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

第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构 第1课时 构造原理与电子排布式 知识点一　 构造原理 构造原理 1.概念 小圆圈表示一个能级 每一行对应一个能层 箭头引导的曲线显示递增电子填入能级的顺序，即电子按1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s-4d-5p-6s-4f-5d-6p-…的顺序填充。 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。 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。 2. 能级交错 由构造原理可以看出，电子填入能级的顺序： n s﹤(n-2)f﹤(n-1)d﹤n p 注意事项：应当指出，构造原理呈现的能级交错源于光谱学事实，即钾和钙的光谱证实它们的最外层电子是4s1和4s2，是经验的，而不是任何理论推导的结果。构造原理是一个思维模型，是个假想过程。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。 注： n≥6出现 f；n≥4出现 d 【教材挖掘】 教材中描述“电子填满了一个能级，开始填入下一个能级”。某元素基态 原子最外层的4s能级有电子填充，则其3d能级也一定有电子填充。这种说 法是否正确？ 提示：不正确。根据构造原理，多电子原子核外电子应先填充4s能级，再 填充3d能级。如K、Ca基态原子4s能级有电子，但3d能级没有填充电子。 化学·选择性必修2 目 录 1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）能层越大，能级的能量越高。 （　×　） （2）能量关系为E（5p）＞E（4f）。 （　×　） （3）原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d。 （　√　） （4）构造原理中的电子能级顺序，实质是各能级能量由低到高的顺序。 （　√　） × × √ √ 化学·选择性必修2 目 录 知识点二　 电子排布式 电子排布式 1.概念 为更方便的表示核外电子的排布，按能量由低到高的顺序写出各能级符号，用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子。 能层 能级 能级上的电子数 电子排布式 2.基态原子电子排布式书写步骤 K L M Na的原子结构示意图 Na：1s2 2s22p6 3s1 K L M 基态Na的电子排布式 第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序，</m> 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。 （1）复杂原子的电子排布式 对于较复杂原子的电子排布式，应先按构造原理从低到高排列，然后将同 能层的能级移到一起。 如26Fe，先排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层的能级排到一 起，即基态Fe原子的电子排布式为 ⁠。 （2）简化电子排布式 如K：1s22s22p63s23p64s1，其简化电子排布式可表示为[Ar]4s1，其中[Ar] 代表Ar的核外电子排布式，即1s22s22p63s23p6。再如Ti的简化电子排布式 为 ⁠。 1s22s22p63s23p63d64s2　 [Ar]3d24s2　 化学·选择性必修2 目 录 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）。 其能级上的电子称为价层电子；价层电子决定元素化学性质. 例：Fe 价层电子排布为3d64s2。 （3）价电子排布式 只表示原子价层电子排布的式子，叫价层电子排布式。 练习：书写 Na 、 Al 、 Cl 、 Mn 、 Br 的价层电子排布式 价电子的位置： ① 主族、零族元素：最外层电子 ②副族和第VIII族元素的价电子主要包括： 最外层电子和次外层d能级上的电子。 （4）特殊原子的电子排布式 当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（类似情况有Cr、Cu等）。以基态24Cr原子的电子排布式的书写 为例： 同理可得基态29Cu原子的电子排布式为 ⁠。 1s22s22p63s23p63d104s1　 化学·选择性必修2 目 录 电子排布式 (5) 离子电子排布式 (1)原子失去电子时，总是从外层向里层依次失去电子。 一般来说，主族元素只失去最外层电子，副族元素可能还会失去次外层电子。 (2)原子得到电子时，一般总是填充在最外能层未填满的能级上。 Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 Fe2+ ：1s22s22p63s23p63d6 Fe3+： 1s22s22p63s23p63d5 【思考】　（1）分别写出基态Cr原子、Cu原子的价层电子排布式。 提示： 3d54s1和3d104s1。 （2）写出基态Cu原子失去一个电子后变成的基态Cu＋的简化电子排布 式。 提示：[Ar]3d10。原子失电子时的顺序与电子填充顺序不完全相同，失去 电子时先失最外层电子，所以基态Cu＋的简化电子排布式是[Ar]3d10。 化学·选择性必修2 目 录 1. 下列各基态原子或离子的电子排布式错误的是（　　） A. Mg2＋　1s22s22p6 B. Br　1s22s22p63s23p63d104s24p5 C. O2－　1s22s22p6 D. Cr　1s22s22p63s23p63d44s2 解析：　A项，基态Mg原子的电子式排布式为1s22s22p63s2，基态Mg2＋的 电子排布式为1s22s22p6，正确；B项，基态Br原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p5，正确；C项，基态O原子的电子排布式为 1s22s22p4，基态O2－的电子排布式为1s22s22p6，正确；D项，基态Cr的电子 排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，错误。 √ 化学·选择性必修2 目 录 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]4s1 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 4s14p1 4s24p2 [Ar]3d104s24p3 [Ar]3d104s24p4 [Ar]3d104s24p5 [Ar]3d104s24p6 4s24p3 4s24p4 4s24p5 4s24p6 或[Kr] $