依据核外电子的能量不同:离核远近:近远能量高低:低高核外电子分层排布1234567KLMNOPQ三.能层与能级1.能层(1)定义:在多电子的原子核外电子的能量是不同的,按电子的能量差异,可以将核外电子分成不同的能层。(2)表示方法及各能层所容纳的最多电子数:(学与问1)每一个能层最多可容纳的电子数为2n2个。2.能级(1)定义:在多电子原子中,同一能层的电子,能量可以不同,还可以把它们分成能级。(2)表示方法及各能级所容纳的最多电子数:(学与问2)任一能层的能级数等于该能层的序数。(学与问3)不同能层中,符号相同的能级中所容纳的最多电子数相同。以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍,即2、6、10、14。能层一二三四五六七符号能级最多电子数KLMNOPQ电子能量高在离核远的区域内运动,电子能量低在离核近的区域内运动,在多电子的原子核外电子的能量是不同的,按电子的能量差异,可以将核外电子分成不同的能层。同一能层的电子,能量也可不同,可以把它们分成能级。1S2S2P3S3P3d4S4P4d4f5S5P…226261026101426…注:在每一能层中,能级符号的顺序是nsnpndnf….(n代表能层),每一个能层最多可容纳的电子数为2n2个,任一能层的能级数等于该能层的序数。【课堂达标测试】1、以下能级符号正确的是()A6sB2dC3fD7p2、下列各能层中不包含p能级的是()A.NB.MC.LD.K3、原子核外P能层和p能级可容纳的最多电子数分别为()A32和2B50和6C72和6D86和10ADDC4.下列有关认识正确的是()A.各能级上最多的电子按s、p、d、f的顺序分别为2、6、10、14B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C.各能层含有的能级数为n—1D.各能层含有的电子数为2n25、下列各组微粒中,各能层电子数均达到2n2个的是()A.Ne和ArB.H-和Na+C.Ne和Cl-D.F-和S2-AB构造原理与能量最低原理构造原理:随原子核电荷数递增,原子核外电子的排布遵循如右图的排布顺序,这个排布顺序被称为构造原理。构造原理中排布顺序的实质------各能级的能量高低顺序1)相同能层的不同能级的能量高低顺序:nsnpndnf2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序:1s2s3s4s;2p3p4p;3d4d3)不同层不同能级可由下面的公式得出:ns(n-2)f(n-1)dnp(n为能层序数)构造原理的应用---书写原子的电子排布式(1)根据构造原理,电子所排的能级顺序为:_______________________________________1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f…(2)原子的电子排布式:用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布的电子数。氢H钠Na钾K1s22s22p63s11s22s22p63s23p64s11s1【练习】(3)原子的简化电子排布:[Ne]3s1请仿照钠的简化电子排布式写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26号元素铁的简化电子排布式吗?上式方括号里的符号的意义是:该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构O:[He]2s22p4Si:[Ne]3s23p2Fe:[Ar]3d64s2钠Na的简化电子排布:短周期核外电子的排布电子填充顺序:1S→2S→2P→3S→3PH1S1He1S2Li1S22S1Be1S22S2B1S22S22P1C1S22S22P2N1S22S22P3O1S2S222P4F1S22S22P5Ne1S22S22P6Na1S22S22P63S1Mg1S22S22P63S2Al1S22S22P63S23P1Si1S22S22P63S23P2P1S22S22P63S23P3S1S22S22P63S23P4Cl1S22S22P63S23P5Ar1S22S22P63S23P63.能量最低原理:现代物质结构理论证实,原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,简称能量最低原理。处于最低能量的原子叫做基态原子。这样的电子排布是基态原子的电子排布。从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。它们是否符合构造原理?【知识拓展】元素电子层排布CuAgAu元素周期表构造原理结论3d104s14d105s15d106s13d94s24d95s25d96s2有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有一个电子的偏差,如Cu、Ag、Au等。1.构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是各能级能量高低,若以E表示某能级的能量,下列能量大小顺序中正确的是()A.E(3s)>E(2s)>E(1s)B.E(3s)>E(3p)>E(3d)C.E(4f)>E(4s)>E(3d)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)【课堂达标测试】2.下列能级的能量大小比较,正确的是()A.E(4s)>E(3d)B.E(6p)>E(5f)C.E(6s)<E(5p)D.E(4d)<E(5p)AA3.下列各原子或离子的电子排布式错误的是()AAl1s22s22p63s23p1BO2-1s22s22p6CNa+1s22s22p6DSi1s22s22p2D4.由下列微粒的最外层电子排布,能确定形成该微粒的元素在周期表中的位置的是()A.1s2B.3s23p1C.2s22p6D.ns2np3B基态、激发态、光谱与能量最低原理概念1、能量最低原理:原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,简称能量最低原理。2、基态原子:处于最低能量的原子叫做基态原子。3、激发态原子:当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子。4、原子光谱:不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱,总称原子光谱。1.下列说法正确的是()A.自然界中的所有原子都处于基态B.同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量C.无论原子种类是否相同,基态原子的能量总是低于激发态原子的能量D.激发态原子的能量较高,极易失去电子,表现出较强的还原性2.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()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,氖原子与构成灯管的物质发生反应3.科学研究证明:核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子的数目及核电荷的数目有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是()A.两粒子的1s能级上电子的能量相同B.两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同C.两粒子的电子发生跃迁时,产生的光谱不同D.两粒子都达8电子稳定结构,化学性质相同4.以下现象与核外电子的跃迁有关的是()①霓虹灯发出有色光②棱镜分光③激光器产生激光④石油蒸馏⑤凸透镜聚光⑥燃放的焰火,在夜空中呈现五彩缤纷的礼花⑦日光灯通电发光⑧冷却结晶A.①③⑥⑦B.②④⑤⑧C.①③⑤⑥⑦D.①②③⑤⑥⑦5.电子由3d能级跃迁至4p能级时,可通过光谱仪直接摄取()A.电子的运动轨迹图像B.原子的吸收光谱C.电子体积大小的图像D.原子的发射光谱6.以下电子排布式表示基态原子电子排布的是()A.1s22s22p63s13p3B.1s22s22p63s23p63d104s14p1C.1s22s22p63s23p63d24s1D.1s22s22p63s23p63d104s24p17.下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。其中图_____________是原子由基态转化为激发态时的光谱,图____________是原子由激发态转化为基态时的光谱。不同元素的原子光谱上的特征谱线不同,请在下图中用线段将同种元素的吸收光谱和发射光谱连接。S能级的原子轨道电子云轮廓图----原子轨道S能级的原子轨道是球形对称的.电子云与原子轨道S能级的原子轨道图*S能级的原子轨道是球形对称的.*能层序数n越大,原子轨道半径越大P能级的原子轨道是纺锤形的,每个P能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以Px,Py,PZ表示.xyzxyzxyzP能级的原子轨道P能级的原子轨道P能级的3个原子轨道Px,Py,PZ合在一起的情形.d能级的原子轨道有5个.d能级的原子轨道1、每个原子轨道上最多能容纳____个电子,且自旋方向_______。研究原子结构CNO2、当电子排在同一能级时有什么规律?当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是___________________,而且自旋方向______。——洪特规则2不同—泡利原理首先单独占一个轨道相同1、S、P、d能级分别有多少个轨道,每个轨道上最多能容纳几个电子?其自旋方向怎样?2、举例说明洪特规则:讨论下列问题spdf能级分别有1、3、5、7个轨道,每个轨道最多能容纳的电子数为2个,且自旋方向相反。这就是泡利原理当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是首先单独占一个轨道(即分占不同的轨道),而且自旋方向相同。原子的电子排布图铁原子的轨道表示式↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑洪特规则泡利原理能量最低原理从元素周期表中查出铜的外围电子排布,它是否符合构造原理。当一个能级上的电子填充达到全充满,半充满或全空时是一种稳定状态,使得体系的能量较低。这就是洪特规则的第二条。思考与交流以下是表示铁原子的3种不同化学用语。结构示意图电子排布式电子排布图(轨道表示式)铁原子1s22s22p63s23p63d64s2请你通过比较、归纳,分别说出3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。结构示意图:能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数。电子排布式:能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。轨道表示式:能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况,自旋方向。