第一章第一節第2課時《原子結構》人教版選擇性必修2知識回顧一、能層與能級1、能層(n)：按能量的差異，可以將多電子原子的核外電子分成不同的能層。

2、能級（l）：在多電子原子中，同一能層的電子，能量也有差異，還可以把它們分成不同的能級。能層越高，離核越遠，能量越高：E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)能層（n）KLMNO能級（l）…最多容納的電子數…1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5d226261026141026（3）通常同一能層中各能級的能量順序是E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)（1）任一能層的能級總從s能級開始，能級數=能層序數。（4）以s、p、d、f……排序的各能級最多可容納的電子數依次為1、3、5、7……的二倍。2818322n2知識回顧（2）每一能層中能級符號的順序是ns、np、nd、nf……(n代表能層)學生活動

活動1：根據已學的知識，試寫出鐵原子的原子結構示意圖。鐵原子猜想一：

+2628151鐵原子猜想二：

××+262888鐵原子猜想三：

+2628142√定律,在變化過程中,Co的質量沒有變,假設原始固體質量為100g,則n(Co)=心：(3+3)×=3，共含9個硒原子。該正六棱柱的體積為a2bcm3。則該1．在甲、乙兩個恒容密閉容器中分別進行下列兩個可逆反應，甲：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；乙：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。其中能表明甲、乙兩個容器中反應都達到平衡狀態的是()另取10.00mL溶液A,加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀4.66g,則n()(2)起始時c(CO)＝1mol/L，c(H2)＝0.5amol/L，c(CH3OH)＝3.7mol/L，Qc＝c（CH3OH）c（CO）·c2（H2）＝3.71×（0.5a）2＝14.8a2，該反應逆向進行說明Qc>K，即14.8a2>0.148，解得a<10，又a為非負數，故0≤a＜10。過陽膜進入產品室,與通過陰膜進入產品室的反應生成1molH3BO3,正15.推導下列元素，回答有關問題：Na2SO4+11H2O,其離子反應方程式為+8LiCoO2+22H+====2+8Li++8Co2+NH3中的孤電子對N—H鍵的排斥力變小，故鈷,濾液中加入碳酸鈉調節溶液pH,沉淀鋰離子形成碳酸鋰,得到濾液X的主要溶質思考討論

問題1、每一能層最多可以容納的電子數目是2n2，為什么原子的最外層電子數目不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個電子)？閱讀教材：請同學們閱讀課本第8-10頁。7654321核

外

電

子

填

充

順

序

圖

1.構造原理：以光譜學事實為基礎，隨著核電荷數的遞增，新增電子填入能級的順序稱為構造原理。

三、構造原理與電子排布式資料卡片

屏蔽效應：處理多電子原子時，認為其它電子對某個電子

i

的排斥，相當于其它電子屏蔽住原子核，抵消了一部分核電荷對電子

i

的吸引力，這種現象稱為其他電子對電子

i

的屏蔽作用。??

?原子核電子i多電子原子能級和徐光憲規則資料卡片多電子原子能級和徐光憲規則

鉆穿效應：能層n相同、能級l不同時，l越小的電子，它本身的鉆穿能力越強，離核越近，它受到其它電子對它的屏蔽作用就越弱，能量就越低Ens<Enp<End<Enf。資料卡片

多電子原子能級和徐光憲規則4s能級電子鉆穿能力強，有相當的概率出現在核附近，它的第一個峰鉆穿到3d的主峰之內，部分避開了3d電子對它的屏蔽作用，反過來削弱了原子核對3d電子的吸引力，所以E(4s)<E(3d)。解析：若x＜4，則正反應為氣體分子數減小的反應，乙容器對于甲容器而言，相當于加壓，平衡正向移動，所以2c1＞c2，A項錯誤；若x＝4，則反應前后氣體分子數相等，由于起始時甲容器中A、B的投入量之比與化學方程式中對應化學計量數之比不相等，故w3不可能等于w1，B項錯誤；起始時乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，兩容器的容積相等，故恒有2ρ1＝ρ2，C項正確；起始時乙容器中A、B的濃度是甲容器中的2倍，故乙容器達到平衡所需的時間比甲容器達到平衡所需的時間短，D項錯誤附近生成H2SO4,所以鈉離子通過離子交換膜c生成NaOH,為陽離子交換膜,硫酸根①無論達到平衡與否，同向的速率(或物質反應量)之比總是符合化學方程式中化學計量數之比。D.采用催化轉化技術將汽車尾氣中的NOx和CO轉化為無毒氣體(3)爐(灶)膛材料的選擇解析：(1)①反應B是吸熱反應，溫度升高，平衡正向移動，CO的產率增大。②由題圖1可知在250℃時CH3OH的產率最高，所以獲取CH3OH最適宜的溫度是250℃。使用催化劑可以增大反應速率，但是不能使平衡發生移動，故不能提高CO2轉化為CH3OH的平衡轉化率，a項不符合題意；反應A是反應前后氣體分子數減小的反應，增大壓強，平衡正向移動，有利于提高CO2轉化為CH3OH的平衡轉化率，b項符合題意；增大CO2和H2的初始投料比，相當于c(H2)不變，增大c(CO2)，平衡正向移動，但是CO2的平衡轉化率減小，c項不符合題意；初始投料比和容器體積不變，增大反應物的濃度，平衡正向移動，有利于提高CO2轉化為CH3OH的平衡轉化率，d項符合題意。(3)由題圖2可知，CO2的平衡轉化率隨溫度升高而降低，所以該反應的正反應為放熱反應。該反應是反應前后氣體分子數減小的反應，增大壓強，平衡正向移動，CO2的平衡轉化率增大，故曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別對應5.0MPa、4.0MPa、3.0MPa。則5.0MPa、240℃時，CO2的平衡轉化率為0.8，用“三段式”法進行計算：7.D由圖可知,甲室電極與電源正極相連,為陽極室,Cl-放電能力大于OH-,所的pH=10時,溶液中c(H+)=10-10mol·L-1,c(OH-)=10-4mol·L-1,則Ksp[Co(OH)2]鐵、氫氧化鋁的沉淀,所以“廢渣”的主要成分為Al(OH)3、Fe(OH)3;(3)當溶液通過離子交換膜d生成硫酸,為陰離子交換膜,故B正確;濃差電池中,Cu(1)電極空間形狀與FeO4相同，是正四面體，鐵的“四氧化物”分子中，正六價的鐵核外為硫酸鈉。(1)正極材料含有LiCoO2及少量Al、Fe等,加入稀H2SO4、Na2S2O3,答案:(1)+8LiCoO2+22H+====2+8Li++8Co2++11H2O(2)Al(OH)3、資料卡片多電子原子能級和徐光憲規則

我國著名化學家北京大學徐光憲教授，根據光譜實驗數據，對基態多電子原子的能級高低提出一種定量的近似規則，即n+0.7l值越大，能級越高，并把

n+0.7l值的第一位數字相同的各能級組合為一組，稱為一個能級組。

能級

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6pn+0.7l

1.02.02.73.03.74.04.44.75.05.45.76.06.16.46.7能級組

123456組內電子數

288181832能級交錯思考討論

問題1、為什么原子最外層電子數目不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個電子)？次外層電子數目不能超過18個(K層為次外層時不能超過2個)，倒數第三層電子數目不能超過32個？

由于能級交錯的原因，End>E(n＋1)s。當ns和np充滿時(最多容納8個電子)，下一個電子不是填入nd，而是優先填入(n＋1)s軌道中，從而形成新的能層，因此最外層電子數不可能超過8個。

同理，若最外層是第n層，次外層就是第(n－1)層。由于E

(n－1)f>E(n＋1)s>Enp，在第(n＋1)層出現前，次外層只有(n－1)s、(n－1)p、(n－1)d上有電子，這三個能級最多可容納18個電子，因此次外層電子數不超過18個。例如，原子最外層是第五能層，次外層就是第四能層，由于E4f>E6s>E5p，當第六層出現之前，次外層(第四層)只有在4s、4p和4d能級上有電子，這三個能級最多可容納18個電子，也就是次外層不超過18個電子。練習：根據構造原理，試試寫出鈉、鉀、鐵基態原子的電子排布式？

2.電子排布式：原子核外電子排布的一種表示方式。用數字在能級符號右上角表明該能級上排布的電子數。

活動2：閱讀課本P9表1-1，總結電子排布式的書寫原則。思考討論問題2：根據構造原理，寫出稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡基態原子的電子排布式？有沒有發現它們的共同點？2He:1s210Ne:1s22s22p618Ar:1s22s22p63s23p636Kr:1s22s22p63s23p64s24P654Xe:1s22s22p63s23p63d104s24P64d104f145s25P686Rn:1s22s22p63s23p63d104s24P64d104f145s25P65d106s26P6×√√√√×=0.004mol,根據方程式2KMnO4+5NOSO4H+2H2O====K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4A.成語“百煉成鋼”“蠟炬成灰”中均包含了化學變化爐(灶)膛材料采用隔熱的耐高溫材料。可以減少熱量的流失，可以防止爐(灶)膛熔融(或熔裂)而脫離。0.002mol,所以NOSO4H消耗的n()=0.06L×0.1000mol·L-1-0.002mol7.D由圖可知,甲室電極與電源正極相連,為陽極室,Cl-放電能力大于OH-,所mol,m(Co)=59×g;在1000℃時,固體質量不再變化,說明Co(OH)2完全(2)①合成氨反應中所有物質均為氣體，是氣體總物質的量減小的放熱反應。容器體積為2L，氣體的總質量不變，所以氣體密度始終保持不變，A項錯誤；2v正(H2)＝3v逆(NH3)，正、逆反應速率之比符合化學計量數之比，說明反應達到化學平衡狀態，B項正確；容器體積不變，通入氬氣不影響反應混合物的濃度，不影響化學平衡，C項錯誤；該反應是放熱反應，由題圖可知T2>T1，則Ka<Kb＝Kc，D項正確。②v(H2)＝32v(NH3)＝32×1mol15min×2L煤被研得越細，與空氣中氧氣的接觸面積越大，燃燒越充分，反應速率越大。答案:(1)+8LiCoO2+22H+====2+8Li++8Co2++11H2O(2)Al(OH)3、【解析】本題主要考查化學與藥品之間的關系,側重考查學生對基礎知識的認知能力。乙醇和水均含有羥基,二者能互溶,A項正確;NaClO具有較強的氧化性,通過氧化滅活病毒,B項正確;過氧乙酸的分子式為C2H4O3,相對分子質量為2×12+1×4+3×16=76,C項正確;氯仿(CHCl3)的化學名稱是三氯甲烷,D項錯誤。解析：(1)①反應B是吸熱反應，溫度升高，平衡正向移動，CO的產率增大。②由題圖1可知在250℃時CH3OH的產率最高，所以獲取CH3OH最適宜的溫度是250℃。使用催化劑可以增大反應速率，但是不能使平衡發生移動，故不能提高CO2轉化為CH3OH的平衡轉化率，a項不符合題意；反應A是反應前后氣體分子數減小的反應，增大壓強，平衡正向移動，有利于提高CO2轉化為CH3OH的平衡轉化率，b項符合題意；增大CO2和H2的初始投料比，相當于c(H2)不變，增大c(CO2)，平衡正向移動，但是CO2的平衡轉化率減小，c項不符合題意；初始投料比和容器體積不變，增大反應物的濃度，平衡正向移動，有利于提高CO2轉化為CH3OH的平衡轉化率，d項符合題意。成CoSO4,反應化學方程式為8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4====4Li2SO4+8CoSO4+H—N中氫原子均帶正電，不符合題意；c.B—H中氫原子帶負電，H—N中氫原子(3)爐(灶)膛材料的選擇2He:1s210Ne:1s22s22p618Ar:1s22s22p63s23p636Kr:1s22s22p63s23p63d104s24P654Xe:1s22s22p63s23p63d104s24P64d105s25P686Rn:1s22s22p63s23p63d104s24P64d104f145s25P65d106s26P6

已知電子排布式可以簡化，如鈉和鉀的電子排布式可以分別簡化為：[Ne]3S1和[Ar]4S1。請問方括號里符號的意義是什么？思考討論練習：請分別寫出26Fe、33As和35Br

基態原子的簡化電子排布式。問題3：As、Br和Fe元素常見的化合價是什么？找找化合價與電子排布式之間的聯系。思考討論價電子：一般指最外能級組中那些有可能參與化學反應的電子。主族元素原子的價電子一般是在最外面能層的電子（即最外層電子）。過渡元素原子的價電子則通常包括最外能級組的電子（即最外層電子和部分內層電子）。問題4：寫出25Mn、23V基態原子的價層電子排布式，試推測25Mn、23V兩種元素可能的化合價。思考討論25Mn:3d54s2Mn元素常見化合價有：+2、+3、+4、+5、+6、+723V:3d34s2V元素常見化合價有：+2、+3、+4、+5原子的核外電子排布課堂小結排布規律表示方法電子排布式簡化的電子排布式價電子排