1.1.2 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道 导学案 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

班级: 姓名: 小组: 2022-2023 第一学期高二 化学导学案 课题:1-1原子结构(第2课时构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道) 【素养目标】 课标要求 核心素养 1.了解原子结构的构造原理,能用构造原理认识原子的核外电子排布。 2.结合构造原理形成核外电子排布式书写的思维模型,并根据思维模型熟练书写1~36号元素的电子排布式。 3.知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述。 1、了解原子核外电子排布的构造原理,能写出1~36号元素基态原子的电子排布式,进一步增强证据推理意识。 2、知道电子的运动状态可通过原子轨道和电子云模型来描述,能说明微观粒子运动状态与宏观物质运动特点的差异,建立对原子结构的模型认知。 【重点难点】电子排布式的书写、能级交错现象 。 【学习过程】 一、构造原理与电子排布式 1、电子排布式 (1)定义:用数字在能级符号 角标明该能级上排布的电子数,并按照 从低到高的顺序排列的式子。 (2)1-18号元素原子的电子排布式 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式 1 11 2 12 3 13 4 14 5 15 6 16 7 17 8 18 9 10 【思考与讨论】根据已有知识,试写出K原子可能的原子结构示意图与电子排布式?各能层之间的能量关系?各能级之间的能量关系? 2、构造原理 (1)以光谱学事实为基础,在多电子原子中,电子在能级上的排布顺序:电子最先排布在能量 的能级上,然后依次排布在能量 的能级上。 (2)能级交错:能层较低的能级能量反而 能层较高的能级能量的现象。 从第3电子层开始出现此现象。如:E3p<E4s<E3d,E5s<E4d<E5p,E6s<E4f<E5d<E6p。 ns<(n-2)f < (n-1)d< np (n为能层序数)构造原理中排布顺序的实质: (3)电子填入能级次序图 能量 的能级划为一组,称为能级组。 按构造原理电子填入能级的顺序: 例:1s→2s→2p→3s→ → → → 19-20号元素原子的电子排布式 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式 19 220 21-30号元素原子的电子排布式 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 (4)特殊原子(Cr和Cu)的核外电子排布 构造模型是理想化了的,但理想化是许多科学的共同点,是建立模型所必需的。并不是所有基态原子的核外电子都符合构造原理。 注:能级电子排布 (p6、d10、f14 )、 (p3、d5、f7)或 时,能量相对 ,原子结构较 。24Cr: 29Cu: 电子排布式适用范围:适用于基态原子或简单离子的核外电子排布情况。 【课堂练习1】某元素原子3d轨道上有5个电子,则该原子最外层电子的排布可能是( ) A.4s1 B.4s24p1 C.4s24p3 D.3s23p63d5 【课堂练习2】下列电子排布式中,表示的是激发态原子的是( ) A.1s22s22p6 B.1s22s22p63s23p63d104s2 C.1s22s22p33s1 D.1s22s22p63s23p63d54s1 【课堂练习3】北京奥运会主体育场“鸟巢”,被《泰晤士报》评为全球“最强悍”工程之一、建造“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢,23V原子的电子排布式是 。 3、简化电子排布式 为了避免电子排布式过于繁琐,可以简化为[ ]+剩余能级电子排布来表示。 [X]简称“ ”,表示内层电子已达到 (上一周期)结构的部分 4、价层电子排布式 为突出 与电子排布的关系,将在化学反应中可能发生 称为价电子层(简称价层)。通常元素周期表只给出价层电子排布。 价电子的位置: (1)主族、零族元素:最外层电子(1-20号、31-36号) (2)副族和第VIII族元素:价电子除最外层电子外,还可能包括次外层电子(21-30号) 5、离子的电子排布式 书写步骤:先写原子的电子排布式;再考虑得失电子情况。 (1)确定原子变成离子时得到或失去的电子数。 (2)原子 电子形成阴离子,得到的电子填充在 的能级上。 Cl: Cl-: O: O2-: (3)原子 电子形成阳离子,总是先失去最外层的电子,即失电子顺序: 。 一般来说,主族元素只失去它们的最外层电子,而副族和Ⅷ族元素可能还会进一步向内层失去电子。 Mg: Mg2+: Ca: Ca2+: Fe: Fe2+: Fe3+: 【课堂练习4】下列各基态原子或离子的电子排布式书写错误的是( ) A.K:1s22s22p63s23p6 B.F:1s22s22p5 C.Mg2+:1s22s22p D.O2-:1s22s22p6 【课堂练习5】某元素原子的电子排布式为1s22s2