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1、版化学新导学笔记人教选修3第一章 第一节 第1课时第一节原子结构第1课时原子的诞生能层与能级构造原理学习目标定位1.知道原子的诞生及人类认识原子结构的演变过程。2.熟知核外电子能层与电子层的关系，能级的分布。3.能根据构造原理写出136号元素的核外电子排布。一、能层与能级1.原子的诞生(1)原子的诞生(2)人类对原子结构认识的演变2.能层(1)根据多电子原子核外电子的能量差异将核外电子分成不同的能层(电子层)，并用符号K、L、M、N、O、P、Q表示。(2)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。3.能级(1)定义：根据多电子原子的能量也可能不同，将它们分

2、为不同能级。(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能层(n)一二三四五六七符号KLMNOPQ能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s最多电子数226261026101422818322n2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。能层中各能级的能量关系(1)不同能层之间，符号相同的能级的能量随

3、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：1s2s3s4s例1 (2018邢台市月考)下列能级符号表示错误的是()A.2p B.3f C.4s D.5d【考点】能层与能级【题点】能层、能级的表示方法及数量关系答案B解析每一能层的能级数与能层序数相等，且具有的能级依次为s、p、d、f，M能层只有3s、3p、3d能级，没有3f能级。例2(2018银川市育才中学月考)下列叙述正确的是()A.能级就是电子层B.每个能层最多可容纳的电子数是2n2C.同一能层中的不同能级的能量高低相同D.不同能层中的s能级的能量

4、高低相同【考点】能层与能级【题点】不同能层或能级的能量高低比较答案B解析A项，能层是电子层，对于同一能层里能量不同的电子，又将其分为不同的能级；C项，同一能层里不同能级，能量按照s、p、d、f的顺序升高；D项，不同能层中的s能级的能量不同，能层越大，s能级的能量越高，例如：E(1s)E(2s)E(4f)E(4s)E(3d)B.E(3d)E(4s)E(3p)E(3s)C.E(4s)E(3s)E(2s)E(4s)E(4f)E(3d)【考点】构造原理【题点】构造原理的应用答案B解析根据构造原理，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(4

5、f)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。例4下列原子或离子的核外电子排布式，正确的是()A.16S2：1s22s22p63s23p4 B.21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1C.18Ar：1s22s22p63s23p6 D.9F：2s22p5【考点】电子排布式【题点】原子电子排布式的书写与判断答案C解析S2的原子核外共有18个电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，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

6、为1s22s22p63s23p63d14s2，故B错误；D是F的最外层电子(价电子)排布式，不符合题意。方法技巧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.如图原子结构模型中依次符合卢瑟福、道尔顿、汤姆生的观点的是()A. B.C. D.【考点】原子的诞生与原子结构的演变【题点】原子结构的演变答案B解析卢瑟福提出了原子的核式模型，道尔顿认为原子是一个实心的球体，汤姆生发现了电子，并提出了原子的“葡萄干布丁”模型。2.下列能层不包含d能级的是()A.O能层 B.N能层 C.M能层 D.K能层【考点】能层与能级【

7、题点】能层、能级的表示方法及数量关系答案D解析多电子的原子中，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能层开始有d能级。3.第N能层所含能级数、最多容纳电子数分别为()A.3、18 B.4、24C.5、32 D.4、32【考点】能层与能级【题点】不同能层或能级上排布电子数目的判断与比较答案D解析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，故第四能层所容纳的最多电子数为24232个。4.电子在一个原子的下列能级中排布时，最后一个排布的是()A.ns B.npC.(n1)d D.(n2)f【考点】构

8、造原理【题点】构造原理的应用答案B解析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。5.请根据构造原理，写出下列原子的电子排布式：(1)16S_。(2)10Ne_。(3)20Ca_。(4)26Fe_。(5)29Cu_。(6)11Na_。【考点】电子排布式【题点】原子电子排布式的书写与判断答案(1)1s22s22p63s23p4(2)1s22s22p6(3)1s22s22p63s23p64s2(4)1s22s22

9、p63s23p63d64s2(5)1s22s22p63s23p63d104s1(6)1s22s22p63s1解析根据原子核外电子的排布规律和构造原理书写原子的电子排布式，应注意从3d能级开始出现“能级交错”现象。对点训练题组一原子的诞生及原子结构模型的演变1.宇宙中最多的元素是()A.H B.O C.He D.N【考点】原子的诞生与原子结构的演变【题点】宇宙中的元素答案A解析氢是宇宙中最丰富的元素，约占宇宙原子总数的88.6%，氦约为氢原子数的1/8，它们合起来约占宇宙原子总数的99.7%以上。2.下列对不同时期原子结构模型提出的时间排列正确的是()电子分层排布模型“葡萄干布丁”模型量子力学模

10、型道尔顿原子学说核式模型A. B.C. D.【考点】原子的诞生与原子结构的演变【题点】原子结构的演变答案C解析原子结构模型的演变过程可以表述为道尔顿原子学说汤姆生“葡萄干布丁”模型卢瑟福核式模型玻尔电子分层排布模型量子力学模型。题组二能层与能级3.下列能层的能量由低到高的顺序是()A.K、M、N、L B.M、N、Q、PC.L、M、N、O D.M、N、P、O【考点】能层与能级【题点】不同能层或能级的能量高低比较答案C解析能层的能量由低到高的顺序为K、L、M、N、O、P、Q。4.下列微粒符号正确的是()A.2d1 B.3f7 C.6s3 D.7p2【考点】能层与能级【题点】能层、能级的表示方法及数

11、量关系答案D解析L层只有s、p两个能级，没有d能级，A错误；M层只有s、p、d三个能级，没有f能级，B错误；s能级只有一个轨道，最多只能容纳2个电子，C错误；Q层有p能级，p能级有3个轨道，最多容纳6个电子，D正确。5.下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是()A.1s、2p、3d B.1s、2s、3sC.2s、2p、2d D.3p、3d、3f【考点】能层与能级【题点】能层、能级的表示方法及数量关系答案A解析从M能层开始有d能级，不存在2d能级，故C错误；从N能层开始有f能级，不存在3f能级，故D项错误；不同能层的相同能级最多容纳的电子数相同，故B项错误。6.下列关于

12、能层与能级的说法中正确的是()A.同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量不一定相同B.任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该能层序数C.同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的D.多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同【考点】能层与能级【题点】能层与能级的综合答案A解析同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量不一定相同，如1s和2s，能量2s1s，A正确；能层含有的能级数等于能层序数，即第n能层含有n个能级，每一能层总是从s能级开始，B错误；同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数都是2个，C错误；多电子原子中，同一能级上电子的能量相同，D错误。题组

13、三构造原理及其应用7.下列各项中，前面的能级先填入电子的是()3d和4s4p和5s5s和4d5p和4dA. B. C. D.答案B解析原子中不同能级电子能量从小到大顺序是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f，排列电子时先排能量低的后排能量高的。【考点】构造原理【题点】构造原理的应用8.按能量由低到高的顺序，下列排列正确的是()A.1s、2p、3d、4s B.1s、2s、3s、2pC.2s、2p、3s、3p D.4p、3d、4s、3p【考点】构造原理【题点】构造原理的应用答案C解析相同电子层上不同能级能量高低：nsnpndnf；n不同时能量高低：1s2s3

14、s4s；另外还有能级交错现象。A项中1s2p4s3d；B项中1s2s2p3s；D项中3p4s3d4p。9.主族元素原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电子排布式错误的是()A.Ca2：1s22s22p63s23p6 B.O2：1s22s22p4C.Cl：Ne3s23p6 D.Ar：1s22s22p63s23p6【考点】构造原理【题点】构造原理的应用答案B解析本题主要考查根据构造原理来书写电子排布式，已知氧原子的电子排布式为1s22s22p4，故O2的电子排布式应为1s22s22p6，B项错误，A、C、D三项均正确。10.下面是某些元素的

15、最外层电子排布，各组指定的元素，不能形成AB2型化合物的是()A.2s22p2和2s22p4 B.3s23p4和2s22p4C.3s2和2s22p5 D.3s1和3s23p2【考点】电子排布式【题点】价层电子排布式的书写与判断答案D解析A项为C和O，能形成CO2；B项为S和O，能形成SO2；C项为Mg和F，能形成MgF2；D项为Na和Si，不能形成AB2型化合物，故选D。11.R元素的原子，其最外层的p能级电子数等于所有的能层s能级电子总数，则R可能是()A.Li B.Be C.S D.Ar【考点】能层与能级【题点】根据能层或能级上排布电子数目推断元素答案D解析若只有1个能层，不存在p能级；若

16、有2个能层，则有两个s能级，则电子排布为1s22s22p4，为O元素；若有3个能层，则有三个s能级，则电子排布为1s22s22p63s23p6；由此应选D。12.4p轨道填充一半的元素，其原子序数是()A.15 B.33 C.35 D.51【考点】能层与能级【题点】根据能层或能级上排布电子数目推断元素答案B解析4p轨道填充一半的元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，原子序数为33。综合强化13.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：_。(

17、3)基态Ni2、Fe3、N3的电子排布式分别为_、_、_。【考点】电子排布式【题点】原子电子排布式的书写与判断答案(1) 1s22s22p63s23p2(2) 1s22s22p1(3)Ar3d8Ar3d51s22s22p6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

18、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。14.有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6，其中：(1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号是_。(2)某微粒的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是_。(3)某微粒氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子最外层有一个电子，这种微粒的符号是_。(4)某微粒还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，且这种元素的原子得到一个电子即达稳定结构，

19、这种微粒的符号是_。【考点】能层与能级【题点】根据能层或能级上排布电子数目推断元素答案(1)Ar(2)S2(3)K(4)Cl解析符合上述核外电子排布式的电中性微粒，很难发生化学反应的应为稀有气体Ar；使溴水褪色，应为还原性较强的S2，发生如下反应S2Br2=S2Br；氧化性很弱，得电子后还原性很强，应为K；得一个电子即达稳定结构，故该微粒应为Cl。15.A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素。A元素的原子最外层电子排布式为ns1，B元素的原子最外层电子排布式为ns2np2，C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，D元素原子的M电子层的p能级中有3个电子。(1)C原子的电子排布式为_，若A元素的原子最外层电子排布式为1s1，则A与C形成的阴离子的电子式为_。(2)当n2时，B的原子结构示意图为_。(3)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1，元素A在周期表中的位置是_。【考点】电子排布式【题点】利用电子排布式进行元素的推导答案(1)1s22s22p4(2)(3)第二周期A族解析由C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，推出C为O；D元素原子的M电子层的p能级中有3个电子，推出D是P；若n2，则B的最外层电子排布式为2s22p2，B为碳元素；若A元素的原子最外层电子排布式为2s1，元素A为Li，在周期表中的位置是第二周期 A族。