1.1.2 构造原理和电子排布 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、电子排布式”核心知识点，通过回顾能层能级能量规律，以钾原子电子排布问题为支架，衔接原子结构示意图旧知与能级填充新知，构建递进式学习脉络。 其亮点在于以光谱学事实为依据（科学思维），通过1-18号元素及Cr、Cu等特殊排布实例（科学探究），结合简化电子排布式、离子排布及价电子层表格（化学观念），培养学生证据推理与模型建构能力，助力教师高效教学，提升学生解决实际问题的能力。

组织建设 第一节　原子结构 第一章 原子结构与性质 课时2 构造原理、电子排布式 (1)相同能层，不同能级，能量由高到低：ns＜np＜nd＜nf 例如：1s ＜ 2s ＜ 3s ＜ 4s (2)不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高 2p < 3p < 4p [知识回顾] (3)根据已有知识，试写出K原子的原子结构示意图？ 教学引入 2 表1 能级的符号和所能容纳的最多电子数 能层 K L M N O 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p … 最多 电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 … 请根据表1信息及电子填充的原则，请你思考钾(K)原子的19个电子在能级中是如何填充的？ 思考与讨论 教学引入 复习一下能量原则 3 一、构造原理 核外电子排布遵循能量最低原则，处于最低能量状态的原子叫基态原子。电子如何填入核外的不同能级以保证原子处于基态呢？有可遵循的填入顺序吗？ 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 1.电子在能级上优先排布能量更低的能级，然后依次排布在能量较高的能级上 2.电子填满一个能级，就开始填入下一个能级 K L M N O P Q 教学内容 52% 45% 39% 70% 能级交错 构造原理告诉我们，随核电荷数递增,电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层,如电子是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的,这种现象被称为能级交错。 源于光谱学事实 一、构造原理 教学内容 5 按照构造原理，电子填满一个能级，开始填入下一个能级。将 上所容纳的电子数标在该能级符号 ，按能层由低到高书写电子排布式。 能级 右上角 例如：碳原子的电子排布式 6 C 碳 1s22s22p2 14.01 1s2 2s2 2p2 二、电子排布式 能层 能级 能级上容纳的电子数 数字在能级符号右上角,表明该能级上的排布的电子数 教学内容 按照构造原理，写出1~18号元素的基态原子核外电子排布式。 1s22s22p1 1s22s22p3 1s22s22p2 1s22s22p6 1s22s22p63s1 1s22s22p63s23p1 1s22s22p63s23p4 教学内容 二、电子排布式 按照构造原理，请写出钾的基态原子电子排布式，为什么没有电子排布在3d能级？ 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 K：________________ 1s22s22p63s23p64s1 教学内容 按照构造原理，写出下列原子的电子排布式： Sc：________________ Mn：________________ 1s22s22p63s23p63d14s2 注意：在书写电子排布式时，不能按填充顺序写，能层低的能级要写在左边,同一能层放一起 二、电子排布式 1s22s22p63s23p63d54s2 教学内容 9 写出Cr和Cu的电子排布式。这样的电子排布式符合构造原理吗？ 【思考与讨论】 1s22s22p63s23p63d104s1 铜 1s22s22p63s23p63d54s1 铬 当p、d、f 能级处于全空、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。 半充满结构，能量更低更稳定 全充满结构，能量更低更稳定 这样的电子排布源于光谱学事实，是从实验事实得到的，对于个别过渡元素并不符合构造原理。这也说明构造原理是一个理想模型，具有一定的局限性。 教学内容 10 【思考1】随着核电荷数的增加，基态原子的电子排布式越来越长，太不方便了。我们该怎么办呢？ 1s22s22p63s1 钠 1s22s22p63s23p64s1 钾 1s22s22p63s23p63d14s2 钪 为了方便且稀有气体稳定，常把内层已达稀有气体电子层结构的部分用上一周期稀有气体的元素符号表示，并用用[ ]括起来，其余电子排布式照抄。 简化 [Ne]3s1 简化 [Ar]4s1 简化 [Ar]3d14s2 表示内层电子已经达到稀有气体结构的部分，可称为原子实 这种原子的核外电子排布的表示方法叫做简化电子排布式。 三、原子的简化电子排布 教学内容 【思考】写出O、 Si、 Fe、 As的简化电子排布式 O： [He]2s22p4 Si：[Ne]3s23p2 Fe：[Ar]3d64s2 As: [Ar]3d104s24p3 教学内容 电子排布式也可以用于表示离子的核外电子排布，试写出Na+、Cl-和Fe2+的电子排布式。 ①原子失去电子时，总是从最外层向内层。 一般：主族只失最外层电子，副族和第Ⅷ族可能会向里失去内层价层电子。 ②原子→阴离子，得到的电子填充在最外层的某一个能级上。 Na：1s22s22p63s1 Na+：1s22s22p6 Cl：1s22s22p63s23p5 Cl- ：1s22s22p63s23p6 Fe2+：1s22s22p63s23p63d6 Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 Fe3+ ？ Fe3+:1s22s22p63s23p63d5 Fe3+、Fe2+谁更稳定？ 四、离子的电子排布 教学内容 价层电子排布式 由于原子的内层电子不参与化学反应，只有外层电子发生变化(决定元素的化学性质)，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电子层（简称价层）,这部分电子称为“价电子”或“价层电子” 五、价电子层 原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式 K L M N 11 钠 Na 13 铝 Al 24 铬 Cr 26 铁 Fe 1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2 1s2 2s22p6 3s1 1s2 2s22p6 3s23p1 1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1 简化电子排布式 【Ne】3s1 【Ne】3s23p1 【Ar】3d5 4s1 【Ar】3d6 4s2 3s1 3s23p1 3d5 4s1 3d6 4s2 教学内容 【思考】元素周期表只给出价层电子排布。请从书中找出Al、Cl、Mn、Br的价层电子排布，并总结规律。 族序 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 通式 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ns2np6 ①同一族价电子层的电子数目相同 ②主族元素的价电子：最外层电子数＝族序数 过渡元素的价电子:最外层电子和次外层d能级 ③主族价电子层排布相同 Al：3s2 3p1 Cl：3s2 3p5 Mn：3d5 4s2 Br：4s24p5 教学内容 【思考与讨论】按照构造原理写出稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡和气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 1s2 10Ne 2s22p6 18Ar 3s23p6 36Kr 4s24p6 54Xe 5s25p6 86Rn 6s26p6 ns2np6 教学内容 课堂小结 【练习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。 ＜ ＜　 ＜ 【练习2】构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。若以E(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是( ) A、E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d) B、E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s) C、E(4s)<E(3s)<E(2s)<E(1s) D、E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d) B 教学巩固 【练习3】根据构造原理试写出下列基态原子的电子排布式和简化电子排布式 ①24Cr：______________________________，______________________。 ②29Cu：______________________________，______________________。 ③33As：______________________________，______________________。 ④35Br：______________________________，_______________________。 1s22s22p63s23p63d54s1　 [Ar]3d54s1 1s22s22p63s23p63d104s1　 [Ar]3d104s1 1s22s22p63s23p63d104s24p3　 [Ar]3d104s24p3 1s22s22p63s23p63d104s24p5　 [Ar]3d104s24p5 教学巩固 【练习4】表示一个原子在M能层上有10个电子，可以写成( ) A、3p6 B、3d10 C、3s23p63d24s2 D、3s23p64s2 C 【练习5】某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法不正确的是( ) A.该元素原子中共有25个电子 B.该元素原子核外有4个能层 C.该元素原子最外层共有2个电子 D.该元素原子M能层共有8个电子 D 教学巩固 $