第一章 第一节2 构造原理与电子排布式　电子云与原子轨道-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修2 同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019）

课时(二)　构造原理与电子排布式　电子云与原子轨道　►对应学生用书P4 课程标准解读 核心素养解读 1.了解电子云轮廓图和核外电子运动的状态。 2．熟练书写1～36号元素的电子排布式。 3．掌握原子核外电子排布的构造原理 1.结合构造原理形成核外电子排布式书写的思维模型。培养“证据推理与模型认知”的核心素养。 2．结合原子模型的演变过程，掌握原子核外电子排布的构造原理。培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养 　高效导学第一步　预习新知，落实必备知识 【教材基点梳理】 一、构造原理与电子排布式 1．构造原理 (1)含义：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称为构造原理。 (2)示意图 2．电子排布式 (1)表示方法——nsx 其中，n代表能层，s代表能级，x代表该能级填充的电子数。 例如：锂的电子排布式为1s22s1；C的电子排布式为1s22s22p2。 (2)能级交错 由构造原理可知，随核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。电子是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。 二、电子云与原子轨道 1．电子云与电子云轮廓图 (1)电子云：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。 (2)电子云轮廓图 ①概念：把电子在原子核外空间出现概率P＝90%的空间圈出来，所得图形即电子云轮廓图。 ②形状 s电子云轮廓图呈球形，同一原子能层越高，电子云半径越大，如图1所示； p电子云轮廓图呈哑铃状，如图2所示。 2．原子轨道 (1)定义：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 (2)形状：常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。 (3)不同能层的能级、原子轨道数、原子轨道名称及形状和取向 能层 能级 原子 轨道数 原子轨 道名称 原子轨道的形状与取向 形状 取向 K 1s 1 1s 球形 － L 2s 1 2s 球形 － 2p 3 2px、2py、 2pz 哑铃形 相互 垂直 M 3s 1 3s 球形 － 3p 3 3px、3py、 3pz 哑铃形 相互 垂直 3d 5 － － － N 4s 1 4s 球形 － 4p 3 4px、4py、 4pz 哑铃形 相互 垂直 4d 5 － － － 4f 7 － － － …… …… …… …… …… …… 【基础正误辨析】 1．电子云图中的小黑点表示电子(×) 2．不同能层的同种能级的原子轨道形状大小完全相同(×) 3．原子轨道能量的相对大小为：E4s＞E3d＞E3p＞E3s(×) 4．电子进入原子轨道的顺序和电子排布式的书写顺序一致(×) 5．3个2p轨道能量相同，伸展方向相互垂直(√) 　高效导学第二步　课堂探究，培优关键能力 　　　　　　　　　　　　　　　　 【要点培优】 1．核外电子排布的表示方法 结构 示意图 含义 将每个电子层上的电子总数表示在原子核外的式子 实例 电子 排布式 含义 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数 实例 K：1s22s22p63s23p64s1 简化 电子 排布式 含义 为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示 实例 K：[Ar]4s1 价层 电子 排布式 含义 主族元素的价层电子指最外层电子，价层电子排布式即外围电子排布式 实例 Al：3s23p1 2.电子排布式的书写 (1)“三步法”书写电子排布式 第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…… 第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。 第三步：去掉空能级，按照能层顺序排列即可得到电子排布式。 [注意] ①构造原理是书写基态原子电子排布式的依据。 ②“能级交错”现象：从第三能层开始，各能级产生了能级交错排列，如当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np顺序填充，但书写时，仍把(n－1)d放在ns前。 (2)离子的电子排布式的书写 ①基态原子转化为相应阳离子 主族元素的原子一般只失去最外层电子，过渡元素的原子可能还会失去次外层电子。如： Fe位于第四周期第Ⅷ族，其原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe2＋的核外电子排布式为[Ar]3d6，Fe3＋的核外电子排布式为[Ar]3d5。 ②基态原子转化为相应阴离子 得到的电子填充在最外能层未填充满的能级上。如Cl－