高一化學(xué)怎樣確定原子的電子層排布教案新課標(biāo)人教版

1、高一化學(xué)如何確定原子的電子層排布教課方案一、電子層容量原理在原子核外電子排布中，每個(gè)電子層最多容納的電子數(shù)為2n2，這個(gè)規(guī)律在一些無機(jī)化學(xué)教材中叫做最大容量原理。我認(rèn)為，該原理其實(shí)不可以全面反應(yīng)原子核外電子排布的真切情況，其一，它只適合于離核近的內(nèi)電子層，且不是最大，而是等于2n2；其二，離核遠(yuǎn)的外電子層，實(shí)質(zhì)排布的電子數(shù)則遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于2n2，根本不可以用此原理來描繪。離核近的內(nèi)電子層與離核遠(yuǎn)的外電子層，各有其電子容量的規(guī)律，原子的電子層排布，就是這兩種規(guī)律聯(lián)合而成的。為此，我總結(jié)出內(nèi)電子層和外電子層的各自的容量規(guī)律，并將兩者聯(lián)合起來，稱為“電子層容量原理”，其內(nèi)容以下：設(shè)為原子的電子層數(shù)，n為從

2、原子核往外數(shù)的電子層數(shù)，m為由原子最外層往里數(shù)的電子層數(shù)。當(dāng)n2時(shí)，為內(nèi)電子層，每個(gè)電子層容納的電子數(shù)2n2。2當(dāng)n2時(shí)，為外電子層，每個(gè)電子層最多容納的電子數(shù)212。2m核外只有k層時(shí)，最多容納2個(gè)電子。由上述兩個(gè)關(guān)系構(gòu)成的電子層排布以下：從以上圖示可知，原子的電子排布是兩端少，中間多。應(yīng)用電子層容量原理，可使外電子層不用2n2，防范出現(xiàn)太大偏差。應(yīng)用外電子層的公式，可以取代中學(xué)教材中的以下規(guī)律：1最外層電子數(shù)不超出8個(gè)最外層為K層，則不超出2個(gè)。2次外層電子數(shù)不超出18個(gè)。3外數(shù)第三層電子數(shù)不超出32個(gè)。由于這些規(guī)律可直接從外電子層的公式推出。罕有氣體原子的電子層排布則是很規(guī)整的相等關(guān)系，

3、其內(nèi)電子層電子數(shù)為2n2，外電子層電子數(shù)為212，所以，罕有氣體元素原子的電子層構(gòu)造是一種堅(jiān)固構(gòu)造。主族元m素的原子，最外層未達(dá)到2m12個(gè)電子即8個(gè)電子，一般副族元素的原子，最外層和次外層的電子數(shù)均小于2m12。原子的電子層數(shù)越多，出現(xiàn)未填滿電子數(shù)2m12的外電子層數(shù)就越多。它可用下式計(jì)算：未排滿2m12個(gè)電子的電子層數(shù)最多為2當(dāng)為偶數(shù)或1為奇數(shù)。比方：核外有6個(gè)電子層的元素，沒有排滿2m12個(gè)電子的外電子層2數(shù)最多為6/23。鑭系元素的原子，一般就有4、5、6三個(gè)電子層的電子數(shù)未達(dá)到2m12。2n2是由電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的四個(gè)量子數(shù)及泡利不相容原理所得出的關(guān)系，而2m12倒是由能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象所得出

4、的關(guān)系。關(guān)于多電子原子，由于電子的障蔽作用和穿透作用，出現(xiàn)了原子軌道的交錯(cuò)現(xiàn)象，產(chǎn)生了與元素周期表中周期相對(duì)應(yīng)的能級(jí)分組，能級(jí)組的通式為ns、n2f、n1d、。從第3電子層起，出現(xiàn)Enpndn+1s，從第4電子層起，出現(xiàn)nfEn+2s。所以，在次外層電EE子數(shù)未達(dá)到最大容量時(shí)，已出現(xiàn)了最外層電子的填充，而最外層電子數(shù)未達(dá)到最大容量時(shí)，又進(jìn)行次外層電子的填充；并且在更高的電子層出現(xiàn)以前，最外層中只可能出現(xiàn)s軌道和p軌道排有電子，所以最多容納的電子數(shù)為8個(gè)；次外層中只能出現(xiàn)s軌道、p軌道和d軌道排有電子，其容納的電子數(shù)不超出18個(gè)；余類推。比方，鉛Pb原子最外層為622，6p256510，共182

5、464104共4個(gè)電子；次外層為5s個(gè)電子；外數(shù)第3層為4d14，共32個(gè)電pdspf子。假如某原子的6d軌道上占有電子，那末，它就不是最外層，依照能級(jí)高低的次序，7s軌道將會(huì)排上2個(gè)電子。若第7層是最外層，則第6層就是次外層了。利用電子層容量原理，可以依照元素的原子序數(shù)確定原子的電子層排布，寫出原子構(gòu)造表示圖，推測元素在周期表里的地點(diǎn)。二、飽和構(gòu)造和堅(jiān)固構(gòu)造22的電子層構(gòu)造，可以達(dá)到飽和結(jié)飽和構(gòu)造是指原子的每個(gè)電子層的電子數(shù)都達(dá)到構(gòu)的原子是不多的，只有氦原子2、氖原子2、8。n22堅(jiān)固構(gòu)造則是指符合電子層容量原理的電子層排布，即內(nèi)電子層的電子數(shù)都達(dá)到，而外電子層的電子數(shù)都達(dá)到212。罕有氣體

6、原子的電子層構(gòu)造是這種堅(jiān)固構(gòu)造。nm由上述表達(dá)可知，原子的電子層構(gòu)造中所謂的飽和構(gòu)造和堅(jiān)固構(gòu)造是兩個(gè)不一樣樣的概念，并且只能出此刻罕有氣體原子的電子層構(gòu)造中，其他元素原子的電子層構(gòu)造都不是穩(wěn)定構(gòu)造，更不可以能是飽和構(gòu)造，由于它們的電子層構(gòu)造最罕有一個(gè)外層電子數(shù)未達(dá)到2m12。可是這些原子有失去或獲取電子形成罕有氣體原子的電子層構(gòu)造，這是是惹起化學(xué)反應(yīng)的根本源因。這種擁有罕有氣體原子電子層構(gòu)造的離子，我們把它簡稱為稀型離子稀型離子在元素周期的推測題中常常是很重要的條件和解題的要點(diǎn)。所以，稀型離子的電子層構(gòu)造是符合電子層容量原理的。我們一般把這種堅(jiān)固構(gòu)造叫做2電子構(gòu)造和8電子結(jié)構(gòu)，這是常有的一種堅(jiān)

7、固構(gòu)造。除此以外，離子的電子層構(gòu)造還有最外層為18電子的，不足18電子的，以及外電子層為182電子等的堅(jiān)固構(gòu)造。三、能級(jí)交錯(cuò)的規(guī)律關(guān)于核外電子排布的能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象，我總結(jié)出以下規(guī)律。不一樣樣電子層上的能級(jí)發(fā)生交錯(cuò)的條件是：亞層差電子層差1即：ns1d，ns2f，1f，nnnpn由此可以得出核外電子排布的能級(jí)高低次序圖：12233343d454d564567也可以從上關(guān)系中得出：從L層才會(huì)出現(xiàn)能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象，即s和d的能級(jí)交錯(cuò)；而從P層才會(huì)出現(xiàn)s和f的能級(jí)交錯(cuò)；從O層才會(huì)出現(xiàn)p和f的能級(jí)交錯(cuò)。由到構(gòu)成一個(gè)能級(jí)組，當(dāng)前周期表中含有七個(gè)能級(jí)組，對(duì)應(yīng)周期表里的七個(gè)周期。每一能級(jí)組中所所包含的電子數(shù)，就是對(duì)

8、應(yīng)周期的元素個(gè)數(shù)。如第6能級(jí)組為6s4f5d6p，共有32個(gè)電子，對(duì)應(yīng)周期表里的第六周期的32個(gè)元素。四、推測元素已知元素的原子序數(shù)推測元素，確定其在元素周期表中的地點(diǎn)，一般有三種方法。1利用元素周期表的構(gòu)造。用該元素的原子序數(shù)，從第一周期元素?cái)?shù)目減起，直到減不夠?yàn)橹?。?5號(hào)元素，5528818181，故該元素為第六周期、第A族元素，為銫Cs。此方法可以確定每一個(gè)元素，但必定熟悉元素周期表的構(gòu)造，記著每一周期的元素個(gè)數(shù)。2利用電子排布式確定元素。如55號(hào)元素，其電子排布式為：122s2263s23p631042464105s25661，得出該元素為第六周期、第A族元素，為銫Cs。spdspd

9、ps此方法可以確定每一個(gè)元素，但必定熟悉能級(jí)高低次序，能正確地寫出它的電子排布式。3利用原子構(gòu)造表示圖。周期序數(shù)電子層數(shù)，主族序數(shù)最外層電子數(shù)，由此確定元素在周期表里地點(diǎn)，并知道是什么元素。利用電子層容量原理，依照元素的原子序數(shù)，可以確定罕有氣體元素和族元素原子的電子層排布，寫出原子構(gòu)造表示圖。比方，Rn原子核外有86個(gè)電子，有6個(gè)電子層。2424。22當(dāng)n4時(shí)，每個(gè)電子層的電子數(shù)用2n2計(jì)算，這樣，可得出K、L、M層的電子數(shù)依次為2，8，18。當(dāng)n4時(shí)，每個(gè)電子層的電子數(shù)用2m12計(jì)算：22P層，即最外層，m1，電子數(shù)21128。故Rn原子的電子層構(gòu)造為：2，8，18，32，18，8。又如，

10、52號(hào)元素，原子核外有5個(gè)電子層。這是一個(gè)主族元素，最外層沒有達(dá)到8個(gè)電子。5235。2即n35的K、L、M層的電子數(shù)用2n2計(jì)算，分別為2，8，18。n35的N層為次外層，用212計(jì)算電子數(shù)，為18，余下的電子數(shù)就應(yīng)排在最外層O層，其電子數(shù)為522818186。故該元素原子的電子層排布為：2，8，18，18，6。假如只知道原子序數(shù)，不知道電子層數(shù)，則可按下述方法確定原子電子層排布。22；從罕有氣體元素的電子層構(gòu)造為：從內(nèi)層往外數(shù)，每個(gè)電子層電子數(shù)為外層往里數(shù)，每個(gè)電子層電子數(shù)為212；以上兩種關(guān)系，訂交而止。n22確定K、L、M層的電子數(shù)，分別為比方，54號(hào)元素Xe，有54個(gè)電子，按2，8，n18。N層電子數(shù)為32，前4層的總電子數(shù)將大于54，不可以能前3層的總電子數(shù)為281828，節(jié)余電子數(shù)為542826。依照212，最外層8個(gè)電子