时能层与能级构造原理,一、开天辟地,原子的诞生,1.,原子的诞生,:,氢,氦,锂,2.,宇宙的组成元素及其含量,:,88.6,1/8,1,二、能层与能级,1.,能层,:,能量差异,2.,能级,:,3.,能层、能级中所容纳的电子数,:,1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p,4d,4f,2,6,10,14,2,6,2,8,18,32,三、构造原理,1.,构造原理,:,(1),含义,:,在多电子原子中,电子在能级上的排列顺序是电子先排在能,量,_,的能级上,然后依次排在能量,_,的能级上。,较低,较高,(2),构造原理示意图。,能层,能级,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,2.,电子排布式,:,(1),概念,:,将,_,上所排布的电子数标注在该能级符号,_,并按,照能层从左到右的顺序排列的式子。,能级,右上角,(2),表示方法。,钠原子的电子排布式可表示为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,1,也可简化为,Ne3s,1,。,【自我小测】,1.,思考辨析,:,(1),各能层的能级数等于其所处的能层序数。,(),分析,:,任一能层的能级都是从,s,能级开始,能级数等于该能层序数。,(2)任何能层的s能级上的电子能量相同。(,),分析,:,不同能层上电子的能量不相同,故不同能层的,s,能级上电子的能,量也不相同。,(3),能层序数大,能级的能量一定大。,(),分析,:,从构造原理可以看出,各能级能量不只与能层有关。,(4)K,的电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,1,。(,),分析,:,根据构造原理,电子应先排,4s,能级再排,3d,能级,应为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,4s,1,。,2.,科学家对原子结构的认识顺序正确的是,(,),道尔顿原子模型,汤姆生原子模型,卢瑟福原子模型,电子云模型,A.,B.,C.D.,【解析】选,C,。,1803,年,英国科学家道尔顿提出了原子论,;,1904,年汤姆生提出葡萄干面包原子模型,;,1911,年卢瑟福提出原子结构行星模型,;,1926,年提出了电子云模型,则顺序为,。,3.,氢原子的,3d,和,4s,能级的能量高低是,(,),A.3d4s B.3d4s,C.3d=4s D.,无,3d,、,4s,轨道,无所谓能量高低,【解析】选,A,。比较能量相对大小,首先看能层序数,大者能量高,然后再看能级,一般,spd4s,。,4.(RJ,选修,3P12,改编,),下列各能层不包含,d,能级的是,(,),A.O,能层,B.P,能层,C.M,能层,D.K,能层,【解析】选,D,。多电子原子中,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,层开始有,d,能级。5.(RJ,选修,3P12,改编,),下列各原子或离子的电子排布式错误的是,(,),A.K,+,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,B.F,-,1s,2,2s,2,2p,5,C.S,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,4,D.Ca,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,4s,2,【解析】选,B,。,F,-,核外有,10,个电子,其电子排布式应为,1s,2,2s,2,2p,6,。,6.,下列有关物质结构的表述正确的是,(,),A.,次氯酸的电子式,B.,二氧化硅的分子式,SiO,2,C.,硫原子的最外层电子排布式,3s,2,3p,4,D.,钠离子的结构示意图解析】选,C,。次氯酸的电子式为,A,错,;,二氧化硅是原,子晶体,其结构中不存在分子,B,错,;,钠离子是钠原子失去了最外层的,1,个电子,其结构示意图为,D,错。,一、能层与能级的组成与能量关系,1.,不同能层的能级组成,:,任一能层的能级总是从,s,能级开始,而且能级数等于该能层序数,:,第一能层只有一个能级,(1s),第二能层有两个能级,(2s,和,2p),第三能层有三个能级,(3s,、,3p,和,3d),依次类推。,2.,不同能层中各能级之间能量大小关系,:,(1),不同能层中同一能级,能层序数越大能量越高。例如,1s2s,3s,2p3p4p,。,(2),同一能层中,各能级之间的能量大小关系是,spdf,。例如,第四能层中,4s4p4d4f,。,(3),能层和能级都相同的各原子轨道能量相等,例如,2p,x,=2p,y,=2p,z,。,【拓展深化】各能层、能级容纳电子数及能量关系,【针对训练】,1.(2015,梅州高二检测,),下列说法正确的是,(,),A.,同一原子中,1s,、,2s,、,3s,电子的能量逐渐减小,B.,同一原子中,2p,、,3p,、,4p,能级的最多电子数依次增多,C.,能量高的电子在离核近的区域运动,能量低的电子在离核远的区域运动,D.,各能层含有的能级数为,n(n,为能层序数,),【解题指南】解答本题时要注意以下两点,:,(1),任一能层中,能级数,=,能层序数。,(2),相同能级其能层序数越大,能量越高,但最多电子数相同。,【解析】选,D,。同一原子中能层序数越大,能量越高,离核越远,A,、,C,项均错误,;,在同一能级中,其最多电子数是一定的,不论其在哪一能层中,B,项错误,;D,项正确。,2.(2015,日照高二检测,),下列电子层中,包含有,f,能级的是,(,),A.K,电子层,B.L,电子层,C.M电子层,D.N,电子层,【解析】选,D,。,K,电子层是第一能层,只有,1s,能级,;L,电子层是第二能层,有两个能级,即,2s,和,2p;M,电子层是第三能层,有三个能级,即,3s,、,3p,、,3d;N,电子层是第四能层,有四个能级,即,4s,、,4p,、,4d,、,4f,。而根据能,级数等于能层序数的关系规律,只有能层序数,4,的电子层中才有,f,能,级。,3.,在同一个原子中,M,能层上的电子与,Q,能层上的电子的能量,(,),A.,前者大于后者,B.,后者大于前者,C.前者等于后者,D.,无法确定,【解析】选,B,。在同一个原子中,能层的能量由低到高的顺序是,K,、,L,、,M,、,N,、,O,、,P,、,Q,故,B,正确。,二、构造原理,【自主导练】,1.(2015,衡水高二检测,)(1),某元素的原子序数为,33,则,:,此元素原子的电子总数是,;,有,个电子层,个能级,;,它的电子排布式为,。,(2),写出,S,、,Ca,2+,、,Cl,-,的电子排布式,:,S:,;,Ca,2+,:,;,Cl,-,:,。,【解题指南】解答本题时要注意以下两点,:,(1),原子序数与核电荷数、核外电子数的关系。,(2),基态原子核外电子排布的顺序。,【解析】原子序数,=,核外电子数,故此原子的核外电子数为,33;,依据构造原理,能量高低顺序为,4s3d4p,则此元素的电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,2,4p,3,。,答案,:(1),33,4,8,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,2,4p,3,(2)1s,2,2s,2,2p,63s,2,3p,4,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,2.,某原子的电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,5,4s,2,下列说法中不正确的是,(,),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,电子层共有,8,个电子,【解析】选,D,。从电子排布式看,该原子最高能级为,4s,2,故有,4,个能层,最外层有,2,个电子,B,、,C,正确,;,各能级的电子数之和为,25,A,正确,;M,层电子排布为,3s,23p,6,3d,5,故该层电子数为,13,D,项错误。,【总结归纳】,基态原子核外电子排布顺序,1.,绝大多数元素的原子核外电子的排布顺序遵循构造原理,:,2.,当出现,d,轨道时,电子按,ns,、,(n-1)d,、,np,的顺序在原子轨道上排布,;,当出现,f,轨道时,电子按,ns,、,(n-2)f,、,(n-1)d,、,np,的顺序在原子轨道上排布。,【针对训练】,1.(2015,绵阳高二检测,),铁是一种常见的金属,它在元素周期表中位于第,4,周期第,族,原子序数为,26,则,Fe,2+,的结构示意图为,(,),【解析】选,C,。根据轨道能量顺序图,电子首先进入能量较低的原子轨,道,铁原子中的电子在填满,K,层和,L,层及,3s,、,3p,原子轨道后,接着在,4s,原子轨道上填充,2,个电子,然后在,3d,原子轨道上填充,6,个电子,则铁元素,的基态原子的核外电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,6,4s,2,即铁原子的结,构示意图是,。从,Fe,Fe,2+,铁原子首先失去的是最外层,4s,原,子轨道上的电子,而不是失去,3d,原子轨道上的电子。所以,Fe,2+,的电子,排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,6,Fe,2+,的结构示意图为,。,2.(2015,珠海高二检测,),根据构造原理比较下列能级的能量大小关系,(,填“,”,或“,=”):,(1)2s,4s,(2)3p,3d,(3)4s,3d,(4)5d,4d,(5)3s,2p,(6)4d,5f,【解析】由构造原理可知,:,同一能层里,能级的能量按,s,、,p,、,d,、,f,的顺序升高,即,E(ns)E(np)E(nd)E(nf);,不同能层之间,能量会产生能级交错现象,即能层序数大的,其能级的能量不一定高,如,3d,具有的能量介于,4s,和,4p,之间。根据构造原理不难比较各能级能量的大小。,答案,:(1),(2),(3),(5),(6),