专题01 核外电子排布的表示方法及排布情况判断（微专项课件）化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦核外电子排布的构造原理、规律、表示方法及未成对电子判断，通过“构造原理→排布规律→表示方法→未成对电子判断”的内容导航，构建从原理到应用的逻辑脉络，为学生提供递进式学习支架。 其特色在于结合典例精析与变式演练，如通过判断电子排布合理性、分析未成对电子数等实例，培养学生的科学思维与探究能力。学生能在实践中深化理解，教师可借助结构化内容提升教学效率。

第1章 原子结构与性质 专题01　 核外电子排布的表示方法及排布情况判断 人教版选择性必修2 核外电子排布的构造原理 1 内容导航 核外电子排布规律 2 3 核外电子排布的表示方法 4 元素基态原子未成对电子的判断 知识导航 01 核外电子排布的构造原理 核外电子排布的构造原理 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 释·要点精讲 核外电子排布的构造原理 4f 3d 4d 5d 释·要点精讲 核外电子排布的构造原理 【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。 释·要点精讲 核外电子排布的构造原理 多电子原子中，电子填充原子轨道时，原子轨道能量的高低有如下规律： 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.能层和形状均相同的原子轨道能量相等： 4.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) 2px、2py、2pz轨道的能量相等 释·要点精讲 【典例1】 原子结构是物质结构的基础，下列有关原子结构的说法正确的是（ ） A．从空间角度看，轨道比轨道大，其空间包含了轨道 B．的价层电子排布式为 C．基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素只有1种 D．锶的焰色试验呈洋红色，是因为其电子从基态跃迁到激发态的过程会释放洋红色的光 核外电子排布的构造原理 A 究·典例精析 【典例2】 下列说法中，正确的是（ ） A．激发态原子的能量低于基态原子 B．表示4s能级有两个电子轨道 C．同一原子中，2p、3p、4p电子的能量逐渐降低 D．3d、4d、5d能级的轨道数均为5 核外电子排布的构造原理 D 究·典例精析 【演练1】 下列有关电子层和能级的有关叙述中正确的是( ) A．M电子层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子 B．3d能级最多容纳10个电子，4f能级最多容纳16个电子 C．无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2 D．任何电子层都有s、p能级，但不一定有d能级 C 练·变式演练 【演练2】 下列说法正确的是（ ） A．氢原子只有一个电子，所以氢原子光谱只有一条谱线 B．基态氮原子有5种空间运动状态，3种能量不同的电子 C．1~36号元素中，最外层只有一个未成对电子的元素共有6种 D．某元素基态原子最外层电子排布式为，该元素一定是主族元素 B 练·变式演练 02 核外电子 排布规律 核外电子排布规律 1.泡利原理:在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋方向相反。 2.各能层、能级最多容纳的电子数： 泡利原理 释·要点精讲 核外电子排布规律 3.泡利原理的应用: （1）规范书写电子排布式与电子排布图：书写电子排布式（如 1s²2s²2p⁶）、电子排布图（轨道表示式）时，必须遵循泡利原理，避免出现 “同一轨道内电子自旋相同” 或 “轨道电子数超过 2 个” 的错误。 （2）解释元素周期表的结构 （3）判断电子排布的合理性。 泡利原理 释·要点精讲 核外电子排布规律 1.洪特规则:基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。 例：判断2p3电子排布图的正误。 × × √ 洪特规则 释·要点精讲 核外电子排布规律 注意事项： 1.洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子。 2.洪特规则是针对电子填入简并轨道而言的,并不适用于电子埴入能量不同的轨道。 3.洪特规则特例(光谱实验发现) 有少数元素的基态原子Cr、Cu的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道在全充满、半充满、 全空状态时，体系的能量较低，原子较稳定。 洪特规则 释·要点精讲 核外电子排布规律 × × √ √ 洪特规则 释·要点精讲 核外电子排布规律 洪特规则的应用： 1.规范书写电子排布图（轨道表示式）：电子排布图需直观体现 “轨道、电子数、自旋方向”，洪特规则是书写的核心依据，直接决定轨道内电子的填充顺序。 2.解释元素的化学性质（以主族元素为例）：元素的化学性质主要由最外层电子数决定，而洪特规则影响最外层电子的 “成对 / 未成对” 状态，进而决定性质。 洪特规则 释·要点精讲 核外电子排布规律 洪特规则的应用： 3.判断电子排布的合理性：判断某元素的电子排布式 / 电子排布图是否合理时，需同时结合泡利原理和洪特规则，洪特规则主要检查 “简并轨道内电子是否优先分占且自旋相同”。 4.解释原子光谱的特征：原子光谱是电子在不同能级间跃迁产生的，洪特规则导致的 “未成对电子” 状态，会影响跃迁时的能量变化，进而产生特征光谱，可用于元素的定性分析。 洪特规则 释·要点精讲 核外电子排布规律 能量最低原理：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低，这就是能量最低原理。 【例】下列图示的原子核外电子排布图表示的状态中，能量最高的是（     ） A． B． C． D． D 能量最低原理 释·要点精讲 核外电子排布规律 注意事项： 1.基态原子的能量最低，故基态原子的电子排布是能量最低的原子轨道组合。 2.整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定，相邻能级能量相差很大时，电子填入能量低的能级即可使整个原子能量最低(如所有主族元素的基态原子);而当相邻能级能量相差不太大时，有1~2个电子占据能量稍高的能级可能反而降低了电子排斥能而使整个原子能量最低(如所有副族元素的基态原子)。 3.基态原子的核外电子排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理。 能量最低原理 释·要点精讲 【典例1】 下列说法错误的是（ ） A．ns能级电子的能量可能低于(n-1)p能级电子的能量 B．6C的电子排布式为，违反了洪特规则 C．电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理 D．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理 A 核外电子排布规律 究·典例精析 【典例2】 下列说法正确的是( ) A．若基态碳原子电子排布式为 ，则违反了泡利原理 B．基态N原子中，自旋方向相同的电子最多有5个 C．使用红外光谱仪通过分析质荷比确定相对分子质量 D．日常生活中我们看到的许多可见光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关 B 核外电子排布规律 究·典例精析 微提醒 判断核外电子排布正误的方法 核外电子排布规律 N原子的轨道表示式： O原子的轨道表示式： K原子的轨道表示式： 违反泡利原理 违反洪特规则 违反能量最低原理 释·要点精讲 更多模版：亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 24 【演练1】 以下对某些基态原子的核外电子排布评价正确的是（ ） A．氧原子核外电子排布图： ——正确 B．碳原子的电子排布式： ——违背能量最低原理 C．硫原子的3p电子排布图： ——违背洪特规则 D．基态铬原子核外电子排布式： ——正确 B 练·变式演练 【演练2】 下列各项叙述错误的是( ) A．若基态原子6C核外的电子排布式为 ，则违反了洪特规则 B．原子的电子排布式由 能释放特定能量产生发射光谱 C．若基态B原子的轨道表示式为 ，则违反了泡利不相容原理 D．基态Cr原子电子排布式为 D 练·变式演练 03 核外电子排布的表示方法 核外电子排布的表示方法 释·要点精讲 核外电子排布的表示方法 释·要点精讲 核外电子排布的表示方法 释·要点精讲 常见化学用语的表示方法 硫原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p4 ①运动状态等于电子数 S 原子核外有16个电子，则有16种不同运动状态的电子 ②空间运动状态等于轨道数 S 原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，其轨道数为1＋1＋3＋1＋3＝9，则有9种不同的空间运动状态 ③伸展方向看轨道类型 S 原子的s轨道为球形，只有1种伸展方向，p轨道有3种伸展方向，则共有4种不同的伸展方向 ④不同能量的电子看能级数 S 原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，有5种不同能量的电子 ⑤运动范围看电子层 S 原子的核外有3个电子层，有3种不同的运动范围 释·要点精讲 【典例1】 下列叙述正确的是（ ） A．基态Cu2+电子排布式为[Ar]3d10 B．K原子结构示意图为 C．基态O原子核外电子轨道表示式为 D．基态Fe3+的价层电子排布式：3d64s2 B 核外电子排布的表示方法 究·典例精析 【典例2】 按要求回答下列问题： （1）试写出Fe2+价层电子的轨道表示式： 。 （2）写出Cr的核外电子排布式 。 （3）基态S原子核外电子共有 种空间运动状态。 核外电子排布的表示方法 9 究·典例精析 【演练1】 科学家通过核反应 发现氚。下列说法正确的是( ) A． 表示一个质子 B． 的基态原子核外电子排布式为 C． 与 互为同位素 D．He的原子结构示意图为 C 练·变式演练 【演练2】 下列说法不正确的是( ) A．通过原子光谱可进行元素鉴定 B．基态氮原子的电子的空间运动状态有5种 C．基态硫原子的电子运动状态有16种 D．Mg原子的轨道表示式： 违背了洪特规则 D 练·变式演练 04 元素基态原子未成对电子的判断 元素基态原子未成对电子的判断 一个原子轨道中只有1个电子时，该电子即为未成对电子； 一个原子轨道中的2个自旋相反的电子称为成对电子。 成对电子 未成对电子 释·要点精讲 元素基态原子未成对电子的判断 1~36号元素中，原子核外价层电子排布中的未成对电子数与电子排布之间的关系： ① 有1个未成对电子的排布为ns1、ns2np1、ns2np5、3d14s2、3d104s1 ② 有2个未成对电子的排布为ns2np2、ns2np4、3d24s2、3d84s2 ③ 有3个未成对电子的排布为ns2np3、3d34s2、3d74s2 ④ 有4个未成对电子的排布为3d64s2 ⑤ 有5个未成对电子的排布为3d54s2 ⑥ 有6个未成对电子的排布为3d54s1 释·要点精讲 元素基态原子未成对电子的判断 总结： ⅠA、ⅢA、ⅦA族元素有1个未成对电子； ⅣA、ⅥA族元素有2个未成对电子； ⅤA族元素有3个未成对电子； ⅡA、0族元素不含未成对电子 。 1~36号元素中基态原子中，含未成对电子数最多的是Cr，有6个未成对电子。 释·要点精讲 【典例1】 下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是（ ） A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素 B．原子的价电子排布为 的元素一定是d区元素 C．有三个未成对电子的原子一定属于主族元素 D．基态原子的价电子排布为 的元素的族序数一定为x+y B 元素基态原子未成对电子的判断 究·典例精析 【演练1】 下列说法正确的是（ ） A．氢原子只有一个电子，所以氢原子光谱只有一条谱线 B．基态氮原子有5种空间运动状态，3种能量不同的电子 C．1~36号元素中，最外层只有一个未成对电子的元素共有6种 D．某元素基态原子最外层电子排布式为4s2，该元素一定是主族元素 B 练·变式演练 【演练2】 按要求填空。 (1)前36号元素基态的电子排布中未成对电子数最多的是 。 (2)与铜同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与铜原子相同的元素有 种。 (3)基态铬原子的价电子排布式是 ，这样排布使整个体系能量降低，原因是 。 (4)基态砷原子的价电子排布式为 ，其原子核外有 个电子层， 个能级，其原子轨道达到全充满状态的个数是 ，与其同周期元素基态原子与砷原子未成对电子数相同的元素还有 种。 (5)短周期元素中，原子基态时具有1个未成对电子的元素共有 种。 Cr 4 3d54s1 3d和4s轨道上的电子均为半充满稳定结构 4 8 15 2 4s24p3 7 练·变式演练 【演练3】 元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素，A元素的原子最外层电子排布式为ns1；B元素的原子价层电子排布式为ns2np2；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等；D元素原子的M能层p能级中有3个未成对电子；E元素的原子有5个未成对电子。 (1)写出元素名称：C 、D 、E 。 (2)C基态原子的轨道表示式为 。 (3)E元素原子的价层电子排布式是 ，在元素周期表中的位置是 。 氧 磷 锰  第四周期第ⅦB族  3d54s2   练·变式演练 【演练3】 元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素，A元素的原子最外层电子排布式为ns1；B元素的原子价层电子排布式为ns2np2；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等；D元素原子的M能层p能级中有3个未成对电子；E元素的原子有5个未成对电子。 (4)当n=2时，B的最简单气态氢化物的电子式为 ，BC2分子的结构式是 ；当n=3时，B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程是 。 (5)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1，B元素的原子价层电子排布式为3s23p2，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。 O=C=O SiO2+2OH- = SiO32-+H2O O>P>Si>Li 练·变式演练 感谢 您的聆听 THANKS 人教版2019选择性必修1 即电子所排的能级顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、 、4p、5s、 、5p、6s、 、 、6p、7s……。 原子(离子)结构示意图 含义 将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子 实例 电子排布式 含义 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式 实例 K：1s22s22p63s23p64s1 简化电子排布式 含义 为了避免电子排布式书写过于烦琐，把内层电子达到稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表示 实例 K：[Ar]4s1 价电子 排布式 含义 主族元素的价层电子指最外层电子，价层电子排布式即最外层电子排布式 实例 Al：3s23p1 轨道 表示式 含义 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子 实例 电子式 含义 化学中常在元素符号周围用“·”或“×”来表示元素原子的最外层电子，相应的式子叫做电子式 实例 $