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1.7.2013
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第一节 原子结构
第2课时:构造原理与电子排布式
第一章 原子结构与性质
学习目标
1.了解原子结构的构造原理,能根据构造原理写出1-36号元素的核外电子排布式
2.通过认识原子核外电子排布,能辨识原子核外电子的能层、能级分布及其能量的关系。
核外电子排布规律
规律三
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)
规律二
原子核外各电子层最多容纳2n2个电子
核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层, 然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层
规律一
画出1~18号元素的原子结构示意图。
核外电子排布规律
利用能级知识,分析1-18号元素核外电子在能级中的排布规律。
核外电子排布规律
能层
最多容纳
电子数
能级
填充电子数
1
H原子核外电子在能级中的排布规律。
H
+
1
1
K
2
1s
能层
最多容纳
电子数
能级
填充电子数
He原子核外电子在能级中的排布规律。
He
+
2
2
2
K
2
1s
规律1:电子首先填入能量最低的1s能级,直至将该能级填满。
将能级上所填入的电子数写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叫电子排布式。
1.含义:
电子排布式
能层
最多容纳
电子数
能级
填充电子数
1
H
+
1
1
K
2
1s
能层
最多容纳
电子数
能级
填充电子数
He
+
2
2
2
K
2
1s
氢的基态
原子电子排布式为
:
1s1
氦的基态
原子电子排布式为
:
1s2
利用能级知识,分析1-18号元素核外电子在能级中的排布规律。
核外电子排布规律
能层
最多容纳
电子数
能级
填充
电子数
Li原子核外电子在能级中的排布规律。
Li
+
3
2
1
K
L
2
8
1s
2s
2p
2
1
锂的基态
原子电子排布式为
:
1s22s1
能层
最多容纳
电子数
能级
填充
电子数
Be原子核外电子在能级中的排布规律。
Be
+
4
2
2
K
L
2
8
1s
2s
2p
2
2
铍的基态
原子电子排布式为
:
1s22s2
规律2: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。
利用能级知识,分析1-18号元素核外电子在能级中的排布规律。
核外电子排布规律
能层
最多容纳
电子数
能级
填充
电子数
B原子核外电子在能级中的排布规律。
B
+
5
2
3
K
L
2
8
1s
2s
2p
2
2
1
硼的基态
原子电子排布式为
:
1s22s22p1
能层
最多容纳
电子数
能级
填充
电子数
C原子核外电子在能级中的排布规律。
C
+
6
2
4
K
L
2
8
1s
2s
2p
2
2
碳的基态
原子电子排布式为
:
2
1s22s22p2
利用能级知识,分析1-18号元素核外电子在能级中的排布规律。
核外电子排布规律
能层
最多容纳
电子数
能级
填充
电子数
N原子核外电子在能级中的排布规律。
N
+
7
2
5
K
L
2
8
1s
2s
2p
2
2
3
氮的基态
原子电子排布式为
:
1s22s22p3
能层
最多容纳
电子数
能级
填充
电子数
O原子核外电子在能级中的排布规律。
O
+
8
2
6
K
L
2
8
1s
2s
2p
2
2
氧的基态
原子电子排布式为
:
4
1s22s22p4
利用能级知识,分析1-18号元素核外电子在能级中的排布规律。
核外电子排布规律
能层
最多容纳
电子数
能级
填充
电子数
F原子核外电子在能级中的排布规律。
F
+
9
2
7
K
L
2
8
1s
2s
2p
2
2
5
氟的基态
原子电子排布式为
:
1s22s22p5
能层
最多容纳
电子数
能级
填充
电子数
Ne原子核外电子在能级中的排布规律。
Ne
+
2
8
10
K
L
2
8
1s
2s
2p
2
2
氖的基态
原子电子排布式为
:
6
1s22s22p6
规律2:当1s、2s能级填满后,电子再填入2p能级,直至2p能级填满。
利用能级知识,分析1-18号元素核外电子在能级中的排布规律。
核外电子排布规律
能层
最多容纳
电子数
能级
填充
电子数
Na原子核外电子在能级中的排布规律。
Na
K
L
2
8
1s
2s
2p
M
18
+
11
2
1
8
3s
3p
3d
2
2
6
1
钠的基态原子电子排布式为
:
1s22s22p63s1
利用能级知识,分析1-18号元素核外电子在能级中的排布规律。
核外电子排布规律
能层
最多容纳
电子数
能级
填充
电子数
Mg原子核外电子在能级中的排布规律。
Mg
K
L
2
8
1s
2s
2p
M
18
+
12
2
2
8
3s
3p
3d
2
2
6
2
镁的基态原子电子排布式为
:
1s22s22p63s2
利用能级知识,分析1-18号元素核外电子在能级中的排布规律。
核外电子排布规律
能层
最多容纳
电子数
能级
填充
电子数
Al原子核外电子在能级中的排布规律。
Al
K
L
2
8
1s
2s
2p
M
18
+
13
2
3
8
3s
3p
3d
2
2
6
2
1
铝的基态原子电子排布式为 ;
1s22s22p63s23p1
利用能级知识,分析1-18号元素核外电子在能级中的排布规律。
核外电子排布规律
能层
最多容纳
电子数
能级
填充
电子数
Si原子核外电子在能级中的排布规律。
Si
K
L
2
8
1s
2s
2p
M
18
+
14
2
4
8
3s
3p
3d
2
2
6
2
硅的基态原子电子排布式为 ;
1s22s22p63s23p2
2
利用能级知识,分析1-18号元素核外电子在能级中的排布规律。
核外电子排布规律
能层
最多容纳
电子数
能级
填充
电子数
P原子核外电子在能级中的排布规律。
P
K
L
2
8
1s
2s
2p
M
18
+
15
2
5
8
3s
3p
3d
2
2
6
2
磷的基态原子电子排布式为 ;
1s22s22p63s23p3
3
利用能级知识,分析1-18号元素核外电子在能级中的排布规律。
核外电子排布规律
能层
最多容纳
电子数
能级
填充
电子数
S原子核外电子在能级中的排布规律。
S
K
L
2
8
1s
2s
2p
M
18
+
16
2
6
8
3s
3p
3d
2
2
6
2
硫的基态原子电子排布式为 ;
1s22s22p63s23p4
4
利用能级知识,分析1-18号元素核外电子在能级中的排布规律。
核外电子排布规律
能层
最多容纳
电子数
能级
填充
电子数
Cl原子核外电子在能级中的排布规律。
Cl
K
L
2
8
1s
2s
2p
M
18
+
17
2
7
8
3s
3p
3d
2
2
6
2
氯的基态原子电子排布式为 ;
1s22s22p63s23p5
5
利用能级知识,分析1-18号元素核外电子在能级中的排布规律。
核外电子排布规律
能层
最多容纳
电子数
能级
填充
电子数
Ar原子核外电子在能级中的排布规律。
Ar
K
L
2
8
1s
2s
2p
M
18
+
18
2
8
8
3s
3p
3d
2
2
6
2
氩的基态原子电子排布式为 ;
1s22s22p63s23p6
6
原子序数 元素符号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
He
Li
Be
B
C
N
O
F
原子序数 元素符号
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
Ne
H
1s1
1s2 2s22p5
1s2 2s22p4
1s2 2s22p3
1s2 2s22p2
1s2 2s22p1
1s2 2s2
1s2 2s1
1s2
基态原子的
电子排布式
K L
基态原子的
电子排布式
K L M
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p5
1s2 2s22p6 3s23p4
1s2 2s22p6 3s23p3
1s2 2s22p6 3s23p2
1s2 2s22p6 3s23p1
1s2 2s22p6 3s2
1s2 2s22p6 3s1
1s2 2s22p6
【思考】1-18号元素核外电子在能级中的排布有哪些规律?
规律:电子总是优先填入能量较低的能级中,填满后,再填入能量较高的能级中。
K
L
M
1s
2s
2p
3s
3p
3d
规律:电子总是优先填入能量较低的能级中,填满后,再填入能量较高的能级中。
K
L
M
1s
2s
2p
3p
3d
原子序数 元素符号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
He
Li
Be
B
C
N
O
F
原子序数 元素符号
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
Ne
H
基态原子的
电子排布式
K L
基态原子的
电子排布式
K L M
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p5
1s2 2s22p6 3s23p4
1s2 2s22p6 3s23p3
1s2 2s22p6 3s23p2
1s2 2s22p6 3s23p1
1s2 2s22p6 3s2
1s2 2s22p6 3s1
1s2 2s22p6
3s
1s1
1s2
1s2 2s2
1s2 2s1
1s2 2s22p5
1s2 2s22p4
1s2 2s22p3
1s2 2s22p2
1s2 2s22p1
画出K原子结构示意图。
核外电子在能级中的排布规律
+
19
2
9
8
+
19
2
8
8
1
A
B
哪一个是正确的,说出错误示意图的理由。
最外层电子数不能超过8个。
K
1s
L
2s
2p
M
3s
3p
3d
N
4d
4f
4s
4P
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充
电子数
2
2
6
2
6
1
钾基态原子的电子排布式
为 ;
1s2 2s22p6 3s23p64s1
电子在能级中的填充顺序为:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p→ 4s
基态钾原子核外电子填入能级的顺序。
1.定义:以光谱学事实为基础,从氢开始,随核电荷数的递增,新增电子填入能级的顺序称为构造原理。
构造原理
2.构造原理示意图:
箭头引导的曲线显示递增电子填入能级的顺序
每一行对应一个能层
每个小圈表示一个能级
K
1s
L
2s
2p
M
3s
3p
3d
N
5d
4d
4f
5f
4s
4P
5P
N
5s
根据构造原理写出钙基态原子的电子排布式。
1s2 2s22p6 3s23p64s2
1.定义:以光谱学事实为基础,从氢开始,随核电荷数的递增,新增电子填入能级的顺序称为构造原理。
构造原理
2.构造原理示意图:
箭头引导的曲线显示递增电子填入能级的顺序
每一行对应一个能层
每个小圈表示一个能级
K
1s
L
2s
2p
M
3s
3p
3d
N
5d
4d
4f
5f
4s
4P
5P
N
5s
根据构造原理写出钪(Sc)基态原子的电子排布式。
1s2 2s22p6 3s23p63d14s2
电子填入能级的顺序
【规律】
K
1s
L
2s
2p
M
3s
3p
3d
N
4s
4P
5d
5f
5s
5P
4d
O
构造原理
6d
6f
6P
P
6s
4f
电子填入能级的顺序就是能级能量逐渐升高的顺序
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d
4p→5s→4d→5p→6s→4f
5d→6p→7s→5f →6d→7p
K
1s
L
2s
2p
M
3s
3p
3d
N
4s
4P
5d
5f
5s
5P
4d
O
构造原理
6d
6f
6P
P
6s
4f
【规律】
(1)电子在能级上优先排布在能量较低的能级,然后依次排布在能量较高的能级。
(2)随核电荷数的递增,电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层。从第三能层开始,不同能层的能级出现“能级交错” 现象。
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d
→按能层序数由小到大顺写书写
2.书写原则
写出钾的基态原子的电子排布式 ;
1s2 2s22p6 3s23p64s1
将能级上所填入的电子数写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叫电子排布式。
1.含义:
电子排布式
能层序数
能级符号
该能级上填入的电子数
“填”
→按构造原理顺序填入
“写”
1s2 2s22p6 3s2 4s1 3p6
→电子填入能级顺序
→书写顺序
根据构造原理分别写出稀有气体基态原子的电子排布式。
2He
10Ne
18Ar
36Kr
54Xe
86Rn
氦
氖
氩
氪
氙
氡
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2
1s2 2s22p6
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p6
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p64d10 5s25p6
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p64d104f14 5s25p65d10 6s26p6
稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡原子的最外层电子排布式(氦除外)它们的通式是 。
ns2np6
原子序数 元素符号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
He
Li
Be
B
C
N
O
F
H
1s1
1s2 2s22p5
1s2 2s22p4
1s2 2s22p3
1s2 2s22p2
1s2 2s22p1
1s2 2s2
1s2 2s1
1s2
基态原子的
电子排布式
K L
简化电子排布式
Li的基态原子简化电子排布式为 [He]2s1
Be的基态原子简化电子排布式为[He]2s2
B的基态原子简化电子排布式为 。
[He]2s22p1
O的基态原子简化电子排布式为 。
[He]2s22p4
氦基态原子电子排布式
原子序数 元素符号
10
11
12
13
14
15
16
17
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ne
基态原子的
电子排布式
K L M
1s2 2s22p6 3s23p5
1s2 2s22p6 3s23p4
1s2 2s22p6 3s23p3
1s2 2s22p6 3s23p2
1s2 2s22p6 3s23p1
1s2 2s22p6 3s2
1s2 2s22p6 3s1
1s2 2s22p6
简化电子排布式
Na的基态原子简化电子排布式为
。
[Ne]3s1
Si的基态原子简化电子排布式为
。
[Ne]3s23p2
原子序数 元素符号
18
19
20
21
22
23
24
25
26 Fe
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Ar
基态原子的电子排布式
K L M N
1s2 2s22p6 3s23p6
简化电子排布式
Ca的基态原子简化电子排布式为 。
[Ar] 4s2
Fe的基态原子简化电子排布式为 。
1s2 2s22p6 3s23p6 4s1
1s2 2s22p6 3s23p6 4s2
1s2 2s22p6 3s23p6 3d1 4s2
1s2 2s22p6 3s23p6 3d2 4s2
1s2 2s22p6 3s23p6 3d3 4s2
1s2 2s22p6 3s23p6 3d5 4s1
1s2 2s22p6 3s23p6 3d5 4s2
1s2 2s22p6 3s23p6 3d6 4s2
[Ar] 3d64s2
K的基态原子简化电子排布式为 。
Sc(钪)的基态原子简化电子排布式为 。
[Ar] 4s1
[Ar] 3d14s2
K
1s22s22p63s23p6 4s1
Sc
1s2 2s22p6 3s23p6 3d14s2
离子电子排布式
写出钠离子电子排布式 。
Na
1s22s22p6 3s1
1s2 2s22p6
钠离子简化电子排布式 。
[Ne]
Na+
1s22s22p6
写出氯离子电子排布式 。
Cl
1s2 2s22p6 3s23p5
Cl
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p6
简化电子排布式[Ar]
写出亚铁离子电子排布式 。
Fe 1s22s22p6 3s23p6 3d6 4s2
Fe2+ 1s22s22p6 3s23p6 3d6
1s22s22p6 3s23p6 3d6
Ar
简化电子排布式 。
[Ar] 3d6
O的基态原子简化电子排布式为[He] 2s22p4 。
O的基态原子电子排布式为 1s2 2s22p4 。
O
+
8
2
6
内层电子
一般不参加化学反应
价电子层
(简称价层)
在化学反应中电子可能发生变动
价层电子
O的价层电子排布式为 。
价层电子排布式
2s22p4
主族元素原子的价层电子一般是最外能层的电子(即最外层电子)。
2s1
2s22p5
3s23p4
价层电子排布式
主族元素原子的价电子一般是最外能层的电子(即最外层电子)
写出下列原子的价层电子排布式。
Li: .
F: .
S: .
Al: .
3s23p1
32Ge: .
34Se: .
4s24p2
4s24p4
32Ge
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p2
34Se
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p4
过渡元素(副族元素)原子的价电子则通常包括最外能级组的电子(即最外层电子和部分内层电子)。
价层电子排布式
按构造原理最后填入的两个能级的组合
铁的基态原子电子排布为 。
1s22s22p6 3s23p6 3d6 4s2
Fe的价层电子排布式为 。
3d6 4s2
【测试】Zn的价层电子排布式为 。
3d104s2
Zn 1s22s22p6 3s23p6 3d10 4s2
【测试】40Zr(锆)的价层电子排布式为 。
4d25s2
Zr 1s22s22p6 3s23p6 3d10 4s24p64d2 5s2
查看元素周期表中主族元素的价层电子排布,总结不同族中,价层电子的排布规律,并写出通式。
第IA主族元素价层电子排布式:
元素符号 H Li Na K Rb Cs Fr
周期数(能层序数)
价层电子排布式
1
2
3
4
5
6
7
1s1
2s1
3s1
4s1
5s1
6s1
7s1
ns1
能层序数
通式
第IA主族
主族 I A IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0族
价层电子
排布通式
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
ns2np6
EV录屏5.1.3软件录制
Lavf58.33.100
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn
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