第1章 第2节 原子结构与元素周期表-【导与练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2同步全程学习课件PPT（鲁科版）

第2节　原子结构与元素周期表 第1课时　基态原子的核外电子排布 化学 学习目标 1.通过构造原理学习,知道原子核外电子的能级高低顺序,了解原子核外电子排布的构造原理。 2.通过电子排布规律学习,认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等。 3.通过构造原理及电子排布规律学习,掌握1～36号元素基态原子核外电子的排布。 化学 任务分项突破 课堂小结提升 学科素养测评 化学 任务分项突破 学习任务1　基态原子的核外电子排布规律 自主梳理 1.基态原子的核外电子排布规律 (1)能量最低原理:在不违背 的前提下,核外电子(基态原子)在各原子轨道上的排布方式应使 原子体系的能量 。 (2)泡利不相容原理:一个原子轨道中最多只能容纳 个电子,且这 个电子的自旋状态 。 (3)洪特规则:对于基态原子,核外电子在能量相同的原子轨道上排布时, 将尽可能分占 并且自旋状态 。 泡利不相容原理 整个 最低 两 两 不同 不同的原子轨道 相同 化学 2.基态原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式:在ns、np、nd等各能级符号的右上角用数字表示出该能级中的电子数目,如基态锂原子的电子排布式为 或[He]2s1,基态铝原子的电子排布式为 或[Ne]3s23p1。 (2)轨道表示式:用方框(或小圆圈、短线)表示一个原子轨道,用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子,如基态锂原子的轨道表示式为 。 微点拨:电子排布式仅能体现电子在各能级中的排布数目,不能体现电子的自旋状态,也不能体现电子在各能级中的分布情况。而轨道表示式则可以体现上述所有内容。 1s22s1 1s22s22p63s23p1 化学 3.构造原理 基态原子核外电子按照构造原理图中箭头方向依次排布于各原子轨道上的规律称为构造原理。如图为构造原理图: 化学 互动探究 构造原理是在1920年前后由尼尔斯·玻尔正式提出的,主要以量子力学描述。设想从氢原子开始,随着原子核电荷数的递增,原子核每增加一个质子,原子核外便增加一个电子,大多数元素的电中性基态原子的电子按顺序填入核外电子运动轨道,称为构造原理。“随电荷递增电子填入轨道”是一种形象的说法,是一种思维模式,事实上单独地考查某一个多电子原子的电子在原子核外排布,并没有先后填入的次序。 化学 探究　根据构造原理书写电子排布式或画轨道表示式 问题1:如何根据构造原理书写电子排布式? 提示:首先确定原子中电子数目,然后根据“构造原理图”箭头顺序依次填入电子直至把所有电子排布完毕。例:要写出P的电子排布式,P是15号元素,所以总共有15个电子。按构造原理依次是1s2→2s2→2p6→3s2→3p3,排布完毕。所以P的电子排布式为1s22s22p63s23p3。 问题2:如何根据“构造原理”画出轨道表示式? 提示:首先根据构造原理确定电子排布式,然后根据“泡利不相容原理”及“洪特规则”确定各轨道电子排布及自旋状态,最后画出即可。例:P的电子排布式为1s22s22p63s23p3,把各能级轨道用方框(或小圆圈、短线)画出为 ,根据“泡利不相容原理”及“洪特规则”填入电子(用箭头表示),P的轨道表示式为 。 化学 问题3:构造原理是不是完全根据原子轨道能量由低到高填入的?是否能量最低原理有错? 提示:不是,例如“构造原理”先排布ns轨道后填(n-1)d轨道,但实际许多情况下轨道能量是(n-1)d轨道更低。能量最低原理没错,能量最低原理并不是指电子优先排布于能量最低的轨道中,而是指电子整体排布方式能量最低。一般1～18号元素原子电子优先排布于能量最低的原子轨道是对的,超过 18号元素后情况就比较复杂了。 化学 归纳拓展 基态原子核外电子在原子轨道上的排布 1.排布顺序 (1)构造原理:随着原子序数的递增,基态原子的“外层电子”按照如图箭头的方向依次排布在各原子轨道上:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s……即按ns、 (n-2)f、(n-1)d、np顺序排布。能量高低:ns<np<nd<nf,1s<2s<3s,2p<3p<4p。 (2)构造原理只是给出了基态原子外层电子在原子轨道上排布的规律,即只有原子最外层电子在原子轨道上填充时才出现先填ns轨道再填(n-1)d轨道。但这一顺序并不代表电子填充后在原子中各原子轨道的能级高低顺序。对于ns和(n-1)d轨道都填有电子的原子,在许多情况下(n-1)d轨道的电子能量更低。 化学 2.轨道表示