2017-2018学年度高二化学《原子结构》知识点总结归纳典例导析

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1、原子结构【学习目标】1、根据构造原理写出1〜36号元素原子的电子排布式；2、了解核外电子的运动状态；3、掌握泡利原理、洪特规则。【要点梳理】要点一、原子的诞生我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约2小时，诞生了大量的氢、少量的氨及极少量的锂。其后,经过或长或短的发展过程，氢、氨等发生原子核的融合反应，分期分批地合成了其他元素。（如图所示）要点二、能层与能级1.能层（1）含义：在含有多个电子的原子里，由于电子的能量各不相同，因此，它们运动的区域也不同。通常能量最低的电子在离核最近的区域运动，而能量高的

2、电子在离核较远的区域运动。根据多电子原子核外电子的能量差异可将核外电子分成不同的能层（即电子层）。如钠原子核外有11个电子，第一能层有2个电子，第二能层有8个电子，第三能层有1个电子。（2）能层表示方法能层—•二三四五、・八七符号KLMN0PQ能量低>高最多电子数28183250要点诠释：电子层、次外层、最外层、最内层、内层在推断题中经常出现与层数有关的概念，理解这些概念是正确推断的关键。为了研允方便，人们形象地把原子核外电子运动看成分层运动，在原子结构示意图屮，按能量高低将核外电子分为不同的能层，并用

3、符号K、L、M、N、0、P、Q......表示相应的层，统称为电子层。一个原子在基态时，电子所占据的电子层数等于该元素在周期表屮所处的周期数。倒数第一层，称为最外层；从外向内，倒数笫二层称为次外层；最内层就是第一层（K层）;内层是除最外层外剩下电子层的统称。以基态铁原子结构示意图28142"'丿为例：铁原子共有4个电子层,最外层（N层）只有2个电子，次外层（M层）共有14个电子，最内层（K层）有2个电子，内层共有24个电子。2.能级（1）含义：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，这样同一能层

4、就可分成不同的能级（也可称为电子亚层）。能层与能级类似于楼层与阶梯之间的关系。在每一个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf.（n代表能层）（2）各能层所包含的能级符号及各能层、能级最多容纳的电子数见下表:能层（n）一二三四五六七•••符号KLMN0pQ•••能级Is2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s••••••••••••最多容纳的电子数22626102610142••••••••••••2818325072982n2（3）能级数与能层序数的关系在任一能层，能级数=能层序数。(4)能级与

5、电子数的关系以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2倍，即2、6、10>14……说明①在任一个能层中，能级符号顺序为ns、np、nd>nf(n代表能层)，能量依次升高，即在第n层中，不同能级的能量大小顺序是E(ns)

6、电子，电子大多是按图1・1・2所示的能级顺序填充的，填满一个能级再填一个新能级。这个规律称为构造原理。2.构造原理的应用构造原理是书写基态原子电子排布式的依据。将阿拉伯数字放在能级符号前表示能层数，将阿拉伯数字标在能级符号右上角表示该能级上排布的电子数，这就是电子排布式。如N：ls22s22p3,Mg：ls22s22p63s20说明①电子所排的能级顺序为Is2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s②图1亠2中每个小圆圈表示一个能级，每一行对应一个能层。各圆圈间连线的方向表示随核电荷数

7、递增而增加的电子填入能级的顺序。③构造原理揭示了原子核外电子的能级分布，从中可以看出，不同能层的能级有交错现象，如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。要点诠释：关于原子的最外层、次外层电子数由于能级交错的原因，E(nd)>E[(n+1)s],当ns和up全充满时(共4个轨道，最多容纳8个电子)，多余电子不是填入nd,而是首先形成新电子层，填人(n+1)s轨道中，因此最外层电子数不可能超过8个。同

8、理可以解释为什么次外层电子数不超过18个。若最外层是第n层，次外层就是第(n-1)层。由于E[(n—l)f]>E[(n+l)s]>E(np),在第(n+1)层出现前，次外层只有(n—1)s、(n—1)p、(n—1)d上有电子，这三个亚层共有9个轨道，最多可容纳18个电子，因此次外层电子数不超过18个。例如，某原子最外层是第五层,次外层就是第四层，由于E(4f)>E(6s)>E(5p),在第六层出现之前，次外层(第四层)只有4s、4p和4d轨