第一章第一节第2课时构造原理与电子排布式课件2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一章 第一节 第2课时 《原子结构》 人教版 选择性必修2 知识回顾 一、能层与能级 1、能层(n)：按能量的差异，可以将多电子原子的核外电子分成不同的能层。 2、能级（l）：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也有差异， 还可以把它们分成不同的能级。 能层越高，离核越远，能量越高：E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q) 能层（n） K L M N O 能级（l） … 最多容纳的电子数 … 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5d 2 2 6 2 6 10 2 6 14 10 2 6 （3）通常同一能层中各能级的能量顺序是E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf) （1）任一能层的能级总从s能级开始，能级数=能层序数。 （4）以s、p、d、f……排序的各能级最多可容纳的电子数依次为 1、3、5、7……的二倍。 2 8 18 32 2n2 知识回顾 （2）每一能层中能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(n代表能层) 学生活动 活动1：根据已学的知识，试写出铁原子的原子结构示意图。 铁原子猜想一： +26 2 8 15 1 铁原子猜想二： × × +26 2 8 8 8 铁原子猜想三： +26 2 8 14 2 √ 思考讨论 问题1、每一能层最多可以容纳的电子数目是2n2，为什么原子的最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)？ 阅读教材：请同学们阅读课本第8-10页。 7 6 5 4 3 2 1 核 外 电 子 填 充 顺 序 图 1.构造原理：以光谱学事实为基础，随着核电荷数的递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。 三、构造原理与电子排布式 能级交错 思考讨论 问题1、为什么原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)？次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个？ 由于能级交错的原因，E nd >E (n＋1)s 。当ns和np充满时(最多容纳8个电子)，下一个电子不是填入nd，而是优先填入(n＋1)s轨道中，从而形成新的能层，因此最外层电子数不可能超过8个。 同理，若最外层是第n层，次外层就是第(n－1)层。由于 E (n－1)f >E (n＋1)s >E np，在第(n＋1)层出现前，次外层只有(n－1)s、(n－1)p、(n－1)d上有电子，这三个能级最多可容纳18个电子，因此次外层电子数不超过18个。 例如，原子最外层是第五能层，次外层就是第四能层，由于 E4f >E6s>E5p，当第六层出现之前，次外层(第四层)只有在4s、4p和4d能级上有电子，这三个能级最多可容纳18个电子，也就是次外层不超过18个电子。 练习：根据构造原理，试试写出钠、钾、铁基态原子的电子排布式？ 2.电子排布式：原子核外电子排布的一种表示方式。 用数字在能级符号右上角表明该能级上排布的电子数。 活动2：阅读课本P9表1-1，总结电子排布式的书写原则。 思考讨论 问题2：根据构造原理，写出稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡基态原子的电子排布式？有没有发现它们的共同点？ 2He: 1s2 10Ne: 1s22s22p6 18Ar: 1s22s22p63s23p6 36Kr: 1s22s22p63s23p64s24P6 54Xe: 1s22s22p63s23p63d104s24P64d104f145s25P6 86Rn: 1s22s22p63s23p63d104s24P64d104f145s25P65d106s26P6 × √ √ √ √ × 2He: 1s2 10Ne: 1s22s22p6 18Ar: 1s22s22p63s23p6 36Kr: 1s22s22p63s23p63d104s24P6 54Xe: 1s22s22p63s23p63d104s24P64d105s25P6 86Rn: 1s22s22p63s23p63d104s24P64d104f145s25P65d106s26P6 已知电子排布式可以简化，如钠和钾的电子排布式可以分别简化为：[Ne]3S1和[Ar]4S1。请问方括号里符号的意义是什么？ 思考讨论 练习：请分别写出26Fe、33As和35Br 基态原子的简化电子排布式。 问题3：As、Br和Fe元素常见的化合价是什么？找找化合价与电子排布式之间的联系。 思考讨论 价电子：一般指最外能级组中那些有可能参与化学反应的电子。 主族元素原子的价电