内容正文:
第一章 原子结构与性质
2019人教版选择性必修二
第一节 原子结构
第二课时 构造原理与电子排布式
核心素养发展目标
1.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.结合原子核外电子排布规律及核外电子排布的原则建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。
请根据1~18号元素的原子结构示意图,结合已有的能级知识,分析核外电子在能级中的排布规律。
构造原理
结合H、He的原子结构示意图可知,电子首先填入能量最低的1s能级,直至将该能级填满。
能层 K L M N
最多电子数 2 8 18 32
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充电子数
2. 对于Li和Be,当1s能级填满之后,电子优先填入能量较低的2s能级,直至填满。
2
构造原理
2
6
3. 对于B至Ne元素,在1s、2s能级填满后,电子填入2p能级,直至2p能级填满。
4
能层 K L M N
最多电子数 2 8 18 32
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充电子数 2 2 6
4. 对于Na至Ar元素,电子首先填入3s能级。填满后,继续填入3p能级,直至3p能级填满。
2 6
小结:核外电子在能级中的排布顺序:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p
构造原理
5
根据已有知识,试写出K原子的可能原子结构示意图?
猜想一:
+19
2 8 9
猜想二:
+19
2 8 8 1
×
√
最外层电子数不能多于8
构造原理
能层 K L M N
最多电子数 2 8 18 32
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充电子数 2 2 6 2 6
分析K中电子填入的能量最高的能级,并说明判断的依据。
1
核外电子在能级中的排布顺序:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s
构造原理
能层 K L M N
最多电子数 2 8 18 32
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充电子数 2 2 6 2 6 2
当4s能级填满后,下一个电子应该填充在哪个能级?
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d
构造原理
电子在能级中的排布规律--能级交错
随核电荷数增大,电子并不总是填满一个能层后再填入下一个能层,这种现象称为能级交错。
核外电子在能级中的排布顺序:3p → 4s → 3d
K、Ca的光谱学实验均表明,二者最外层填充的电子均在4s能级。
这种能级交错在核外电子排布中非常普遍
构造原理
以光谱学事实为基础,从氢开始,随核电荷数递增,新增电子填入能级的顺序被称为构造原理。
每一行对应一个能层
每一小圈对应一个能级
各圆圈间连接线的方向表示随核电荷数递增而增加的电子填入能级的顺序
构造原理
10
7
6
5
4
3
2
1
4f
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
6d
5d
4d
3d
5f
核
外
电
子
填
充
顺
序
图
构造原理
思考:有何规律?
11
构造原理规律: 1s;2s 2p;3s 3p;
4s 3d 4p;5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p;7s 5f 6d 7P
构造原理规律: ns (n-2)f (n-1)d np
构造原理:元素核电荷数每递增一个,同时增加一个核电荷和核外电子,就得到一个基态原子的电子排布,电子填满一个能级,就开始填入下一个能级
构造原理
构造原理中排布顺序的实质
——各能级的能量高低顺序
12
n为能层序数
构造原理
13
构造原理小结
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按照构造原理,元素的核电荷数每递增一个,同时增加一个核电荷和一个核外电子,就得到一个基态原子的电子排布。
电子填满了一个能级,就开始填入下一个能级,由此构建了元素周期表中各元素的基态原子的电子排布。
例如,从氢到碳的基态原子电子排布式为:
1s1→1s2→1s22s1→1s22s2→1s22s22p1→1s22s22p2
氢 氦 锂 铍 硼 碳
电子排布式
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