1.1 原子结构 第2课时（教学课件）化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦构造原理与电子排布式、电子云与原子轨道，课堂导入从初中原子核外电子分层排布及原子结构示意图切入，通过复习旧知搭建学习支架，引导学生逐步过渡到能级交错、电子排布式书写等新知，梳理前后知识脉络。 其亮点是以问题驱动和实例分析深化理解，如通过Cr、Cu的特殊电子排布引导学生质疑并探究构造原理的例外，培养科学思维。结合1-36号元素电子排布式表格对比及价层电子排布式练习，强化结构决定性质的化学观念，帮助学生系统掌握知识，也为教师提供清晰教学逻辑与实例支持。

第1章 原子结构与性质 1.1　 原子结构 第2课时 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道 人教版选择性必修2 电子云与原子轨道 2 构造原理与电子排布式 1 知识导航 知识导航 明·学习目标 1.了解核外电子排布的构造原理，并能根据构造原理书写1-36 号元素的电子排布式。 2.了解电子云轮廓图与核外电子的运动状态。 在初中化学中我们就学习了原子核外电子是在原子核外距离原子核由近及远、能量由低到高分层排布。 还记得1-18号原子核外电子分层排布的原子结构示意图吗？ 引·新课导入 01 构造原理与电子排布式 构造原理与电子排布式 构造原理 随着原子核电荷数的递增，绝大对数元素的原子核外电子排布遵循下列顺序： 每一行对应一个能层 每一小圈对应一个能级 各圆圈件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 探·知识奥秘 构造原理与电子排布式 构造原理 4f 3d 4d 5d 探·知识奥秘 构造原理与电子排布式 构造原理 【注意】从第三能层开始出现能级交错现象，能级交错排列的顺序ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np 能级交错：随着电荷数递增，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的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。 探·知识奥秘 构造原理与电子排布式 构造原理排布顺序 1. 相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： 2. 英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： 3. 不同层不同能级可由下面的公式得出: ns＜np＜nd＜nf 1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p; 3d＜4d ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np (n为能层序数) 构造原理 探·知识奥秘 构造原理与电子排布式 电子排布式 能级符号右上角 探·知识奥秘 构造原理与电子排布式 电子排布式 根据构造原理，写出1～36号元素原子的电子排布式。 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式 K L M N O 1 氢 H 1s1 2 氦 He 1s2 3 锂 Li 1s2 2s1 4 铍 Be 1s2 2s2 5 硼 B 1s2 2s22p1 6 碳 C 1s2 2s22p2 7 氮 N 1s2 2s22p3 8 氧 O 1s2 2s22p4 探·知识奥秘 构造原理与电子排布式 电子排布式 根据构造原理，写出1～36号元素原子的电子排布式。 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式 K L M N O 9 氟 F 1s2 2s22p5 10 氖 Ne 1s2 2s22p6 11 钠 Na 1s2 2s22p6 3s1 12 镁 Mg 1s2 2s22p6 3s2 13 铝 Al 1s2 2s22p6 3s23p1 14 硅 Si 1s2 2s22p6 3s23p2 15 磷 P 1s2 2s22p6 3s23p3 16 硫 S 1s2 2s22p6 3s23p4 探·知识奥秘 构造原理与电子排布式 电子排布式 根据构造原理，写出1～36号元素原子的电子排布式。 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式 K L M N O 17 氯 Cl 18 氩 Ar 19 钾 K 20 钙 Ca 21 钪 Sc 22 钛 Ti 23 钒 V 3d1 1s2 2s22p6 3s23p5 1s2 2s22p6 3s23p6 1s2 2s22p6 3s23p6 1s2 2s22p6 3s23p6 1s2 2s22p6 3s23p6 1s2 2s22p6 3s23p6 3d2 4s2 能级交错现象 1s2 2s22p6 3s23p6 3d3 4s2 探·知识奥秘 能层与能级 电子排布式 1～36号元素中是否都遵循构造原理？请举出具体的例子？ 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式 K L M N O 24 铬 Cr 25 锰 Mn 26 铁 Fe 27 钴 Co 28 镍 Ni 29 铜 Cu 30 锌 Zn 1s2 2s22p6 3s23p6 3d5 4s1 × 3d4 4s2 1s2 2s22p6 3s23p6 3d5 4s2 1s2 2s22p6 3s23p6 3d6 4s2 1s2 2s22p6 3s23p6 3d7 4s2 1s2 2s22p6 3s23p6 3d8 4s2 1s2 2s22p6 3s23p6 3d9 4s2 3d10 4s1 1s2 2s22p6 3s23p6 3d10 4s2 不符合构造原理 × 探·知识奥秘 构造原理与电子排布式 简化电子排布式 电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可简化为[Ne]3s1，内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号的形式表示。 仿照上述简化电子排布式，写出O、Si、Cu、Br、Mn的简化电子排布式： O [He] 2s22p4 Si [Ne]3s23p2 Cu [Ar] 3d10 4s1 Br [Ar] 3d104s24p5 Mn [Ar] 3d5 4s2 探·知识奥秘 构造原理与电子排布式 价层电子排布式 为突出化合价与电子排布式的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层。 通常元素周期表只给出价层电子排布式。 如：Na的简化电子排布式为[Ne]3s1，其价电子排布式为3s1； Fe的简化电子排布式为[Ar]3d64s2，其价电子排布式为3d64s2 。 请写出Al、Cl、25Mn、35Br的价层电子排布式： Al 3s23p1 Cl 3s23p5 Mn 3d5 4s2 Br 4s24p5 探·知识奥秘 构造原理与电子排布式 简化电子排布式 观察上述价层电子排布式，可以发现，主族元素和过渡元素的价电子层的特征为： 主族元素的价层电子数为该原子的最外层电子数； 过渡元素的价层电子数为该原子简化电子排布式中除原子实外的部分。 Na 3s1 Al 3s23p1 Cl 3s23p5 Mn 3d5 4s2 Fe 3d64s2 Br 4s24p5 探·知识奥秘 √ √ × × 析·典型范例 18 D 析·典型范例 19 1s22s22p63s23p4 1s22s22p6 1s22s22p63s23p64s2　 1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d104s1 1s22s22p63s1 析·典型范例 20 02 电子云与原子轨道 电子云与原子轨道 电子云 探·知识奥秘 电子云与原子轨道 电子云 概率密度分布 概率密度：用P表示电子在某处出现的概率，用V表示该处的体积，则P/V称为概率密度，用ρ表示。 探·知识奥秘 电子云与原子轨道 电子云 空间运动状态 90% 探·知识奥秘 电子云与原子轨道 原子轨道 球 一个空间运动状态 大 探·知识奥秘 电子云与原子轨道 哑铃 1 7 5 3 原子轨道 探·知识奥秘 电子云与原子轨道 原子轨道 探·知识奥秘 电子云与原子轨道 原子轨道 探·知识奥秘 D 析·典型范例 29 C 析·典型范例 30 C 析·典型范例 31 1.1 原子结构 第1课时 构造原理与电子排布式 电子云与 原子轨道 构造原理 电子排布式 电子云 原子轨道 理·核心要点 1.判断正误 （1）最外层电子排布式为4s1的元素一定为K。 (　　) （2）K的电子排布式为1s22s22p63s23p63d1。 (　　) （3）Mg的简化电子排布式为[Ne]3s2 (　　) （4）核外电子的运动有固定的轨道。 (　　) （5）s能级与p能级的轨道形状相同。 (　　) （6）s能级的轨道半径与能层序数有关。 (　　) √ × × × × √ 练·技能实战 2.下列基态原子的电子排布式,书写正确的是(　　) A.9F:1s22s22p6 B.15P:1s22s22p63s33p2 C.21Sc:1s22s22p63s23p64s23d1 D.35Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5 D 练·技能实战 A 练·技能实战 4. X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，则X、Y原子处于基态时的最外层电子排布式可能是（ ） A.X：3s23p1　Y：3s23p4 B.X：2s22p3　Y：2s22p4 C.X：3s23p2　Y：3s23p4 D.X：3s2　 Y：2s22p3 AB 练·技能实战 感谢 您的聆听 THANKS 人教版选择性必修2 即电子所排的能级顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、 、4p、5s、 、5p、6s、 、 、6p、7s……。 电子排布式中 的数字表示该能级的电子数。如：Al原子电子排布式中各符号、数字的意义为： 判断正误 (1)能层就是电子层 ( ) (2)不同能层，s能级的能量相同 ( ) (3)s能级的能量一定比p能级的能量低 ( ) (4)各能级最多可容纳的电子数按s、p、d、f…的顺序依次为1、3、5、7…的2倍 ( ) 2．下列能层不包含d能级的是(　　) A．O能层　　　　 B．N能层 C．M能层 D．K能层 3．请根据构造原理，写出下列原子的电子排布式： (1)16S_______________________________________________。 (2)10Ne______________________________________________。 (3)20Ca______________________________________________。 (4)26Fe______________________________________________。 (5)29Cu______________________________________________。 (6)11Na______________________________________________。 20世纪20年代以来，现代模型(电子云模型)认为电子绕核运动形成一个带负电荷的云团，对于具有波粒二象性的微观粒子在一个确定时刻其空间坐标与动量不能同时测准，这是德国物理学家海森堡在1926年提出的著名的不确定性原理。 由于核外电子的 看起来像一片云雾，因而被形象地称为电子云。 电子云轮廓图：为了表示电子云轮廓的形状，对核外电子的 有一个形象化的简便描述。 把电子在原子核外空间出现概率P＝　　　的空间圈出来， 即电子云轮廓图。 定义：电子在原子核外的　　　　 　　　　称为一个原子轨道。 形状 （1）s电子的原子轨道呈　 形，能层序数越大，原子轨道的半径越　 。 （2）除s电子云外，其他电子云轮廓图都不是球形的。例如，p电子云轮廓图是呈 状的。 各能级所含有原子轨道数目 能级符号 ns np nd nf 轨道数目 __ __ __ __ 宏观物体的运动与微观电子的运动对比 1．宏观物体的运动有确定的运动轨迹，可以准确测出其在某一时刻所处的位置及运行的速度，描绘出其运动轨迹。 2．由于微观粒子质量小、运动空间小、运动速度快，不能同时准确测出其位置与速度，所以对于核外电子只能确定其在原子核外各处出现的概率。 原子轨道与能层序数的关系 不同能层的同种能级的原子轨道形状相同，只是半径不同。能层序数n越大，原子轨道的半径越大。如： 同一原子的s电子的电子云轮廓图 s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别以px、py、pz表示。在同一能层中px、py、pz的能量相同。 1．对原子核外的电子运动描述方法正确的是(　　) A．根据一定的数据计算出它们某一时刻所在的位置 B．用一定仪器测定或描述出它们的运动轨道 C．核外电子的运动有确定的轨道 D．核外电子的运动根本不具有宏观物体运动规律，只能用统计 规律来描述 2．图1和图2 分别是1s电子的概率密度分布图和原子轨道图。下列有关说法正确的是(　　) A．图1中的每个小点表示1个电子 B．图2 表示1s电子只能在球体内出现 C．图2表明1s轨道呈球形，有无数对称轴 D．图1中的小点表示电子在核外所处的位置 3．如图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是(　　) A．s能级和p能级的原子轨道形状相同 B．每个p能级都有6个原子轨道 C．s能级的原子轨道半径与能层序数有关 D．钠原子的电子在11个原子轨道上高速运动 3．在1s、2px、2py、2pz轨道中，具有球对称性的是(　　) A．1s　　 　 B．2px　 　　 C．2py　　　 D．2pz $