1.2.1原子核外电子排布 课件-2026-2027学年高二下学期化学鲁科版选择性必修2

第一章 第2节 原子结构与元素周期表 ——第1课时　基态原子的核外电子排布 课前准备：课本、导学案、演练本 and passion 新课导入 钠的火焰颜色为黄色，钾为紫色(透过蓝色钴玻璃)，为什么不同的元素会产生不同颜色的火焰呢？ 深入思考 在加热的过程中，原子中的电子获得能量，发生了跃迁，当它们回到基态时就会释放出特定颜色的光。 基态是原子能量最低的状态，那什么样的电子排布才是原子的基态呢？ 1.了解构造原理，知道基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序。 2.掌握基态原子的核外电子排布规律，会书写1~36号元素原子的核外电子排布式。 3.学会利用不同表示方法正确表示核外电子排布。 学习目标 探究一 探究二 基态原子的核外电子排布三大规律 电子排布的两种表示方法 自主探究 要求：结合课本P11-13进行自主学习 [思考1]氢原子有很多轨道：1s、2s、2px、2py、2pz 等，但只有一个电子，应该填在哪？氦原子的电子呢？ 探究一、基态原子的核外电子排布三大规律 (1)能量最低原理，课本P12 基态原子的核外电子总是尽可能先排布在能量最低的轨道上，然后由里及外依次排布在能量较高的轨道上。 1s 问题解决 1s He 3p 3s 2p 2s 1s ↑↓ 能量 [思考2]若用 表示原子轨道，则氦原子的两个电子在1s轨道上的排布可能是下列哪种状态？ 自旋状态相同 自旋状态不同 ↓↓ ↑↑ (2)泡利不相容原理，课本P12 ↓↑ 泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋状态不同。 √ 电子层 (能层) 一 二 三 四 五 符号 K L M N O 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … 能级数 1 2 3 4 2 … 原子轨道数 1 4 9 16 2 … 结论：电子层为n的状态含有 个能级，含有 个原子轨道，最多能容纳 个电子，每个能级最多容纳的电子数为其包含的原子轨道的2倍。同一原子中不存在运动状态完全相同的电子。 n n2 2n2 (3)洪特规则，课本P13 基态原子中，核外电子在能量相同的原子轨道上排布时，将尽可能的分占不同轨道且自旋方向相同。 [思考3]根据能量最低原理和泡利不相容原理，推断基态碳原子的核外电子排布在哪些能级上？由于三个p轨道的能量完全一样，那么，你认为p轨道上的两个电子应当采取以下哪种排布方式呢？ ↑ 2p ↑ （1） （2） ↑↓ 2p （3） ↑ ↓ 2p （4）其他 √ 深度探究：为什么尽可能的分占不同轨道且自旋方向相同？ 降低电子间的相互排斥，使能量最低 能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则并不是孤立的，而是相互联系、相互制约的，也就是说，基态原子的核外电子在原子轨道上的排布要同时遵循这三个原则。 能量最低原理 泡利不相容原理 洪特规则 核外电子排布三原则 探究二、电子排布的表示方法，P12方法导引 电子排布式是表示原子核外电子排布的一种方式。在ns、np、nd等各能级符号的右上角用数字表示出该能级中的电子数目，如基态镁原子的电子排布式为 轨道表示式用方框（或小圆圈、短线）表示一个原子轨道，用箭头“↑”或“↓” 来区别自旋状态不同的电子，如基态铝原子的轨道表示式为 [训练1]11-18号元素基态原子电子排布式与轨道表示式 元素符号 原子序数 电子排布式 轨道表示式 Na Mg Al Si P S Cl Ar 11 12 13 14 15 16 17 18 1s22s22p63s1 1s22s22p63s2 1s22s22p63s23p1 1s22s22p63s23p2 1s22s22p63s23p3 1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s23p6 简化电子排布式，课本P14 将电子排布式中内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分用相应的稀有气体元素符号外加方括号表示的式子称为简化电子排布式。 Na的内层电子排布与稀有气体元素Ne的核外电子排布相同 所以，Na的电子排布式可简化为[Ne]3s1 补充拓展1 [训练2]请书写13、17号元素基态原子的简化电子排布式 Al：[Ne]3s13P1 Cl：[Ne]3s13P5 Ne:1s22s22p6 Na：1s22s22p63s1 跟踪训练 1.正误判断 (1)基态氮原子的电子排布式为1s22s12p4，违背了能量最低原理(　　) (2)基态O原子轨道表示式为 ，违反了洪特规则(　　) (3)基态6C原子的电子排布式为1s22s22px2 (　　) (4)3d6的轨道表示式为 (　　) 2.按要求填空。 (1)O元素基态原子电子排布式：　　　　　　　。  (2)Na元素基态原子的轨道表示式：　　　　　　　　　　　　　。  (3)基态硼原子的轨道表示式为　　　　　　　　　，核外电子共有　　种运动状态，有　　个未成对电子，有　　　对成对电子。  √ √ × × 1s22s22p4 5 1 2 [思考4]请结合课前预习中K原子的原子结构示意图和上节课学习的电子层与电子的关系，分析K原子的电子占据了哪些能级？ M层能级包括3s、3p、3d，可容纳18个电子 电子层 一 二 三 四 符号 K L M N 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s … 能级数 1 2 3 … 原子轨道数 1 4 9 … 最多容纳 电子数 2 2 2 2 6 10 … … 2 8 18 … 说明核外电子排布时，不是完全按照轨道能量高低顺序依次填充的，那么填充顺序是怎样的呢？ 实验和理论都证实，为了使整个原子体系的能量最低，基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序按照箭头的方向依次排布在各原子轨道上: 每一行对应一个能层 每个小圆圈表示一个能级 箭头引导的曲线显示递增电子填入能级的顺序 探究三、构造原理，课本P14 电子填满一个能级，开始填入下一能级，由此，构建了元素周期系中各元素基态原子的电子排布。 [训练3]请书写19~25号元素基态原子的简化电子排布式 课本P15：洪特补充规则：能量相同的原子轨道在全充满 (如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。 铬原子： [Ar]3d44s2 [Ar]3d54s1 × 29 Cu：不是[Ar]3d94s2 而是[Ar]3d104s1 √ 核外电子排布表示方法 能量最低原理 泡利不相容原理 洪特规则 核外电子排布原则 原子结构示意图 电子排布式 简化电子排布式 轨道表示式 直观反映出核内质子数、核外电子层数及各电子层上的电子数 直观反映能层，能级，能级上的电子数 能直观反映出电子的排布情况和自旋状态 填多少 怎么填 总结提升 构造原理 洪特补充规则 完成跟踪训练2和课后作业前11个题目 课后作业 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $