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学而优教有方
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专题01原子结构（教材深度精讲）
【核心素养分析】
1、宏观辨识与微观探析：通过认识原子结构及核外电子排布，辨识微观粒子的运动状态不同于宏观物体的运动状态。
2、证据推理与模型认知：结合原子结构模型的演变过程，能论证证据与模型的建立及其发展之间的关系。
【知识导图】
【目标导航】
本专题主要考查：原子核外电子的跃迁及简单应用，能级与原子轨道。1~36号元素基态原子和单核离子核外电子排布式（包括简化的电子排布式)价层电子排布式和轨道表示式（电子排布图)的书写，核外电子运动状态（包括未成对电子数)的判断，能级分布等。试题难度中等或较小。考查形式：以选择题形式单独考查，或结合其他物质结构与性质知识在非选择题中出现。
【重难点精讲】
一、原子结构模型的演变
1.1869年，俄国化学家门捷列夫发现了元素周期表
2.19世纪初，道尔顿提出了近代原子学说
3.1913年，丹麦科学家玻尔提出了氢原子模型
4.1920年，丹麦科学家波尔提出了构造原理
5.1925年，丹麦科学家波尔的“壳层”落实为“能层”与“能级”厘清了核外电子的可能状态
6.1936年，德国科学家马德隆发表了以原子光谱事实为依据的完整的构造理论
二、能层与能级
1.能层（相当于必修中的电子层）
（1）定义：核外电子按能量不同分成能层。
（2）电子的能层由内向外排序，其序号、符号以及所能容纳的最多电子数及能层的能量与能层离原子核距离的关系：
能层
一
二
三
四
五
六
七
符号
K
L
M
N
O
P
Q
最多电子数
2
8
18
32
50
72
98
离核远近
近远
能量高低
低高
即能层越高，电子的能量越高，离原子核越远
（3）能层数量规律:①每一层最多容纳的电子数：2n2个。②最外层电子数不超过8个（K层为最外层时不超过2个）。③次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。
（4）能层能量规律:①原子核外电子总是尽可能先排布在能量较低的能层上，然后由内向外依次排布在能量逐渐升高的能层。②能层越高，电子的能量越高。③能量的高低顺序为E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)。
2.能级
(1)定义：同一能层的电子，还被分成不同能级（s、p、d、f等）。
(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。
(3)能级的符号和所能容纳的最多电子数如下表：
能层
1
2
3
4
5
能层符号
K
L
M
N
O
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
5p
……
最多电子数
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
2
8
18
32
……2n2
(4)能层与能级的有关规律
①能级的个数=所在能层的能层序数
②能级的字母代号总是以s、p、d、f排序，字母前的数字是它们所处的能层序数，它们可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1,3,5,7…的2倍。即s级最多容纳2个电子，p级最多容纳6个电子，d级最多容纳10个电子，f级最多容纳14个电子
③英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s…能级最多都只能容纳2个电子。
④每一能层最多容纳电子数为2n2（n为能层序数）
⑤各能级所在能层的取值：ns(n≥1)；np(n≥2)；nd(n≥3)；nf(n≥4)。
⑥能级能量大小的比较：先看能层，一般情况下，能层序数越大，能量越高；再看同一能层各能级的能量顺序为：E(ns)E(np)E(nd)E(nf)……
⑦不同能层中同一能级，能层序数越大，能量越高。例如：E(1s)E(2s)E(3s)
⑧不同原子同一能层，同一能级的能量大小不同。例如：Ar的1s能级的能量≠S的1s能级的能量
【思考与讨论p7】参考答案：
(1)能级数=能层序数(n)；一个能层最多容纳的电子数为2n2。
(2)s、p、d、f能级最多容纳的电子数依次为2、6、10、14；不管哪个能层，d能织最多容纳的电子数均相同（均为10）。
(3)第五能层最多容纳的电子数为2n2=2×52=50；电子分列容纳在s、p、d、f……能级中，各能级最多容纳的电子数依次为2、6、10、14……。
三、基态与激发态原子光谱
1.基态与激发态
(1)基态原子：处于最低能量状态的原子叫做基态原子。
(2)激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子
(3)基态原子与激发态原子的关系
【特别提醒】①电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移),而原子得失电子发生的是化学
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