专题2 1 第2课时 原子核外电子的排布（Word教参）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学选择性必修2（苏教版2019 河北专用 多选）

第2课时　原子核外电子的排布 (一)原子核外电子的排布原理及表示方法 构造 原理 概念 电子是按一定顺序填充的，填满一个能级之后再填下一个能级，这种规律称为构造原理 [微拓展] 基态与激发态 基态原子是处于能量最低状态的原子，基态原子吸收能量后，电子从能量较低原子轨道上跃迁到能量较高轨道上成为激发态原子。一般不特别注明的情况下，原子的电子排布式和轨道表示式都是表示基态原子的电子排布。 [微点拨] 简化电子排布式的书写 把内层电子已达到稀有气体结构的部分写成“原子实”，以稀有气体的元素符号外加方括号表示。例如钠原子的电子排布式可表示为[Ne]3s1。 三大内容 ①能量最低原理：原子核外电子先占据能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于能量最低的状态 ②泡利不相容原理：每个原子轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子 ③洪特规则：原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占在不同的原子轨道上，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低 原子核外电子排布的轨道能量顺序 电子排布的表示方法 电子 排布式 以氢原子为例 如：Na的电子排布式：1s22s22p63s1 Cr和Cu的原子的电子排布不符合构造原理， Cr的电子排布式不是[Ar]3d44s2，而是[Ar]_3d54s1，Cu的电子排布式不是[Ar]3d94s2而是[Ar]3d104s1 轨道 表示式 Na的轨道表示式： 外围电子排布式 在化学反应中，一般是原子的外围电子(对于主族元素的外围电子就是最外层电子)发生变化。如氯原子的外围电子排布式为3s23p5 (二)光谱与光谱分析 光谱 不同元素的原子中电子发生跃迁时会吸收(基态→激发态)或放出(激发态→基态)能量，产生不同的光谱——原子光谱(吸收光谱或发射光谱)。光是电子释放能量的重要形式 [微迁移] 焰色反应的形成 金属元素的原子吸收能量后，电子从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处在能量较高轨道上的电子会很快地以光的形式辐射能量而跃迁回能量较低的轨道，其所发出的光形成焰色。焰色反应属于物理变化。 光谱 分析 在现代化学中，可通过原子发射光谱或吸收光谱来检测元素，称为光谱分析 　　　　　　　　　　　　　　　　 [新知探究(一)] 构造原理与电子排布式的书写方法 [分析与推测能力] [情境质疑] 洪特(F.Hund)根据大量光谱实验数据总结出一个规律，即电子分布到能量相同的简并轨道时，优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道，因为这种排布方式原子的总能量最低。所以在能量相等的轨道上，电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。 1．下列轨道表示式中哪个是硼的基态原子？为什么？ 提示：A表示的是硼的基态原子；因为B中s轨道中的两个电子的自旋方向相同，违背了泡利原理。 2．为什么基态氦原子的电子排布是1s2而不是1s12s1? 提示：2s能级的能量高于1s能级，电子应首先占据能量最低的原子轨道，从而使整个基态原子的能量最低，因此氦的电子排布式是1s2，而不是1s12s1。 3．指出下列核外轨道表示式的书写分别违背了什么原则？ ①2p轨道上有3个电子的原子： ②2p轨道上有2个电子的原子： ③基态P原子：1s22s22p63s23p3p ④4s轨道上有2个电子的原子： ⑤3d轨道上有8个电子的原子： 提示：①②③⑤违背了洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋平行。④违背了泡利原理，一个原子轨道最多只容纳2个电子，而且这2个电子的自旋相反。 [生成认知] 1．基态原子的核外电子排布 构造原理的实质 构造原理中的电子排布顺序，其实质是各能级的能量由低到高顺序。绝大多数原子核外电子的填充顺序符合此规律 “能级交错”现象 当出现d轨道时，电子按ns、(n－1)d、np的顺序在原子轨道上排布；当出现f轨道时，电子按ns、(n－2)f、(n－1)d、np的顺序在原子轨道上排布。从第三电子层开始，各能级不完全遵循电子层顺序，产生了能级交错排列，即产生“能级交错”现象 2．电子排布式书写 基态原子的电子排布式的书写 按照轨道能量顺序将电子依次填充到能量逐渐升高的轨道中。如： 6C：1s22s22p2 10Ne：1s22s22p6 17Cl：1s22s22p63s23p5 19K：1s22s22p63s23p64s1 复杂原子的电子排布式的书写 对于较复杂的电子排布式，应先按能量最低原理从低到高排列，然后将同一层的电子移到一起。如26Fe：先按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一层的排列在一起，即该原子的电子排布式为