1.1.2 构造原理与电子排布式-【核心素养新教学】2025-2026学年高二化学同步优质教学课件（人教版选择性必修2）

第一章 化学反应的热效应 第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构 本节重点 结合构造原理形成核外电子排布式书写的思维模型，并 根据思维模型熟练书写1～36号元素的电子排布式。 第2课时 构造原理与电子排布式 根据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。 【思考･讨论】 能层 K L M N 最多电子数 2 8 18 32 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 填充电子数 2 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，直至将该能级填满。 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。 6 3. 对于B至Ne元素，在1s、2s能级填满后，电子填入2p能级，直至2p能级填满。 2 对于Na至Ar元素，第三能层的电子首先填入3s能级。填满后，继续填入3p能级，直至3p能级填满。 2 6 小结：核外电子在能级中的排布顺序： 1s → 2s → 2p → 3s → 3p 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 最外层电子数不能多于8 ✓ 【思考･讨论】 分析K中电子填入的能量最高的能级，并说明判断的依据。 能层 K L M N 最多电子数 2 8 18 32 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 填充电子数 2 2 6 2 6 1 核外电子在能级中的排布顺序： 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s 当4s能级填满后，下一个电子应该填充在哪个能级？请观察元素周期表的第四周期能级电子填充情况回答。 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d 2 电子在能级中的排布规律--能级交错 核外电子在能级中的排布顺序： 3p → 4s → 3d 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，这种现象称为能级交错。 K、Ca的光谱学实验均表明，二者最外层填充的电子均在4s能级。 这种能级交错在核外电子排布中非常普遍： ns → (n-2)f → (n-1)d → np 构造原理 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。 每一行对应一个能层 每一小圈对应一个能级 各圆圈之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 ---电子在能级中的填充规律 主题1:构造原理 能量升高 能量升高 构造原理中的能级顺序,其实质是各能级能量由低到高的顺序。 绝大多数原子核外电子的填充顺序符合构造原理中的能级顺序。 构造原理 构造原理规律： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 主题1:构造原理 4f 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 2p 3p 4p 5p 6p 7p 6d 5d 4d 3d 5f 原子核外电子先占据能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于能量最低的状态，从而满足能量最低原理。 能级交错是指电子层数较大的某些轨道的能量反而低于电子层数较少的某些轨道能量的现象。从第4电子层开始出现此现象。 如：E4s<E3d，E5s<E4d，E6s<E4f<E5d。 基态原子的电子排布式 电子排布式表示方法 按照构造原理,元素的核电荷数每递增一个,同时增加一个核电荷和一个核外电子,就得到一个基态原子的电子排布。电子填满了一个能级,开始填入下一个能级,由此构建了元素周期系中各元素的基态原子的电子排布。 如从氢到碳的基态原子电子排布式如下:  1s1→1s2→1s22s1→1s22s2→1s22s22p1→1s22s22p2  氢　氦　　锂　　铍　　　 硼　　　 碳 1个e- 2s能级开始 2个e-排满 2s能级排满 2p能级开始 2p能级未满但已无电子 主题2:核外电子排布表示法 电子填满了一个能级， 开始填入下一个能级。 (1)书写原则 ①能级符号右上角的数字表示该能级的电子数。如H原子的电子排布式如下： 【适用范围】 基态原子、简单离子 先写原子的电子排布式 →再考虑得失电子的情况。 O2-：先写O原子的电子排布式为1s22s22p4 再_________，所以O2-的电子排布式为_________。 得2个电子 1s22s22p6 基态原子的电子排布式 主题2:核外电子排布表示法 基态原子的电子排布式 【例1】请根据构造原理分析25Mn的核外电子在能级中的排布，写出25Mn的电子排布式。 第一步 根据构造原理列出能级排布的顺序 能级排布顺序 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 填充电子数 第二步 将核外电子依次填入其中 2 2 6 2 6 2 5 25Mn的电子排布式：1s22s22p63s23p64s23d5 25Mn的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s2 充入电子时按构造原理，而书写时按能层次序！ 主题2:核外电子排布表示法 课堂检测 1.根据构造原理，试比较下列能级的能量高低(填“＞”或“＜”)。 ①4s____3d；②6s____4f____5d。 2、根据构造原理，写出下列基态原子的核外电子排布式 ①2He：____； ②8O：_________； ③10Ne：_________； ④14Si：______________； ⑤18Ar：______________； ⑥19K：_________________； ⑦21Sc：__________________； ⑧27Co：___________________。 ＜ ＜　 ＜ 1s2 1s22s22p4 1s22s22p6 1s22s22p63s23p2 1s22s22p63s23p6 1s22s22p63s23p64s1 1s22s22p63s23p63d14s2 1s22s22p63s23p63d74s2 ⑨24Cr： ；⑩29Cu： 。 1s22s22p63s23p63d44s2 1s22s22p63s23p63d94s2 1s22s22p63s23p63d54s1 ②有些过渡金属元素基态原子的电子排布不符合构造原理，如Cr和Cu的最后两个能级的电子排布式分别为3d54s1和3d104s1 。 可见构造原理是被理想化了的。 基态原子的电子排布式 全满、半满 当p、d、f 能级处于全空p0、d0、f0 、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 半充满结构，能量更低更稳定 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 全充满结构，能量更低更稳定 主题2:核外电子排布表示法 课堂检测 3. 请写出Na+ 、 Fe3+、Cl-电子排布式。 1s22s22p63s1 Na 1s22s22p6 Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d5 Cl 1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s23p6 Na+ Fe3+ Cl- 课堂检测 4.根据构造原理写出基态20Ca核外电子排布式和原子结构示意图。 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2 钙Ca +20 2 8 8 2 5.根据构造原理写出基态26Fe核外电子排布式和原子结构示意图。 铁Fe 1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2 注意书写： 1s2 2s22p6 3s23p64s2 3d6 +26 K层 L层 M层 2 8 14 2 N层 如： Na：1s22s22p63s1 简化为 [Ne]3s1 表示钠的内层电子排布与前一周期的稀有气体元素Ne的核外电子排布相同，这部分称为“原子实” ［稀有气体元素符号］+余下电子排布 该元素的上一周期的稀有气体 简化电子排布式 主题2:核外电子排布表示法 课堂检测 1. 电子排布式可以简化，如钠的电子排布式可简化为[Ne]3s1。 试问: [Ne]的意义是什么？仿照该式，写出下列基态原子的简化电子排布式 ①14Si：______________； ②19K：_________________； ③21Sc：_____________； ④26Fe：_______________。 [Ne]3s23p2 [Ar]4s1 [Ar]3d14s2 [Ar]3d64s2 稀有气体的原子序数非常重要！ [Ne]表示内层电子已达到稀有气体Ne结构的部分，可称为原子实。 带有原子实的电子排布式称为简化电子排布式。 价层电子排布式 通常,元素周期表只给出价层电子排布。 为突出化合价与电子排布的关系，在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层。 如Na的简化电子排布式 [Ne]3s1，价层电子排布为3s1。 价电子的位置： 主题2:核外电子排布表示法 只有价电子层的电子排布式称为价层电子排布式 价电子 对于主族和零族：价电子就是最外层电子 例如：Cl的价层电子排布式为3s23p5 对于副族和第VIII族元：最外层电子+次外层部分电子 例如：Cr的价层电子排布式为3d54s1。 课堂检测 1. 请写出26Fe、33Ga基态电子排布式、简化电子排布式和价层电子排布。 26 Fe 33Ga 基态电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d104s24p1 简化电子排布式： [Ar]3d64s2 [Ar] 3d104s24p1 价层电子排布式： 3d64s2 4s24p1 电子排布式 简化 简化电子排布式 简化 价层电子排布式 课堂检测 2.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？ 2He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe 86Rn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p6 5s2 5p6 6s2 6p6 通式：ns2 np6 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布 K L M 1 氢 H 2 氦 He 3 锂 Li 4 铍 Be 5 硼 B 6 碳 C 7 氮 N 8 氧 O 9 氟 F 1s1 1s2 2s1 1s2 1s2 2s2 1s2 2s22p1 1s2 2s22p2 1s2 2s22p3 1s2 2s22p4 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布 K L M N 10 氖 Ne 1s2 2s22p6 11 钠 Na 12 镁 Mg 13 铝 Al 14 硅 Si 15 磷 P 16 硫 S 17 氯 Cl 18 氩 Ar 1s2 2s22p6 3s1 1s2 2s22p6 3s2 1s2 2s22p6 3s23p1 1s2 2s22p6 3s23p2 1s2 2s22p6 3s23p3 1s2 2s22p6 3s23p4 1s2 2s22p6 3s23p5 1s2 2s22p6 3s23p6 1s2 2s22p5 主题2:核外电子排布表示法 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布 K L M N 28 镍 Ni 29 铜 Cu 30 锌 Zn 31 镓 Ga 32 锗 Ge 33 砷 As 34 硒 Se 35 溴 Br 36 氪 Kr 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p1 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p2 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p3 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p4 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p5 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p6 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s1 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s2 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布 K L M N 19 钾 K 20 钙 Ca 21 钪 Sc 22 钛 Ti 23 钒 V 24 铬 Cr 25 锰 Mn 26 铁 Fe 27 钴 Co 1s2 2s22p6 3s23p6 4s1 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2 1s2 2s22p6 3s23p63d1 4s2 1s2 2s22p6 3s23p63d2 4s2 1s2 2s22p6 3s23p63d3 4s2 1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1 1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s2 1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2 1s2 2s22p6 3s23p63d7 4s2 1s2 2s22p6 3s23p63d8 4s2 主题2:核外电子排布表示法 课堂小结 构造原理与 电子排布式 能级交错 Cr、Cu不适用 按能层顺序 Thank you for watching $