1、目標導航預習導引目標導航預習導引一二三一、構造原理一、構造原理隨著原子核電荷數的遞增,絕大多數元素的原子核外電子的排布將遵循下圖的排布順序,人們把它稱為構造原理。即電子排布的能級順序為1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s目標導航預習導引一二三關于鉀原子的結構示意圖,小紅和小明的觀點不同:請你判斷誰的觀點正確,并說明理由。答案:小明的觀點正確,原子核外電子排布遵循構造原理,鉀原子中的電子在能級中的排列順序及對應電子數分別為1s2、2s2、2p6、3s2、3p6、4s1,故原子結構示意圖中應有四個電子層。目標導航預習導引一二三二、電子排布式

2、二、電子排布式將能級上排布的電子數標在該能級符號右上角,并按照能層從左到右的順序排列的式子,稱為電子排布式,如H的電子排布式為:Mg的電子排布式為1s22s22p63s2,也可寫成Ne3s2。目標導航預習導引一二三小明同學認為“能層序數越大,能級的能量越高。”你同意他的觀點嗎?為什么?答案:不同意。根據構造原理示意圖不難看出,不同能層的能級有交錯現象,如E(3d)E(4s),E(4d)E(5s),E(4f)E(5p),E(4f)E(6s)等,所以小明同學的觀點不合理。目標導航預習導引一二三三、能量最低原理、基態與激發態、光譜三、能量最低原理、基態與激發態、光譜1.原子的電子排布遵循構造原理,使

3、整個原子的能量處于最低狀態,簡稱能量最低原理。2.基態與激發態(1)基態原子:處于最低能量的原子叫做基態原子。(2)激發態原子:當基態原子的電子吸收能量后,電子會躍遷到較高能級,變成激發態原子。目標導航預習導引一二三3.光譜原子光譜:不同元素的原子發生躍遷時會吸收或釋放不同的光,可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發射光譜,總稱原子光譜。光譜分析:現代化學中,常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素,稱為光譜分析。節日的焰火將夜空點綴成五彩繽紛的世界,你知道這些美麗的焰火與電子有什么關系嗎?答案:電子從能量較高的激發態躍遷到能量較低的激發態乃至基態時釋放出能量,釋放出的能量往往以光(輻射)的

4、形式表現,于是形成了美麗的焰火。一二三知識精要典題例解遷移應用四一、構造原理一、構造原理根據構造原理,判斷能級能量高低的規律1.相同能層上能量的高低:E(ns)E(np)E(nd)E(nf)2.不同能層能量的高低:E(1s)E(2s)E(3s),E(2p)E(3p)E(4p)3.當電子處在不同能層時,則可能有能級交錯現象產生。點撥不同能級的能量并不是完全按能層序數增大的順序遞增的,從第三能層開始出現了能級交錯現象。能級交錯可以表示為E(ns)E(n-2)fE(n-1)dE(np)(n表示能層序數),如E(4s)E(3d),E(5s)E(4d),E(6s)E(4f)E(4f)E(4s)E(3d)

5、B.E(3d)E(4s)E(3p)E(3s)C.E(4s)E(3s)E(2s)E(4s)E(4f)E(3d)解析:根據構造原理,各能級能量高低的排列順序為1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s能量由低到高,A項和D項的正確順序為E(4f)E(5s)E(3d)E(4s);C項的正確順序為E(4s)E(3s)E(2s)E(1s)。答案:B一二三知識精要典題例解遷移應用四一二三知識精要典題例解遷移應用四1.下列各項中,前面的能級先填入電子的是()3d和4s4p和5s5s和4d5p和4dA.B.C.D.解析:根據構造原理可知電子填入能級的順序為4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s從而

6、可以看出中前面的能級先填入電子。答案:B2.按能量由低到高的順序排列,正確的一組是() (導學號52700003)A.1s、2p、3d、4s B.1s、2s、3s、2pC.2s、2p、3s、3p D.4p、3d、4s、3p解析:根據構造原理,A項中3d能量高于4s;B項中3s能量高于2p;D項中順序應為3p、4s、3d、4p。答案:C一二三知識精要典題例解遷移應用四二、電子排布式二、電子排布式1.電子排布式的書寫按照構造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級中,如:17Cl:1s22s22p63s23p5、19K:1s22s22p63s23p64s1。在書寫電子排布式時,能層低的能級要寫左邊,

7、不能完全按填充順序寫。例如,21Sc的電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2,而不能寫成1s22s22p63s23p64s23d1。2.簡化電子排布式的書寫為了方便書寫,常把內層已達稀有氣體原子的電子層結構用稀有氣體符號加中括號來表示。如K:1s22s22p63s23p64s1,其中1s22s22p63s23p6可用Ar表示,故K的簡化電子排布式可表示為Ar4s1。一二三知識精要典題例解遷移應用四3.特殊原子的核外電子排布式的書寫當p、d、f能級處于全空、全充滿或半充滿狀態時,能量相對較低,原子結構較穩定。如24Cr,先按能量從低到高的順序排列:1s22s22p63s23p64

8、s23d4,因3d5為半充滿穩定結構,因此需要將4s能級上的一個電子調整到3d能級,得到1s22s22p63s23p64s13d5。再將同一能層的排到一起,即該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1(3d5為半充滿穩定結構)。29Cu,先按能量從低到高的順序排列:1s22s22p63s23p64s23d9,因3d10為全充滿狀態時較穩定,因此需要將4s能級上的一個電子調整到3d能級,得到1s22s22p63s23p64s13d10。再將同一能層的排到一起,即該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1。一二三知識精要典題例解遷移應用四【例2】 若某基態

9、原子的簡化電子排布式為Kr4d15s2,則下列說法正確的是()A.該元素基態原子中共有3個電子B.該元素原子核外有5個電子層C.該元素原子最外層共有3個電子D.該元素原子M能層共有8個電子解析:根據核外電子排布規律,該元素基態原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。由此可見該元素原子中共有39個電子,分為5個電子層,其中M能層上有18個電子,最外層上有2個電子。答案:B一二三知識精要典題例解遷移應用四1.下列各基態原子或離子的電子排布式正確的是()A.O2-1s22s22p4B.CaAr3d2C.FeAr3d54s2D.Si1s22s22p63s23p

10、2解析:O2-的電子排布式為1s22s22p6;Ca的電子排布式為Ar4s2;Fe的電子排布式為Ar3d64s2。答案:D2.下列原子的簡化電子排布式不正確的是() (導學號52700004)A.V:Ar3d34s2B.Cr:Ar3d44s2C.Mn:Ar3d54s2D.Ni:Ar3d84s2解析:B項中Cr的簡化電子排布式應為Ar3d54s1。答案:B一二三知識精要典題例解遷移應用四三、能量最低原理三、能量最低原理說明原子核外電子要先排布到能量低的能級,然后再依次排布到能量較高的能級,根據構造原理,各能級的能量順序為E(1s)E(2s)E(2p)E(3s)E(3p)E(4s)E(3d)一二三

11、知識精要典題例解遷移應用四【例3】 下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是 ()(導學號52700005)A.K+1s22s22p63s23p6B.F1s22s22p5C.S2-1s22s22p63s23p4D.Ar1s22s22p63s23p6解析:s能級最多可容納2個電子,p能級最多可容納6個電子,電子總是優先從能量低的能層、能級排列。S2-是S原子得兩個電子后形成的穩定結構,故第三能層中電子的排布應為3s23p6。答案:C一二三知識精要典題例解遷移應用四某元素原子的3d能級上有1個電子,則其N能層上的電子數是()A.0B.2C.5D.8解析:根據能量最低原理,結合該元素原子3d能級上有1個

12、電子,可以寫出該元素原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2,由此可知該元素N能層上的電子數為2。答案:B一二三知識精要典題例解遷移應用四四、基態與激發態、光譜四、基態與激發態、光譜基態原子是能量最低的原子,其核外電子排布遵循構造原理。基態原子的電子吸收能量后,電子會躍遷到較高能級,變成激發態原子,其核外電子排布不再遵循構造原理。說明(1)光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。(2)在日常生活中,我們看到的許多可見光,如燈光、霓虹燈光、激光、焰火都與原子核外電子發生躍遷釋放能量有關。一二三四知識精要典題例解遷移應用【例4】 以下電子排布式是基態原子的電子排布的是()1s1

13、2s11s22s12p11s22s22p63s2 1s22s22p63s23p1A.B.C.D.解析:根據構造原理,核外電子的排布總是首先占據能量較低的能級,當能量較低的能級填滿后再進入能量較高的能級,此時整個原子能量最低,處于基態。中1s能級未填滿就進入2s能級,屬于激發態原子;中2s能級未填滿就進入2p能級,也屬于激發態原子。只有屬于基態原子的電子排布。答案:D一二三四知識精要典題例解遷移應用一二三四知識精要典題例解遷移應用1.以下電子排布式是激發態原子的電子排布的是()A.1s22s1B.1s22s22p1C.1s22s22p63s2D.1s22s22p63p1答案:D一二三四知識精要典

14、題例解遷移應用2.下列表達正確的是() (導學號52700006)A.1s22p1屬于基態B.1s22s22p63s23p63d54s2屬于激發態C.1s22s22p63d1屬于激發態D.1s22s22p63p1屬于基態解析:電子排布式符合構造原理的原子處于基態。當基態原子的電子吸收能量后,電子會躍遷到較高能級,變成激發態原子。A項,電子從2s能級躍遷到2p能級,屬于激發態;B項屬于基態;C項,電子從3s能級躍遷到3d能級,屬于激發態;D項,電子從3s能級躍遷到3p能級,屬于激發態。答案:C案例探究方法總結能級交錯對電子排布的影響下列電子排布式不符合構造原理的是()A.16S:1s22s22p63s23p4B.24Cr:1s22s22p63s23p63d54s1C.11Na:1s22s22p63s1D.19K:1s22s22p63s23p64s1解析:電子在能級上的排列順序為1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d排布的最多電子數分別為2、2、6、2、6、2、10書寫電子排布式時,應按照該規律書寫才符合構造原理