1.1 原子结构 第三课时 教学案 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

教学案 第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构第2课时 一、学习目标： 1、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。 2、掌握1～36号元素的原子核外电子排布图(或叫轨道表示式)。 二、自学指导与检测： 自学指导 自学检测及课堂展示 阅读课本P14-16，完成右边相应的内容 一、电子排布图(轨道表示式) 1、含义：表述电子排布的一种图式，能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况和自旋方向。 2、电子排布图书写方法 （1）先写出电子排布式(整个电子排布图中各能级的排列顺序要与相应的电子排布式一致)； （2）再用一个方框 (也可用圆圈〇)表示一个原子轨道，能量相同的原子轨道(又称简并轨道)的方框相连，s轨道为 ，p轨道为 ,d轨道为 ；不同能级中的 要相互分开。 （3）用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子。 →单电子( 电子) →电子对：同一个原子轨道中，自旋 (箭头相反)的一对电子。 能级符号：通常写在方框下方或上方；不用标记电子数 没有电子的轨道称为 轨道(不能省去)。 轨道：能量相同的原子轨道。 二、能量最低原理 在构建基态原子时，电子将尽可能地先占据能量 的原子轨道，然后依次进入能量 的轨道，使整个原子的能量最 。 （1）原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态。对于1～36号元素来说，应重点掌握和记忆“1s→2s→2p→3s→3p→ → →4p”这一顺序。 （2）当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时原子的能量最低。 三、电子自旋与泡利原理 电子自旋：电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫自旋。 ①自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性。 ②电子能量与能层、能级有关，电子的 与原子轨道有关，能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定电子的 。 ③一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子。即：原子核外的每个电子的运动状态 (n个电子含 种运动状态)。 电子自旋的取向： 和 两种取向. 符号表示：自旋相反： (箭头方向相反)；自旋平行： 或 (箭头方向相同) 泡利原理（一个原子轨道里填多少） 在一个原子轨道里，最多只能容纳 个电子，它们的自旋 ，这个原理被称为泡利原理（也称泡利不相容原理）。“不相容”是指同一个原子轨道不能容纳2个自旋取向相同的电子。 四、洪特规则（简并轨道间怎么填） 基态原子中，填入 轨道的电子总是先 且自旋 。 注意：①洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态 。 ②洪特规则是针对电子填入 轨道而言的，并不适用于电子填入能量 的轨道。 洪特规则特例：全空、半充满、全充满时相对稳定。少数元素的基态原有子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差(涉及不同能级)。因为能量相同的原子轨道（同一能级）在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、 全空状态时，体系的能量较低，原子较稳定。 【思考与讨论】 1、下列轨道表示式中，哪个是硼的基态原子 ？为什么？ 2、下列轨道表示式中，哪个是氧的基态原子 ？为什么？ 3、为什么基态氦原子的电子排布式时1s2而不是1s12s1？ 4、为什么基态氮原子的轨道表达式是 ，而不是 ？ 【课堂练习1】写出第二周期元素原子的电子排布图（即轨道表示式） 【课堂练习2】已知铝原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，请画出铝原子的轨道表示式。 （1）核外电子的电子云形状有____种； （2）电子云有_____种不同的伸展方向； （3）有____种不同的运动范围（区域）； （4）有____种不同能量的电子； （5）有____种不同运动状态的电子； （6）外层有____ 个电子对， 有____ 个单电子。 【课堂练习3】下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是________(填序号，下同)，违反能量最低原理的是____，违反洪特规则的是_____，违反泡利原理的是_____。 【知识框架梳理】 【总结】基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法 以硫(S)为举例 原子结构示意图 电子式 电子排布式 简化电子排布式 价电子排布式 电子排布图 价电子排布图 【课堂练习4】按要求完成下列填空： （1）11Na的电子排布式为____________； （2）20Ca的最外层电子排布式为____； （3）35Br－的离子结构示意图为__________________________； （4）8O的轨道表示式为__________________________； （5）Cr原子的简化电子排布式 ； Cu原子的价层电子轨道表示式 。 【规律总结】1~36号元素中原子核外电子排布的特殊性 （1）只有1个未成对电子的元素：①第ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K) ②第ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga) ③第ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br) ④Cr(3d54s1)和Cu(3d104s1)。 （2）有2个未成对电子的元素：①第ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge) ②第ⅥA族(ns2np4：O、S、Se) ③Ti(3d24s2)和Ni(3d84s2)。 （3）有3个未成对电子的元素：①第ⅤA族(ns2np3：N、P、As) ②V(3d34s2)和Co(3d74s2) （4）有4个未成对电子的元素：Fe(3d64s2)。 （5）有5个未成对电子的元素：Mn(3d54s2)。 （6）有6个(最多)未成对电子的元素：Cr (3d54s1)。 （7）3d能级半充满的元素：Cr (3d54s1)、Mn(3d54s2)。 （8）3d能级全充满的元素：Cu(3d104s1)、Zn(3d104s2) 判断依据：基态原子的价电子轨道表示式。 【课堂练习5】[21全国甲卷]Si的价电子层的电子排式为 。 [21广东卷] 基态硫原子价电子排布式为 。 [21湖南卷]基态硅原子最外层的电子排布图为 。 [21山东卷]基态F原子核外电子的运动状态有 种。 【课堂小结】 学科网（北京）股份有限公司 $$