【課件】構(gòu)造原理與電子排布式電子云與原子軌道課件高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第二課時(shí)

構(gòu)造原理與電子排布式人教版（2019）高中化學(xué)選擇性必修二課程目標(biāo)能從原子的微觀層面理解原子的組成、結(jié)構(gòu)等，能根據(jù)核外電子的排布規(guī)則熟知核外電子排布的表示方法，并能根據(jù)電子排布的軌道表示式、結(jié)構(gòu)示意圖等推導(dǎo)出對應(yīng)的原子或離子。1知道電子的運(yùn)動狀態(tài)（空間分布及能量）。可通過原子軌道和電子云模型來描述。2一、能層與能級能層KLMNO能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p...最多電子數(shù)2262

6102610142628183250復(fù)習(xí)回顧二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子吸收能量釋放能量發(fā)射光譜吸收光譜能量較高能量最低課堂小結(jié)原子光譜根據(jù)1～18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合已有的能級知識，分析核外電子在能級中的排布規(guī)律。學(xué)生活動一結(jié)合H、He的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，電子首先填入能量最低的1s能級，直至將該能級填滿。能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充電子數(shù)2學(xué)生活動一2.對于Li和Be，當(dāng)1s能級填滿之后，電子優(yōu)先填入能量較低的2s能級，直至填滿。23.對于B至Ne元素，在1s、2s能級填滿后，電子填入2p能級，直至2p能級填滿。6

對于Na至Ar元素，第三能層的電子首先填入3s能級。填滿后，繼續(xù)填入3p能級，直至3p能級填滿。26小結(jié)：

核外電子在能級中的排布順序：1s

→2s

→2p

→3s

→3p根據(jù)核外電子在能層中的排布規(guī)律，畫出K的原子結(jié)構(gòu)示意圖。分析K中電子填入的能量最高的能級，并說明判斷的依據(jù)。學(xué)生活動二最外層電子數(shù)不能多于8+19289+192881?學(xué)生活動二能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充電子數(shù)22626分析K中電子填入的能量最高的能級，并說明判斷的依據(jù)。1核外電子在能級中的排布順序：1s

→2s

→2p

→3s

→3p→4s能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充電子數(shù)226262當(dāng)4s能級填滿后，下一個(gè)電子應(yīng)該填充在哪個(gè)能級？請觀察元素周期表的第四周期能級電子填充情況回答。學(xué)生活動二1s

→2s

→2p

→3s

→3p→4s→3d歸納小結(jié)電子在能級中的排布規(guī)律--能級交錯(cuò)隨核電荷數(shù)增大，電子并不總是填滿一個(gè)能層后再填入下一個(gè)能層，這種現(xiàn)象稱為能級交錯(cuò)。核外電子在能級中的排布順序：3p→4s→3d

K、Ca的光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)均表明，二者最外層填充的電子均在4s能級。這種能級交錯(cuò)在核外電子排布中非常普遍：ns→(n-2)f→(n-1)d→np任務(wù)一：構(gòu)造原理與電子排布式一、構(gòu)造原理

以光譜學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ)，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級的順序稱為構(gòu)造原理。QPONMLK

小圓圈表示一個(gè)能級

每一行對應(yīng)一個(gè)能層

箭頭引導(dǎo)的曲線顯示遞增電子填入能級的順序任務(wù)一：構(gòu)造原理與電子排布式一、構(gòu)造原理

以光譜學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ)，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級的順序稱為構(gòu)造原理。QPONMLK構(gòu)造原理規(guī)律：1s；2s2p；3s3p；4s3d4p；5s4d5p;6s4f5d6p；7s5f6d構(gòu)造原理規(guī)律：ns→(n-2)f→(n-1)d→np小試牛刀請根據(jù)構(gòu)造原理分析25Mn的核外電子在能級中的排布。第一步根據(jù)構(gòu)造原理列出能級排布的順序能級排布順

序1s2s2p3s3p4s3d4p填充電子數(shù)第二步將核外電子依次填入其中2262625構(gòu)造原理的補(bǔ)充說明：作為一個(gè)理論模型，構(gòu)造原理具有一定的局限性。對于個(gè)別特殊的過渡元素核外電子的排布并不適用。

按照構(gòu)造原理，元素的核電荷數(shù)每遞增一個(gè)，同時(shí)增加一個(gè)核電荷和一個(gè)核外電子，就得到一個(gè)基態(tài)原子的電子排布。二、電子排布式電子填滿了一個(gè)能級，就開始填入下一個(gè)能級，由此構(gòu)建了元素周期表中各元素的基態(tài)原子的電子排布。例如，從氫到碳的基態(tài)原子電子排布式為：1s1→1s2→1s22s1→1s22s2→1s22s22p1→1s22s22p2氫氦鋰鈹硼碳任務(wù)一：構(gòu)造原理與電子排布式二、電子排布式任務(wù)一：構(gòu)造原理與電子排布式電子數(shù)能級

請根據(jù)構(gòu)造原理，寫出1～36號元素原子的電子排布式。練一練1-36號元素基態(tài)原子的電子排布式原子序數(shù)元素名稱元素符號電子排布式KLMNO1氫H1s12氦He1s23鋰Li1s22s14鈹Be1s22s25硼B(yǎng)1s22s22p16碳C1s22s22p27氮N1s22s22p38氧O1s22s22p4原子序數(shù)元素名稱元素符號電子排布式KLMNO9氟F1s22s22p510氖Ne1s22s22p611鈉Na1s22s22p63s112鎂Mg1s22s22p63s213鋁Al1s22s22p63s23p114硅Si1s22s22p63s23p215磷P1s22s22p63s23p316硫S1s22s22p63s23p4原子序數(shù)元素名稱元素符號電子排布式KLMNO17氯Cl18氬Ar19鉀K

20鈣Ca

21鈧Sc22鈦Ti

4s1

4s2

4s2

3d11s22s22p63s23p51s22s22p63s23p61s22s22p63s23p61s22s22p63s23p61s22s22p63s23p61s22s22p63s23p63d24s2能級交錯(cuò)現(xiàn)象④不同層不同能級能量由低到高順序:

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p……①相同能層的不同能級的能量高低順序：ns<np<nd<nf②英文字母相同的不同能級的能量高低順序：

1s<2s<3s<4s；2p<3p<4p;3d<4d③不同層不同能級可由下面的公式得出:

ns<(n-2)f<(n-1)d<np(n為能層序數(shù))

稱為能級交錯(cuò)現(xiàn)象各能級的能量高低順序構(gòu)造理論呈現(xiàn)的能級交錯(cuò)源于光譜學(xué)事實(shí)構(gòu)造理論是一個(gè)思維模型，是個(gè)假想過程任務(wù)一：構(gòu)造原理與電子排布式原子序數(shù)元素名稱元素符號電子排布式KLMNO23釩V24鉻Cr25錳Mn26鐵Fe27鈷Co28鎳Ni29銅Cu30鋅Zn1s22s22p63s23p63d34s21s22s22p63s23p63d44s2×3d54s11s22s22p63s23p63d54s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d74s21s22s22p63s23p63d84s21s22s22p63s23p63d94s2×3d104s11s22s22p63s23p63d104s2不符合構(gòu)造原理構(gòu)造原理是被理想化的原子序數(shù)元素名稱元素符號電子排布式KLMNO31鎵Ga32鍺Ge33砷As34硒Se35溴Br36氬Ar1s22s22p63s23p63d104s24p11s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p31s22s22p63s23p63d104s24p41s22s22p63s23p63d104s24p51s22s22p63s23p63d104s24p6

原子構(gòu)造原理：復(fù)習(xí)回顧

構(gòu)造原理規(guī)律：1s；2s2p；3s3p；4s3d4p；5s4d5p;6s4f5d6p；7s5f6d7p;④不同層不同能級能量由低到高順序:

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p……①相同能層的不同能級的能量高低順序：ns<np<nd<nf②英文字母相同的不同能級的能量高低順序：

1s<2s<3s<4s；2p<3p<4p;3d<4d③不同層不同能級可由下面的公式得出:

ns<(n-2)f<(n-1)d<np(n為能層序數(shù))

稱為能級交錯(cuò)現(xiàn)象各能級的能量高低順序構(gòu)造理論呈現(xiàn)的能級交錯(cuò)源于光譜學(xué)事實(shí)構(gòu)造理論是一個(gè)思維模型，是個(gè)假想過程任務(wù)一：構(gòu)造原理與電子排布式原子實(shí)表示的電子稱為內(nèi)層電子，通常不參與成鍵。原子實(shí)外的電子稱為價(jià)層電子，決定元素的化學(xué)性質(zhì)。Na的電子排布式1s22s22p63s1Na的簡化電子排布式

[Ne]3s1Na的價(jià)層電子排布式3s1

8O[He]2s22p414Si[Ne]3s23p222Ti[Ar]3d24s2稀有氣體的原子序數(shù)非常重要！思考與交流思考與交流（1）請寫出稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡的原子的最外層電子排布式，并寫出除氦外其他元素原子的排布通式。

2He1s210Ne2s22p618Ar3s23p636Kr4s24p654Xe5s25p686Rn

6s26p6

ns2np6思考與交流（2）電子排布式可以簡化，如Na的電子排布式可以寫成[Ne]3s1。請你分析[Ne]表達(dá)的含義，并仿照該式，寫出8O、14Si和22Ti的簡化電子排布式。分析該表示方法的優(yōu)點(diǎn)。[Ne]表示的是Ne的核外電子排布，也稱為原子實(shí)。Na1s22s22p63s1Na[Ne]3s1這種原子的核外電子排布的表示方法叫做簡化電子排布式。任務(wù)一：構(gòu)造原理與電子排布式如：鈉的電子排布式可簡化為[Ne]3s1上式方括號里的符號的意義是：表示內(nèi)層電子已達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分3、簡化電子排布式電子排布式可以簡化4、價(jià)層電子排布式為突出化合價(jià)與電子排布的關(guān)系，將在化學(xué)反應(yīng)中可能發(fā)生電子變動的能級稱為價(jià)電子層（簡稱價(jià)層）思考與交流（3）電子排布式也可以用于表示離子的核外電子排布，試寫出Na+、Cl-和Fe2+的電子排布式。Na+1s22s22p6Cl-1s22s22p63s23p6Na1s22s22p63s1Cl1s22s22p63s23p5Fe

1s22s22p63s23p63d64s2Fe2+

1s22s22p63s23p63d6Fe2+[Ar]3d62.用“原子實(shí)”表示的30號元素鋅的原子核外電子排布

式正確的是(

)A．[Ne]3d104s2B．[Ar]3d104s24p2

C．[Ar]3d84s24p2D．[Ar]3d104s2小試牛刀D1911年，英國物理學(xué)家盧瑟福根據(jù)1910年進(jìn)行的α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子結(jié)構(gòu)的行星模型。在這個(gè)模型里，電子像太陽系的行星圍繞太陽轉(zhuǎn)一樣圍繞著原子核旋轉(zhuǎn)。α粒子散射實(shí)驗(yàn)原子核外的電子運(yùn)動狀態(tài)是怎么樣呢？思考與交流氫原子模型1913年，丹麥科學(xué)家玻爾在盧瑟福模型的基礎(chǔ)上，他提出了氫原子模型，電子在線性軌道上運(yùn)行，解決了原子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題，描繪出了完整而令人信服的原子結(jié)構(gòu)學(xué)說。氫原子結(jié)構(gòu)理論成功的闡述了原子的穩(wěn)定性，氫原子光譜的產(chǎn)生和不連續(xù)性。氫原子光譜與氫原子能級任務(wù)二：電子云與原子軌道概率密度：1926年，量子力學(xué)推翻了玻爾的氫原子模型，指出一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子并不在玻爾假定的線性軌道上運(yùn)行，而在核外空間各處都可能出現(xiàn)，但出現(xiàn)的概率不同，可以算出它們的概率密度分布。一、電子云

P表示電子在某處出現(xiàn)的概率；V表示該處的體積；任務(wù)二：電子云與原子軌道圖1-7氫原子1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布圖圖1-7中的小點(diǎn)是什么呢？是電子嗎？小點(diǎn)是1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度的形象描述。小點(diǎn)越密，表明概率密度越大。由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象的稱作“電子云”。一、電子云任務(wù)二：電子云與原子軌道

氫原子的1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布圖

小點(diǎn)是1s電子在原子核外出現(xiàn)外出現(xiàn)的概率密度的形象描述

小點(diǎn)越密，表明概率密度越大一、電子云任務(wù)二：電子云與原子軌道由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱為電子云

電子云是處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率分布的形象化描述。

電