内容正文:
构造原理与电子排布式
人教版·高中化学·选择性必修2·第一章·第一节(第2课时)
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宏观辨识与微观探析:通过认识原子结构及核外电子排布,
知道原子核外电子的能层、能级及电子排布规律;
证据推理与模型认知: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。
素养目标
问题探究
画出K原子的原子结构示意图,交流讨论,猜想一和猜想二哪个正确。
猜想一 猜想二
环节一:构造原理
概念: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。
在多电子原子中,电子在能级上的排布顺序:电子最先排布在能量低的能级上,然后依次排布在能量较高的能级上。
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环节一:构造原理
能层
能级
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环节一:构造原理
箭头引导的曲线显示递增电子填入能级的顺序,1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s-4d-5p-6s-4f-5d-6p-…的顺序填充,存在能级交错。
通式:ns……(n-2)f、(n-1)d、np
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环节二:电子排布式
概念:按照构造原理,用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子。
表示方法:
氢 氦 锂 铍 硼 碳
1s1→1s2→1s22s1→1s22s2→1s22s22p1→1s22s22p2
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环节二:电子排布式
讨论每个数字和字母的含义
1s2
能层
能级
能级上填充的电子数
写出下列元素基态原子的电子排布式:
①N、O、F
②Si、P、S、Cl
N:1s2 2s22p3
O:1s2 2s22p4
F:1s2 2s22p5
Si:1s2 2s22p6 3s23p2
P:1s2 2s22p6 3s23p3
S:1s2 2s22p6 3s23p4
Cl:1s2 2s22p6 3s23p5
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环节二:电子排布式
书写规则:
(1) 将电子按能级由低到高的顺序依次填满;
按构造原理各能级能量由低到高的顺序:
E(1s)<E(2s)<E(2p)<E(3s)<E(3p)<E(4s)<E(3d)
(2) 将同一能层的能级写在一起,并按能层序数由小到大的书写。
写出下列元素基态原子的电子排布式:
21Sc、22Ti、24Cr、29Cu
21Sc: 1s22s22p63s23p63d14s2
22Ti: 1s22s22p63s23p63d24s2
24Cr :1s22s22p63s23p63d54s1 29Cu :1s22s22p63s23p63d104s1
能层低的能级要写在前,并不是按照构造原理顺序书写
不符合构造原理
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环节二:电子排布式
按构造原理写出稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡的基态原子的最外层电子排布;除氦外他们的通式是什么?
基态原子 最外层电子排布 基态原子
最外层电子排布
He 1s2 Xe 5s25p6
Ne 2s22p6 Rn 6s26p6
Ar 3s23p6 Og 7s27p6
Kr 4s24p6 通式 ns2np6
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环节三:了解简化电子排布式和价层电子排布式
按构造原理写出第四周期(19~36)元素的基态原子电子排布
K 1s22s22p63s23p6 4s1 Ca 1s22s22p63s23p64s2
Sc 1s22s22p63s23p6 3d14s2 Ti 1s22s22p63s23p6 3d24s2
V 1s22s22p63s23p6 3d34s2 Cr 1s22s22p63s23p6 3d54s1
Mn 1s22s22p63s23p6 3d54s2 Fe 1s22s22p63s23p6 3d64s2
Co 1s22s22p63s23p6 3d74s2 Ni 1s22s22p63s23p6 3d84s2
Cu 1s22s22p63s23p6 3d104s1 Zn 1s22s22p63s23p6 3d104s2
Ga 1s22s22p63s23p6 3d104s24p1 Ge 1s22s22p63s23p6 3d104s24p2
As 1s22s22p63s23p6 3d104s24p3 Se 1s22s22p63s23p6 3d104s24p4
Br 1s22s22p63s23p6 3d104s24p5 Kr 1s22s22p63s23p6 3d104s24p6
Ar的电子排布
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环节三:了解简化电子排布式和价层电子排布式
简化电子排布式:为了方便,常把内层已达到稀有气体的电子层结构的部分写成“原子实”,用稀有气体符号外加方括号来表示。
如:
Na:1s22s22p6 3s1,其简化电子排布式可表示为[Ne]3s1
Al: 1s22s22p6 3s23p1,-----------------------------→[Ne]3s23p1
S: 1s22s22p6 3s23p4,-----------------------------→[Ne]3s23p4
Ne
[稀有气体]+价层电子
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环节三:了解简化电子排布式和价层电子排布式
价电子层: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)。通常元素周期表只给出价层电子排布式。
价电子的表示:①对于主族元素和零族元素来说,价电子就是最外层电子。②对于副族和第VIII族元素来说,价电子除最外层电子外,还可能包括次外层电子。
如:Fe的简化电子排布式为[Ar]3d64s2,价层电子排布式为3d64s2。
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学以致用
根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。
(1)Ne: ;
(2)Ca: ;
(3)Fe2+的简化电子排布式: ;
(4)Cr的价层电子排布式: 。
注意审题,电子排布式?简化电子排布式?价层电子排布式?按题目要求作答!
1s22s22p6
1s22s22p63s23p64s2
[Ar]3d6
3d54s1
原子失去核外电子时,一般先失去能级能量较高的电子,但出现能级交错时,一般先失去能层较高的电子
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问题解决
画出K原子的原子结构示意图,交流讨论,猜想一和猜想二那个正确。
猜想一 猜想二
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