1.1.3构造原理与电子排布式 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦构造原理、能级交错及电子排布式（含基态、简化、价层、离子），涵盖1-36号元素实例。课堂以“思考交流”问题导入，衔接原子结构基础，引导探究排布规律与表示方法，搭建知识支架。 其亮点是用“三步法”构建电子排布模型，结合Mn与Cr等实例表格对比，渗透科学思维中的证据推理与模型认知。通过1-36号元素系统呈现及特殊元素例外分析，培养质疑能力，体现科学探究与实践。学科方法助力学生深化理解，教师可高效教学。

第一节 原子结构 课时2 构造原理与电子排布式 1.知道原子核外电子的能级高低顺序，掌握原子核外电子排布的构造原理。 2.知道1～36号元素基态原子核外电子的排布。 1 （1）核外电子在能级中依据什么规律排布？ （2）核外电子在能级中的排布又可以如何表示？ 思考交流 含义：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被称为构造原理。 1、构造原理P8 箭头引导的曲线表示增加的电子填入能级的顺序 (1) 电子填入能级的顺序： 1s；2s、2p；3s、3p；4s、3d、4p；5s、4d、5p；6s、4f、5d、6p；7s…… K L M N O P Q (2)构造原理的规律： ns →(n－2)f →(n－1)d →np 存在着能级交错现象 3p→4s→3d，而不是3p→3d→4s 3 归纳小结 电子在能级中的排布规律--能级交错 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，这种现象称为能级交错。 核外电子在能级中的排布顺序：3p → 4s → 3d K、Ca的光谱实验表明，二者最外层的电子均在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 2、电子排布式 ：将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。 原子结构示意图 电子排布式 Li: 1s22s1 Na： 1s2 2s22p6 3s1 能层序数 能级符号 该能级上排布的电子数 Fe： 1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2 K L M N 按能层次序书写，按构造原理充入电子。 K L M 基态原子电子排布式的书写方法——“三步法” 第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序： _____________________________________ →5s→4d→5p→6s…… 第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。 第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列。 1s→2s→2p→3s→ 3p→4s→3d→4p 小试牛刀 请根据构造原理分析25Mn的核外电子在能级中的排布。 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 Mn Cr ? 第二步 将核外电子依次填入其中 2 2 6 2 6 2 5 2 2 6 2 6 2 4 2 2 6 2 6 1 5 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 2 氦 He 3 锂 Li 4 铍 Be 5 硼 B 6 碳 C 7 氮 N 8 氧 O 1-36号元素基态原子的电子排布式 1s1 1s2 1s2 2s1 1s2 2s2 1s2 2s22p1 1s2 2s22p2 1s2 2s22p3 1s2 2s22p4 [He]2s22p2 [He]2s22p3 [He]2s22p4 简化电子排布式：[稀有气体]+剩余部分电子 简化电子排布式：[He]2s1 [He]2s2 [He]2s22p1 8 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 10 氖 Ne 11 钠 Na 12 镁 Mg 13 铝 Al 14 硅 Si 15 磷 P 16 硫 S 1s2 2s22p5 1s2 2s22p6 1s2 2s22p6 3s1 1s2 2s22p6 3s2 1s2 2s22p6 3s23p1 1s2 2s22p6 3s23p2 1s2 2s22p6 3s23p3 1s2 2s22p6 3s23p4 简化：[Ne]3s23p2 简化：[Ne]3s23p3 简化：[Ne]3s23p4 Al3+电子排布式： 1s2 2s22p6 S2-电子排布式： 1s2 2s22p63s23p6 9 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 4s1 4s2 4s2 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 简化： [Ar]4s1 [Ar]4s2 10 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式 K L M N O 23 钒 V 24 铬 Cr 25 锰 Mn 26 铁 Fe 27 钴 Co 28 镍 Ni 29 铜 Cu 1s2 2s22p6 3s23p6 3d3 4s2 1s2 2s22p6 3s23p6 3d4 4s2 × 3d5 4s1 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 不符合构造原理 并不是所有基态原子的核外电子都符合构造原理。但结果均使原子能量最低 简化：[Ar]3d104s1 Images 변경방법 이미지를 선택(더블클릭)합니다 메뉴 [그림도구] – [서식] 클릭합니다. [그림바꾸기]를 클릭합니다. 원하시는 이미지를 선택 [열기] 클릭합니다. 11 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式 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 3s23p6 3d10 4s2 1s2 2s22p6 3s23p6 3d10 4s24 p1 1s2 2s22p6 3s23p6 3d10 4s24 p2 1s2 2s22p6 3s23p6 3d10 4s24 p3 1s2 2s22p6 3s23p6 3d10 4s24 p4 1s2 2s22p6 3s23p6 3d10 4s24 p5 1s2 2s22p6 3s23p6 3d10 4s24 p6 1s2 2s22p6 3s23p6 3d8 4s2 1s2 2s22p6 3s23p6 3d10 4s1 简化排布式 [Ar]3d104s1 [Ar]3d84s2 [Ar]3d104s2 [Ar]3d104s24p1 [Ar]3d104s24p2 [Ar]3d104s24p3 [Ar]3d104s24p4 [Ar]3d104s24p5 Images 변경방법 이미지를 선택(더블클릭)합니다 메뉴 [그림도구] – [서식] 클릭합니다. [그림바꾸기]를 클릭합니다. 원하시는 이미지를 선택 [열기] 클릭합니다. 12 注意：特殊原子的核外电子排布式 1.能级交错现象：例如:Sc 2.全充满或半充满 当多轨道能级p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定。 24Cr： 29Cu： 1s22s22p63s23p63d54s1 1s22s22p63s23p63d104s1 半充满 全充满 4s2 3d2 1s2 2s22p6 3s23p6 构造原理的补充说明：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。 通常不参与成键 3.简化电子排布式 如： Na：1s22s22p63s1 [Ne]3s1 简化为 简化电子排布式：[稀有气体]+剩余部分电子 4. 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层电子。通常元素周期表只给出价层电子排布式 Na：1s22s22p63s1 3s1 价层电子排布式为 价层电子的位置： 主族、零族元素：最外层电子。 Cl的价层电子排布式：3s23p5 副族和第VIII族元素： 价电子除最外层电子外，还可能包括次外层最高能级电子 Cr的价层电子排布式为3d54s1 5.离子的电子排布式 (1)阳离子：原子失去电子时，总是首先失去最外层电子 (2)阴离子：原子得到电子时，一般按构造原理填充，先填最高能级 如： 等离子的核外电子排布式 Ni2＋ Fe3＋ Fe2＋ Cu2＋ Cu＋ Cl－ Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 Fe3+ 1s2 2s22p6 3s23p63d5 Fe2+ 1s2 2s22p6 3s23p63d6 1s2 2s22p6 3s23p6 3d8 Ni2＋ Ni 1s2 2s22p6 3s23p63d8 4S2 Cu 1s2 2s22p6 3s23p63d104s1 Cu2+ 1s2 2s22p6 3s23p63d9 Cu+ 1s2 2s22p6 3s23p63d10 Cl 1s2 2s22p6 3s23p5 Cl－ 1s2 2s22p6 3s23p6 $