1.1.2原子结构 课件 2024-2025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：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：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) 知识回顾 1. 任一能层的能级都是从 s 能级开始，依次称p、d、f、g能级…… 第一能层有__个能级，即____ 第二能层有__个能级，即_______ 1s 2s、2p 1 2 能级数=该能层序数 2. s、p、d、f能级可容纳的最多电子数依次为 1、3、5、7的2倍 3. 同一能层不同能级的能量顺序：E(ns)<E(np)< E(nd)< E(nf)... 不同能层同一能级的能量顺序：1s<2s<3s<4s... , 2p<3p<4p... 一个能层最多可容纳的电子数为2n2个 （1）各能层最多能容纳2n2个电子。 （2）最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个）； 次外层电子数最多不超过18个； 倒数第三层不超过32个。 （3）核外电子总是尽量先排满能量最低、离核最近的能层， 然后才由里往外，依次排在能量较高能层。 而失电子总是先失最外层电子。 核外电子在能层中的排布规律 能层中填充电子表示方法——原子结构示意图 任务1：请画出1～18号元素的原子结构示意图。结合已有的能级知识，分析核外电子在能级中的排布规律。 1.结合H、He的原子结构示意图可知，电子首先填入___________________________ 能量最低的1s能级，直至填满 任务1：请画出1～18号元素的原子结构示意图。结合已有的能级知识，分析核外电子在能级中的排布规律。 1.结合H、He的原子结构示意图可知，电子首先填入___________________________ 能量最低的1s能级，直至填满 2.对于Li和Be，当1s能级填满之后，电子优先填入___________________________ 能量较低的2s能级，直至填满 任务1：请画出1～18号元素的原子结构示意图。结合已有的能级知识，分析核外电子在能级中的排布规律。 1.结合H、He的原子结构示意图可知，电子首先填入___________________________ 能量最低的1s能级，直至填满 2.对于Li和Be，当1s能级填满之后，电子优先填入___________________________ 能量较低的2s能级，直至填满 3.对于B至Ne元素，在_______________后，电子填入_________________________ 1s、2s能级填满 2p能级，直至2p能级填满 任务1：请画出1～18号元素的原子结构示意图。结合已有的能级知识，分析核外电子在能级中的排布规律。 1.结合H、He的原子结构示意图可知，电子首先填入___________________________ 能量最低的1s能级，直至填满 2.对于Li和Be，当1s能级填满之后，电子优先填入___________________________ 能量较低的2s能级，直至填满 3.对于B至Ne元素，在_______________后，电子填入_________________________ 1s、2s能级填满 2p能级，直至2p能级填满 4.对于Na至Ar元素，电子首先填入_________。填满后，继续填入__________，直至填满。 3p能级 3s能级 核外电子在能级中的排布顺序： 1s → 2s → 2p → 3s → 3p 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。 任务二：根据核外电子在能层中的排布规律，画出K的原子结构示意图。分析K中电子填入的能量最高的能级，并说明判断的依据。 +19 2 8 9 +19 2 8 8 1 1s→2s → 2p→ 3s → 3p → 4s → 3d 能级交错 K L M N 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 2 2 6 2 6 1 K L M N 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 2 2 6 2 6 1 √ 随核电荷数增大，电子并不总是填满一个能层后再填入下一个能层的现象。 核外电子在能级中的排布顺序： × 书本P10 7 6 5 4 3 2 1 核 外 电 子 填 充 顺 序 图 构造原理规律 ns→(n-2)f→(n-1)d→np (n为能层序数) 52% 45% 39% 70% 每一行对应一个能层 每一小圈对应一个能级 各圆圈间连接线的方向表示随核电荷数递增而增加的电子填入能级的顺序 构造原理示意图 评价：请根据构造原理分析25Mn的核外电子在能级中的排布。 第一步 根据构造原理列出能级排布的顺序 第二步 将核外电子依次填入其中 2He 3Li 13Al 1s22s1 1s22s22p63s23p1 1s2 将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的 角，并按照 从左到右的顺序排列的式子。 电子排布式 右上 能层 1s1 能层 能级上容纳的电子数 能级 电子排布式 思维模型： 锰 1s22s22p63s23p64s23d5 1s22s22p63s23p63d54s2 “填—调—写” 三部曲 能级排布顺序 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 填充电子数 2 2 6 2 6 2 5 评价：请根据构造原理分析25Mn的核外电子在能级中的排布。 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式 K L M N 19 钾 K 1s2 2s22p6 3s23p6 4s1 20 钙 Ca 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2 21 钪 Sc 1s2 2s22p6 3s23p63d1 4s2 22 钛 Ti 1s2 2s22p6 3s23p63d2 4s2 【巩固･评价】请写出第19—36号元素原子的基态电子排布式。 【巩固･评价】请写出第19—36号元素原子的基态电子排布式。 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布 K L M N 21 钪 Sc 22 钛 Ti 23 钒 V 24 铬 Cr 25 锰 Mn 26 铁 Fe 27 钴 Co 28 镍 Ni 29 铜 Cu 30 锌 Zn 1s2 2s22p6 3s23p63d1 4s2 1s2 2s22p6 3s23p63d2 4s2 1s2 2s22p6 3s23p63d3 4s2 1s2 2s22p6 3s23p63d4 4s2 1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s2 1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2 1s2 2s22p6 3s23p63d7 4s2 1s2 2s22p6 3s23p63d8 4s2 1s2 2s22p6 3s23p63d9 4s2 × × 1s22s22p63s23p63d1~104s2 1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s1 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s2 回扣：构造原理作为一个理论模型，具有一定的局限性。对于个别特殊的过渡元素核外电子的排布并不适用，如24Cr和29Cu。 铬、铜的电子排布源于光谱学事实，是从实验事实得到，不符合构造原理。当理论与客观事实出现矛盾时，必须遵循客观事实。 当p、d、f 能级处于全空、全充满p6、d10、f14 或半充满状态p3、d5、f7 时，能量相对较低，原子结构较稳定。 Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 半充满 全充满 原子 序数 元素名称 元素符号 电子排布式 K L M N 31 镓 Ga 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p1 32 锗 Ge 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p2 33 砷 As 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p3 34 硒 Se 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p4 35 溴 Br 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p5 36 氪 Kr 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p6 【巩固･评价】请写出第19—36号元素原子的基态电子排布式。 1.按照构造原理写出稀有气体2He、10Ne、18Ar、36Kr、54Xe和86Rn的基态原子的最外层电子排布；除氦外它们的通式是什么？ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p6 5s2 5p6 6s2 6p6 通式：ns2 np6 书本P11 2He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe 86Rn 【思考･讨论】 2He: 1s2 10Ne: 1s22s22p6 18Ar: 1s22s22p63s23p6 36Kr: 1s22s22p63s23p63d104s24P6 54Xe: 1s22s22p63s23p63d104s24P64d105s25P6 86Rn: 1s22s22p63s23p63d104s24P64d104f145s25P65d106s26P6 思考讨论 2. 电子排布式可以简化，如钠的电子排布式可简化为[Ne]3s1。请你分析[Ne]表达的含义，仿照该式，写出8O、14Si、29Cu和34Se的简化电子排布式。 8O 14Si 29Cu 34Se [He] 2s22p4 [Ne] 3s23p2 [Ar] 3d104s1 [Ar] 3d104s24p4 该元素的上一周期的稀有气体 [Ne]表示的是Ne的核外电子排布，也称为原子实。 这种原子的核外电子排布的表示方法叫做简化电子排布式。 在价层的电子称为价层电子，决定元素的化学性质。 在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层，简称价层。 [Ne]3s1 11Na 1s22s22p63s1 3s1 简化 简化 电子排布式 简化电子排布式 价层电子排布式 简化电子排布式和价层电子排布式 只有价电子层的电子排布式称为价层电子排布式 请写出Na、Al、Cl、Mn、Br的价层电子排布 【课堂练习3】 电子排布 简化电子排布 价层电子排布 11Na 13Al 17Cl 25Mn 35Br 1s22s22p63s1 1s22s22p63s23p1 1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s23p63d54s2 1s22s22p63s23p63d104s24p5 [Ne]3s1 [Ne]3s23p1 [Ne]3s23p5 [Ar]3d54s2 [Ar]3d104s24p5 3s1 3s2 3p1 3s2 3p5 3d5 4s2 4s24p5 问题4：写出25Mn、23V基态原子的价层电子排布式，试推测25Mn、23V两种元素可能的化合价。 思考讨论 25Mn: 3d54s2 Mn元素常见化合价有：+2、+3、+4、+5、+6、+7 23V: 3d34s2 V元素常见化合价有：+2、+3、+4、+5 离子的电子排布式 书写方法：先写出原子的电子排布式，再根据得失电子情况进行调整。得、失电子的顺序均是由外向里。 【课堂练习4】 请写出以下离子的电子排布式 原子 电子排布式 离子 电子排布式 Na Na＋ Cl Cl－ Fe Fe2＋ Fe3＋ 1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s1 1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p6 1s22s22p6 1s22s22p63s23p63d5 1s22s22p63s23p63d6 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子一般是在最外面能层的电子（即最外层电子）。 过渡元素原子的价电子则通常包括最外能级组的电子（即最外层电子和部分内层电子）。 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$