1.1 原子结构第1课时 课件 -2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦原子结构，核心涵盖能层与能级、基态与激发态、构造原理及电子排布式，通过回顾原子结构示意图和核外电子排布规律导入，搭建旧知到新知的学习支架，帮助学生建立知识脉络。 其亮点是用表格系统呈现能层能级电子数规律，结合习题与Cr、Cu等特殊元素案例，培养科学思维中的模型建构与证据推理能力。采用讲练结合的学科方法，学生能夯实基础，教师可提升教学效率。

第一节 原子结构 第一章　原子结构与性质 第1课时 能层与能级、基态与激发态、构造原理 1 知识回顾 +11 2 8 1 Na 原子核 质子数(或核电荷数) 电子层 各层的电子数 1、原子结构示意图 以Na原子为例： 2、核外电子运动特点和排布规律 离核越远的电子，能量 。 核外电子是________排布的 越高 分层 不同的电子层，其能量不同 能层 能层 一 二 三 四 五 六 七 符号 最多电子数 能量 K L M N O P Q 2 8 18 32 50 72 98 一、能层与能级 E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q) 每层最多容纳2n2 （1）含义：核外电子按能量不同分成能层。 1、能层 ——电子层 2×12 2×22 2×32 2×42 2×52 2×62 2×72 能层越高，电子的能量越高 （2）能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数 n为能层的序数 2、能级 (1) 含义：根据多电子原子的同一能层的电子的能量不同，分为不同能级。 一、能层与能级 (2) 表示方法： ①每一能层的能级都是从s能级开始，按照 s、p、d、f 排序 ②能级数 = 能层序数n 能层序数 + 字母 s、p、d、f K 层：M层：L 层： 3s、3p、3d 1s 2s、2p 能层 一 二 三 四 五 六 七 符号 能级 … 最多 电子数 … 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 K L M N O P Q 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 2 8 18 32 2n2 （3）各能级最多容纳的电子数： s、p、d、f 能级分别最多可容纳多少电子？ 3d、4d、5d 所容纳的电子是否相同？ 同一能层，各能级的能量顺序： 思考 讨论 2、6、10、14 相同，均为10 E(ns) < E(np) < E(nd) < E(nf) 是1、3、 5、 7 的2倍 6 6 2 2 2 2 10 10 6 14 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f Q层： P 层： O层： N层： M层：L层：K层： 能层 能级 最多容纳电子数 2n2 .... 32 18 8 2 ........ 2 10 6 5s 5p 5d 2 6s ........ 大本第3页第3题 下列说法正确的是(　　) A、同一原子中 1s、2s、3s 电子能量逐渐减小 B、同一原子中 2p、3p、4p 能级可容纳的最多电子数相同 C、能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动 D、3d 能级最多容纳5个电子，3f 能级最多容纳 7个电子 B 习题 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 二、基态与激发态 【思考】日常生活中看见的可见光，如焰火、霓虹灯光等为什么能 发出五颜六色的光？ 与原子核外电子跃迁释放能量有关 原子 处于最低能量状态 基态原子 处于较高能量状态 激发态原子 (电子跃迁到较高能级) 吸收 能量 释放 能量 激发态 能量 基态 K L M N 光 N K L M 激发态 基态 1s2 2s2 基态Be 1s2 2s12p1 激发态Be 吸收 能量 二、基态与激发态 光是电子跃迁释放能量的重要形式 三、原子光谱 不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称为原子光谱。 1、原子光谱 2、成因及分类 基态原子 激发态原子 吸收能量，形成吸收光谱 Li He Hg 发射光谱：暗背景、亮线 释放能量，形成发射光谱 Li He Hg 吸收光谱：亮背景、暗线 特征:暗背景、亮线；线状不连续;特征:亮背景、暗线；线状不连续 3、应用： ①发现新元素 4、光谱分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素。 ②检验元素 铯和铷，其光谱中有特征的蓝光和红光。 焰色反应是电子跃迁的结果 三、原子光谱 （物理变化） 电子的跃迁是物理变化 原子的得失是化学变化 灼(燃)烧 光能 基态原子 基态原子 发射光谱 当碳原子的核外电子排布由1s22s22p2转变为1s22s12p3时，下列说法正确的是(　　) A、碳原子由基态变为激发态 B、碳原子由激发态变为基态 C、该过程将产生发射光谱 D、碳原子要向外界环境释放能量 A 习题 小本第125页第7题 四、构造原理 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。 构造原理顺序： 每一行对应一个能层 每个小圈对应一个能级 连线方向表示电子填入能级的顺序 四、构造原理 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 1 2 2 6 2 6 K原子结构示意图 其电子在能级中的排布规律： 1s 2s 3s 2p 3p 4s 3d 能级交错 核外电子在能级中的排布顺序 能级交错：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。 K 1s L 2s 2p M 3s 3p 3d N 4s 4p 4d 4f O 5s 5p 5d 5f P 6s 6p 6d Q 7s 7p 构造原理填充顺序： 1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s 能量：4s＜3d 4d＜5p 构造原理规律： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 能量规律：ns＜(n-2)f ＜(n-1)d＜np 作为一个理论模型，构造原理具有一定的局限性。对于个别特殊的过渡元素核外电子的排布并不适用。 6 6 2 2 2 2 10 10 6 14 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f Q层： P 层： O层： N层： M层：L层：K层： 能层 能级 最多容纳电子数 2n2 .... 32 18 8 2 ........ 2 10 6 5s 5p 5d 2 6s ........ 各能级的能量高低顺序： ①同一能层：ns < np < nd <nf ②不同能层的同类能级：ns < (n+1)s < (n+2)s < (n+3)s 【课堂练习】比较下列能级的能量大小关系（填“＞”、“＝”或“＜”） （1） _____ ； （2） _____ ； （3） _____ ； （5） _____ ； （6） _____ ； （4） _____ ； ＜ ＜ ＜ > ＜ ＜ ③不同能层：ns < (n-2)f < (n-1)d < np 大本第7页第2题 构造原理填充顺序： 1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s 下列说法正确的是(　　) A、3d、4d、5d能级最多所能容纳的电子数相同，它们所具有的能量也相同 B、L层电子的能量比K层电子的能量低 C、同一能级组内能级之间的能量差较小，而相邻能级组之间的能量差较大 D、第n电子层共有n个能级，最多容纳n2个电子 C 习题 小本第125页第4题 五、电子排布式 1s22s22p63s1 能层序数 该能级的电子数 (标在能级符号右上角) 能级符号 基态Na的电子排布式： K L M K L M （熟记1-36号元素符号和名称） 电子排布式：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。 五、电子排布式 基态原子电子排布式的书写：按构造原理填充电子，按能层次序书写 电子的填充顺序 (能量由低到高)： 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s …… 电子排布式的书写顺序：按能层序数依次书写 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p …… 1s2 2 s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 26Fe : 例 同能级移到一起 将同能层的能级移到一起 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 2s22p1 1s2 2s22p2 1s2 2s22p3 1s2 2s22p4 1s2 2s22p5 1s2 2s22p6 1s1~2 1s2 2s1~2 2p1~6 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 2s22p6 3s1 1s2 2s22p6 3s2 1s2 2s22p6 3s23p1 1s2 2s22p6 3s23p2 1s2 2s22p6 3s23p3 1s2 2s22p6 3s23p4 1s2 2s22p6 3s23p5 1s2 2s22p6 3s23p6 1s22s22p6 3s1~23p1~6 1s2 2s22p6 3s23p6 4s1 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2 1s22s22p63s23p64s1~2 1～36号元素是否都遵循构造原理？写出Cr、Cu 的电子排布式 1s22s22p63s23p63d44s2 1s22s22p63s23p63d94s2 24号铬： 29号铜： 3d54s1 3d104s1 当p、d、f能级处于全空、全充满(p6、d10、f14)或半充满(p3、d5、f7)状态时，能量相对较低，原子结构较稳定。 基态24Cr、29Cu的核外电子排布不符合构造原理 电子排布“特殊”的原子 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布 K L M N 21 钪 Sc 22 钛 Ti 23 钒 V 24 铬 Cr 25 锰 Mn 26 铁 Fe 27 钴 Co 28 镍 Ni 29 铜 Cu 30 锌 Zn 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 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s1 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s2 半充满 全充满 1s22s22p63s23p63d1~104s2 Cr、Cu不符合构造原理 基态24Cr、29Cu的核外电子排布不符合构造原理 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布 K L M N 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 1s22s22p63s23p63d104s24p1~6 序数尾数与4p数值相同 18Ar : . 10Ne : . 2、简化电子排布式 把内层电子达到稀有气体结构的部分写成“原子实”， 用 [ ] 括起来，其余电子补充在外 [上一周期稀有气体] + 剩余电子 Na的核外电子排布式： 1s22s22p63s1 简化电子排布式： [Ne]3s1 1s22s22p6 1s22s22p63s23p6 2He : . 1s2 稀有气体通式：ns2np6 内层电子 价层电子 3、价层电子排布式 ①主族、0族： 最外层电子 ②副族（过渡元素）： 最外层电子和次外层电子 与元素化合价有关，决定元素的化学性质 Na的价层电子排布式： Cr的价层电子排布式： 3s1 3d54s1 Na+ Cr6+ +1 +6 写出第4周期元素价电子排布式 4s1 4s2 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 价层电子 主族元素：最外层 副族元素：3d+最外层 4s2 4p6 4s2 4p5 4s2 4p4 4s2 4p1 4s2 4p2 4s2 4p3 3d14s2 3d2 4s2 3d3 4s2 3d5 4s1 3d54s2 3d10 4s2 3d10 4s1 3d8 4s2 3d6 4s2 3d7 4s2 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布 简化电子排布式 价电子排布式 1 氢 H 1s1 2 氦 He 1s2 3 锂 Li 1s22s1 4 铍 Be 1s22s2 5 硼 B 1s22s22p1 6 碳 C 1s22s22p2 7 氮 N 1s22s22p3 8 氧 O 1s22s22p4 9 氟 F 1s22s22p5 10 氖 Ne 1s22s22p6 1s1 1s2 或[He] [He]2s1 2s1 [He]2s2 2s2 [He]2s22p1 2s22p1 [He]2s22p2 [He]2s22p3 [He]2s22p4 2s22p2 2s22p3 2s22p4 [He]2s22p5 [He]2s22p6 2s22p5 2s22p6 1s1 1s2 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布 简化电子排布式 价电子排布式 11 钠 Na 1s22s22p63s1 12 镁 Mg 1s22s22p63s2 13 铝 Al 1s22s22p63s23p1 14 硅 Si 1s22s22p63s23p2 15 磷 P 1s22s22p63s23p3 16 硫 S 1s22s22p63s23p4 17 氯 Cl 1s22s22p63s23p5 18 氩 Ar 1s22s22p63s23p6 19 钾 K 1s22s22p63s23p64s1 20 钙 Ca 1s22s22p63s23p64s2 [Ne]3s1 3s1 [Ne]3s2 [Ne]3s23p1 [Ne]3s23p2 [Ne]3s23p3 [Ne]3s23p4 3s2 3s23p1 3s23p2 3s23p3 3s23p4 [Ne]3s23p5 [Ne]3s23p6 [Ar]4s1 [Ar]4s2 3s23p5 3s23p6 4s1 4s2 或[Ar] 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布 简化电子排布式 价电子排布式 21 钪 Sc 1s22s22p63s23p63d14s2 22 钛 Ti 1s22s22p63s23p63d24s2 23 钒 V 1s22s22p63s23p63d34s2 24 铬 Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 25 锰 Mn 1s22s22p63s23p63d54s2 26 铁 Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 27 钴 Co 1s22s22p63s23p63d74s2 28 镍 Ni 1s22s22p63s23p63d84s2 29 铜 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 30 锌 Zn 1s22s22p63s23p63d104s2 [Ar]3d14s2 [Ar]3d24s2 [Ar]3d34s2 [Ar]3d54s1 [Ar]3d54s2 [Ar]3d64s2 [Ar]3d84s2 [Ar]3d104s1 [Ar]3d104s2 [Ar]3d74s2 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2 3d64s2 3d74s2 3d84s2 3d104s1 3d104s2 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布 简化电子排布式 价电子排布式 31 镓 Ga 1s22s22p63s23p63d104s24p1 32 锗 Ge 1s22s22p63s23p63d104s24p2 33 砷 As 1s22s22p63s23p63d104s24p3 34 硒 Se 1s22s22p63s23p63d104s14p4 35 溴 Br 1s22s22p63s23p63d104s24p5 36 氪 Kr 1s22s22p63s23p63d104s24p6 [Ar]3d104s24p1 [Ar]3d104s24p2 4s24p1 4s24p2 [Ar]3d104s24p3 [Ar]3d104s24p4 [Ar]3d104s24p5 [Ar]3d104s24p6 4s24p3 4s24p4 4s24p5 4s24p6 或[Kr] 4、离子的电子排布式 ①先写原子的电子排布式，再写得失电子的情况 ②由外向里失去电子，同能级由高到低的顺序失电子 Cl 1s22s22p63s23p5 Cl－ Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 Fe2+ Fe3+ 【思考】为什么Fe3+更稳定，Fe2+性质活泼？ Fe3+处于半充满，较稳定 [Ar]3d64s2 [Ar]3d6 [Ar]3d5 【练习】请写出K+、S2-、 Cu2+ 离子的电子排布式？ K+ ：1s22s22p63s23p6 S2- ：1s22s22p63s23p6 Cu2+ ：1s22s22p63s23p63d9 1s22s22p63s23p6 1s22s22p63s23p63d6 1s22s22p63s23p63d5 下列各原子或离子的电子排布式错误的是(　　) A、 K+ : 1s22s22p63s23p6 B、33As : 1s22s22p63s23p63d104s24p3 C、26Fe : 1s22s22p63s23p63d44s2 D、 N3- : 1s22s22p6 C 习题 小本第125页第9题 激发态原子 $