第一章 第二节 原子结构与元素周期表 基态原子的核外电子排布（第一课时） 课件 2025-2026学年高二上学期化学鲁科版选择性必修2

该高中化学课件聚焦基态原子的核外电子排布规律，通过回顾1-18号元素原子结构示意图，联系旧知分层排布规律，以“联想质疑”过渡到原子轨道与排布的关系，搭建从宏观到微观的学习支架。 其亮点是以活动探究为主线，结合能级表格、构造原理示意图等工具，通过书写1-20号元素电子排布式、分析Cr和Cu的特例等实例，培养学生科学思维与科学探究能力。知识小结清晰提炼三大规律，助力学生深化化学观念，教师可直接利用活动设计提升教学效率。

第一章 第二节 原子结构与元素周期表 基态原子的核外电子排布（第一课时） 1 知识回顾 活动1：请同学们回顾一下1-18号元素原子的原子结构示意图，并寻找规律 知识回顾 请同学们回顾一下1-18号元素原子的原子结构示意图，并寻找排布规律 (1)核外电子在原子核外是分层排布的，按照能量由____到_____，距核由_____到______。 (2)原子核外第一层最多只能容纳2个电子，第二层最多只能容纳8个电子。 (3)原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)。 低 高 近 远 联想质疑 原子核外电子的排布与原子轨道有什么关系？ 能量最低原理： 活动探究：基态原子的电子排布规律 基态原子核外电子总是尽可能先排布在能量最低的轨道上，然后由里及外依次排布在能量较高的轨道上。也可以说，核外电子遵循的排布规则使整个原子的能量处于最低状态。 能层 K L M N 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 最多电子数 1H 2He 2 2 2 2 6 6 6 10 10 14 1 2 3Li 4Be 电子首先填入能量最低的1s能级，直至将该能级填满。 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。 2 活动探究：基态原子的电子排布规律 1 2 2 能层 K L M N 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 2 2 1 2 3 4 5 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 活动探究：基态原子的电子排布规律 能层 K L M N 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 活动探究：基态原子的电子排布规律 2 2 6 1 2 2 6 2 2 2 6 2 1 2 2 6 2 2 2 2 6 2 3 活动2：1.请同学们类比书写11-18号元素的基态原子电子填入能级顺序。 能层 K L M N 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 16S 17Cl 18Ar 活动探究：基态原子的电子排布规律 2 2 6 2 4 2 2 6 2 5 2 2 6 2 6 活动2：1.请同学们类比书写11-18号元素的基态原子电子填入能级顺序。 2.请分析基态K原子电子填入能级顺序，并写出对应的原子结构示意图。 能层 K L M N 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 19K 活动探究：基态原子的电子排布规律 2 2 6 2 6 1 20Ca 2 2 6 2 6 2 能层 K L M N 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 21Sc 活动探究：基态原子的电子排布规律 2 2 6 2 6 2 1 任务一：认识构造原理 （1）定义：以光谱学事实为基础，从1s能级开始，随核电荷数递增，新增的电子填入能级的顺序称为构造原理。 任务一：认识构造原理 （2）示意图： 能量升高 每一小圈对应一个能级 每一行对应一个能层 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 我国著名化学家徐光宪先生提出关于轨道能量的(n+0.7l)近似规律。他认为轨道能量的高低顺序可由(n+0.7l)值判断,数值大小顺序对应于轨道能量的高低顺序。 徐光宪规则 任务一：认识构造原理 电子在能级中排布顺序： 1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、 7s ······ 随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的，这种现象被称为能级交错。 源于光谱学事实 能级交错 任务一：认识构造原理 能层 K L M N 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 26Fe 35Br 活动3：请同学们根据构造原理分析26Fe、35Br的核外电子在能级中的排布。 2 2 6 2 6 6 2 2 2 6 2 6 10 2 5 任务二：基态原子核外电子排布式的书写 (1)含义：将能级上所容纳的电子数标在该能级符号右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子叫电子排布式 K：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 电子排布式 能层 能级 表示该能级填充的电子数目 任务二：基态原子核外电子排布式的书写 ①先按构造原理从低到高填入电子； ②后将同能层的能级移到一起。 (2)适用范围： 适用于基态原子或简单离子的核外电子排布。 (3)书写方法： 如：Fe 的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，而不能写成1s22s22p63s23p64s23d6 填充按构造原理：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p 书写按能层次序：1s→2s→2p→3s→3p→3d→4s→4p 任务二：基态原子核外电子排布式的书写 活动4：请根据构造原理，遵循能量最低原理，写出1～20号元素基态原子的电子排布式。 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布 K L M N 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 10 氖 Ne 1s1 1s2 2s1 1s2 1s2 2s2 1s2 2s2 2p1 1s2 2s2 2p2 1s2 2s2 2p3 1s2 2s2 2p4 1s2 2s2 2p5 1s2 2s2 2p6 任务二：基态原子核外电子排布式的书写 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布 K L M N 11 钠 Na 12 镁 Mg 13 铝 Al 14 硅 Si 15 磷 P 16 硫 S 17 氯 Cl 18 氩 Ar 19 钾 K 20 钙 Ca 1s2 2s2 2p6 3s1 1s2 2s22p6 3s2 1s2 2s22p6 3s23p1 1s2 2s22p6 3s23p2 1s2 2s22p6 3s23p3 1s2 2s22p6 3s23p4 1s2 2s22p6 3s23p5 1s2 2s22p6 3s23p6 1s2 2s22p6 3s23p6 4s1 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2 任务三：基态原子简化核外电子排布式的书写 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布 K L M N 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 10 氖 Ne 1s1 1s2 2s1 1s2 1s2 2s2 1s2 2s2 2p1 1s2 2s2 2p2 1s2 2s2 2p3 1s2 2s2 2p4 1s2 2s2 2p5 1s2 2s2 2p6 简化电子排布式 [He]2s1 [He]2s2 [He]2s22p1 [He]2s2 2p2 [He]2s2 2p3 [He] 2s2 2p4 [He] 2s2 2p5 [He] 简化的电子排布式：用“[稀有气体]+剩余电子”来表示。 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布 K L M N 11 钠 Na 12 镁 Mg 13 铝 Al 14 硅 Si 15 磷 P 16 硫 S 17 氯 Cl 18 氩 Ar 19 钾 K 20 钙 Ca 1s2 2s2 2p6 3s1 1s2 2s22p6 3s2 1s2 2s22p6 3s23p1 1s2 2s22p6 3s23p2 1s2 2s22p6 3s23p3 1s2 2s22p6 3s23p4 1s2 2s22p6 3s23p5 1s2 2s22p6 3s23p6 1s2 2s22p6 3s23p6 4s1 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2 任务三：基态原子简化核外电子排布式的书写 简化电子排布式 [Ne]3s1 [Ne]3s2 [Ne]3s23p1 [Ne]3s2 3p2 [Ne]3s2 3p3 [Ne] 3s2 3p4 [Ne] 3s2p5 [Ne] [Ar] [Ar]4s1 [Ar]4s2 活动探究：再探基态原子的电子排布规律 ③、用 或 来表示自旋状态不同的电子。 电子自旋：电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向，简称自旋相反，常用上下箭头（ “↑”“↓” ）表示自旋相反的电子。 ①、在轨道表示式（核外电子排布图）中，用方框（也可用圆圈）表示原子轨道，能量相同的原子轨道（简并轨道）的方框相连，在方框的下方用能级符号表示轨道所属能级。 ②、各轨道按照离核由近到远，从左到右依次排列。 1s 2s 2p 原子轨道 能层 能级 活动探究：再探基态原子的电子排布规律 1s H ↑ 或 1s H 轨道表示式（核外电子排布图） 活动探究：再探基态原子的电子排布规律 1s ↑↑ 或 1s He ↑↑ 自旋状态相同 1s ↑ He 自旋状态不同 1个原子轨道，最多只能容纳2个电子，且这两个电子的自旋状态相反。常用上下箭表示自旋相反的电子。 泡利不相容原理： 活动探究：再探基态原子的电子排布规律 活动5：1、请写出Li、Be、B的轨道表示式。 Li 1s ↑↓ ↑ 2s Be 1s ↑↓ ↑↓ 2s B 1s ↑ ↑↓ ↑↓ 2s 2p ↑↓ 活动探究：再探基态原子的电子排布规律 活动5：2、请写出基态碳原子可能的轨道表示式。 ② C 1s ↑↑ ↑↓ ↑↓ 2s 2p ① C 1s ↑↓ ↑↓ ↑↓ 2s 2p 2p ③ C ↑ 1s ↑ ↑↓ ↑↓ 2s 2p ④ C ↓ 1s ↑ ↑↓ ↑↓ 2s 哪个正确呢？ 活动探究：再探基态原子的电子排布规律 洪特在研究了大量原子光谱后总结出一个规律:对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同。 洪特规则： 活动探究：再探基态原子的电子排布规律 2、请写出基态碳原子可能的轨道表示式。 ② C 1s ↑↑ ↑↓ ↑↓ 2s 2p ① C 1s ↑↓ ↑↓ ↑↓ 2s 2p 2p ③ C ↑ 1s ↑ ↑↓ ↑↓ 2s 2p ④ C ↓ 1s ↑ ↑↓ ↑↓ 2s 哪个正确呢？ 活动探究：再探基态原子的电子排布规律 活动5：3、请写出24、29号元素原子的电子排布式。 24Cr 1s22s22p63s23p63d44s2 24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 29Cu 1s22s22p63s23p63d94s2 29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 活动探究：再探基态原子的电子排布规律 能量相同的原子轨道在全充满（s2、p6、d10、f14）、半充满（s1 、p3、d5、f7）、 全空（p0、d0、f0）状态时，体系的能量较低，原子较稳定。 洪特规则特例： 活动探究：再探基态原子的电子排布规律 Cu [Ar]3d104s1 Cr [Ar]3d44s2 3d 4s ↑↓ Cr ↑ ↑ ↑ ↑ 3d 4s ↑ Cr ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 只有一组全满的轨道 有两组半满的轨道 ↑ Cu ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ Cr [Ar]3d54s1 3d 4s 有一组全满、一组半满的轨道 知识小结：基态原子的电子排布规律 1.能量最低原理 2.泡利不相容原理 3.洪特规则 $