1.1.2 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

人教版化学选择性必修 2 第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构 第2课时 那么，核外电子在能层中依据什么规律进行排布？ 核外电子在能级中的排布又可以如何表示？ 原子核外电子排布 能层 能级 符号： K L M N O P Q 能量： K → Q依次升高 符号： s、p、d、f、g... 能级数=能层序数 (1)核外电子总是尽量先排布 在能量较低的能层,然后由里 向外,依次排布在能量逐步升 高的能层。 (2)原子核外各电子层最多容 纳2n2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)。次外层电子数最多不超过18个;倒数第三层不超过32个。 【复习回顾】 前18号元素原子结构示意图 能级中电子排布规律: (1)结合H和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； (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； (4)对于Na至Ar元素，电子先填入3s能级，填满后继续填入3p能级，直至3p能级填满。 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 能层 K L M N 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 填入电子数 1s→2s → 2p→ 3s → 3p 以基态17Cl为例，其核外电子按能级填充： 【思考讨论】 根据前18号元素的电子排布情况，核外电子在能级中的排布顺序： 2 2 6 2 5 每一行对应一个________。 每个小圈表示一个________。 连线方向:表示______________________。 1.定义:以光谱学事实为基础,从氢开始,随核电荷数递增,新增电子 填入能级的顺序称为构造原理。 在多电子原子中，电子在能级中的排布顺序：电子最先排在能量较低的能级上，然后依次排布在能量较高的能级上。 能层 能级 电子填入能级的顺序 能量升高 能量升高 任务一：认识构造原理与电子排布式 一、分类概述 1s -2s -2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s-4d-5p-6s-4f-5d-6p-7s- 5f - 6d 得 到 核 外 电 子 的 填 充 顺 序 构造原理中排布顺序的实质——各能级的能量高低顺序。按照这个顺序填充电子就得到一个基态原子的电子排布式。 构造原理示意图 【阅读思考】结合教材p8, 认识构造原理（核外电子的填充顺序） 【巩固评价】 根据构造原理分析19K核外电子在能级中的排布。 +19 2 8 9 +19 2 8 8 1 1s→2s → 2p→ 3s → 3p → 4s → 3d 能级交错 K L M N 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 2 2 6 2 6 1 K L M N 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 2 2 6 2 6 1 √ 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 能层的现象。 核外电子在能级中的排布顺序： × 根据构造原理,能量3d＞4s,应该先排满4s能级,再排3d能级 从第三能层开始, 不同能层的能级出现“能级交错” 现象，能级交错排列的顺序即电子能量由低到高的顺序，即Ens＜E(n-2)f＜E(n-1)d＜Enp 随着电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的，电子是按能量由低到高的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。 源于光谱学事实 2.能级交错 Images 변경방법 이미지를 선택(더블클릭)합니다 메뉴 [그림도구] – [서식] 클릭합니다. [그림바꾸기]를 클릭합니다. 원하시는 이미지를 선택 [열기] 클릭합니다. 8 构造原理排布顺序 1. 相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： 2. 英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： 3. 不同层不同能级可由下面的公式得出: ns＜np＜nd＜nf 1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p; 3d＜4d ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np (n为能层序数) 3.电子排布式 (1) 定义: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称为电子排布式。 如 7N 的电子排布式为 电子数 能级 (2)规律：电子填满了一个能级，开始填入下一个能级。 （3）书写原则： 按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中 E(1s)＜E(2s)＜E(2p)＜E(3s)＜E(3p)＜E(4s)＜E(3d)＜E(4p) 将同一能层的能级写在一起，并按能层顺序由小到大书写 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2 21Sc： 在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，而不是按构造原理顺序写。 【学习评价】请写出22号钛、 27号钴基态原子的电 子排布式。 1s22s22p63s23p63d24s2　 1s22s22p63s23p63d74s2　 Ti Co 错误书写：1s22s22p63s23p64s23d7 在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，而不是按构造原理顺序写。 Images 변경방법 이미지를 선택(더블클릭)합니다 메뉴 [그림도구] – [서식] 클릭합니다. [그림바꾸기]를 클릭합니다. 원하시는 이미지를 선택 [열기] 클릭합니다. 12 构造原理作为一个理论模型，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。 能级排布顺序 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 29Cu 2 2 6 2 6 1 10 铬、铜的电子排布源于光谱学事实，是从实验事实得到，不符合构造原理的特例。当理论与客观事实出现矛盾时，必须遵循客观事实。 半充满 能级排布顺序 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 24Cr 2 2 6 2 6 1 5 全充满 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。 【学习评价】请写出24号铬、 29号铜基态原子的电子排布式。 电子在能级... text has been truncated due to evaluation version limitation. 【思考与讨论】课本第11页 按构造原理写出稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡的基态原子的最外层电子排布;除氦外它们的通式是什么？ He：1s2 Ne：2s2 2p6 Ar：3s2 3p6 Kr：4s2 4p6 Xe：5s2 5p6 Rn：6s2 6p6 除氦外它们的通式是： ns2 np6 Images 변경방법 이미지를 선택(더블클릭)합니다 메뉴 [그림도구] – [서식] 클릭합니다. [그림바꾸기]를 클릭합니다. 원하시는 이미지를 선택 [열기] 클릭합니다. 14 【思考与讨论】课本第11页 电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可简化为[Ne]3s1，上式方括号里的符号的意义是什么？ [Ne]表示内层电子已达到稀有气体结构的部分 为了避免电子排布式过于繁琐, 我们可以把内层电子达到稀有气体 结构的部分，用“[上一周期稀有气体]+剩余电子”来表示。 4.简化电子排布式 仿照Na的简化电子排布式，写出O、Si、Cu的简化电子排布式。 O: [He] 2s22p4 Si：[Ne]3s23p2 Cu：[Ar] 3d10 4s1 Images 변경방법 이미지를 선택(더블클릭)합니다 메뉴 [그림도구] – [서식] 클릭합니다. [그림바꾸기]를 클릭합니다. 원하시는 이미지를 선택 [열기] 클릭합니다. 15 5.价层电子排布式 为突出化合价与电子排布的关系，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） 如：铁的简化电子排布式为[Ar]3d64s2 铁的价层电子排布式为3d64s2 铁的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 ①对于主族元素或零族元素,最外层电子=价电子,故价电子排布式 为最外层电子排布式。 ②对于过渡元素(21号-30号),价电子为3d和4s两个能级的电子, 故价电子排布式3dx4sy。(x=1~10; y=1或2） 查看元素周期表找出Na、Al、Cl、Mn、Br价层电子排布式。 Na：3s1 Al：3s2 3p1 Cl：3s2 3p5 Mn：3d5 4s2 Br：4s24p5 Images 변경방법 이미지를 선택(더블클릭)합니다 메뉴 [그림도구] – [서식] 클릭합니다. [그림바꾸기]를 클릭합니다. 원하시는 이미지를 선택 [열기] 클릭합니다. 16 6.离子的电子排布式 书写原则：先写原子的电子排布式，再考虑得失电子的情况 如 O2- 的电子排布式的书写： 先写O原子的电子排布式为 ，再得____个e-，所以O2-的电子排布式为_________。 如Fe2+的电子排布式的书写： 先写Fe原子的电子排布式为 ，再失____个e-，所以Fe2+的电子排布式为____ _____。 1s22s22p4 2 1s22s22p6 1s22s22p63s23p63d64s2 2 1s22s22p63s23p63d6 【学习评价】写出S2-、Cu2+的电子排布式。 小结 构造原理与电子排布式 电子排布式的书写 电子填充: 依据构造原理 书写电子排布式：按能层序号由低到高 构造原理 E(4s)＜E(4p)＜E(4d)＜E(4f) 相同能层： 同类能级： E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s) 能级交错 几个特例: Cr[Ar]3d54s1 Cu[Ar]3d104s1 【注意】20号以后的元素，要注意能级交错现象 小结 (1)（2024河北）钒原子的价层电子排布式为_______ (2)（2024安徽）基态Ni原子价电子排布式为_______ (5)（2023重庆）O2-的核外电子排布式为_______ 【学习评价】1.走进高考 (4)（2023全国卷）基态Fe原子价电子排布式为_______ (3)（2024浙江）基态Cr2+的简化电子排布式为_______ 3d84s2 3d34s2 [Ar]3d4 3d64s2 1s22s22p6 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) 【学习评价】 B 3.(1)N的基态原子核外电子排布式为__________；Cu的基态原子最外层有___个电子。 (2)Cu＋基态核外电子排布式为__________________________。 (3)31Ga基态原子的核外电子排布式是_______________________________________。 (4)基态Mn2＋的核外电子排布式_________________________。 1s22s22p3 1 1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10) 1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1) 1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) 4.请根据构造原理,写出1-20号元素原子的电子排布式、简化电子排布式和价电子排布式。 1H: ; 2He: ; 3Li: ; 4Be: ; 5B: ; 6C: ; 7N: ; 8O: ; 9F: ; 10Ne: ; 11Na: ; 12Mg: ; 13Al: ; 14Si: ; 15P: ; 16S: ; 17Cl: ; 18Ar: ; 19K: ; 20Ca: 。 [He]2s1 1s1 1s2 2s1 [He]2s2 2s2 [He]2s22p1 2s22p1 [He]2s22p2 [He]2s22p3 [He]2s22p4 2s22p2 2s22p3 2s22p4 [He]2s22p5 [He]2s22p6 2s22p5 2s22p6 [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]4s1 3s23p5 3s23p6 4s1 4s2 $