構(gòu)造原理與電子排布式課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

第2課時(shí)

構(gòu)造原理與電子排布式、電子云1.“能層越大，能級(jí)的能量越高?！睂?duì)嗎？思考討論2.為什么K原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖不是1.構(gòu)造原理(1)含義以

事實(shí)為基礎(chǔ)，從氫開(kāi)始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入

的順序稱為構(gòu)造原理。(2)示意圖一、構(gòu)造原理與電子排布式能級(jí)光譜學(xué)能層能級(jí)即電子排列能級(jí)順序：1s、2s2p、3s3p、4s

4p、5s

5p、6s

6p、7s……4f3d4d5d特別提醒“能級(jí)交錯(cuò)”現(xiàn)象。即：隨核電荷數(shù)的遞增，電子并不總是填滿一個(gè)能層后再開(kāi)始填入下一個(gè)能層的。電子是按3p→4s→3d的順序而不是按3p→3d→4s的順序填充的，這種現(xiàn)象稱為能級(jí)交錯(cuò)。一般規(guī)律為ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np即電子排列能級(jí)順序：1s、2s2p、3s3p、4s

4p、5s

5p、6s

6p、7s……4f3d4d5d①相同能層的不同能級(jí)的能量高低順序：ns<np<nd<nf②英文字母相同的不同能級(jí)的能量高低順序：

1s<2s<3s<4s；2p<3p<4p;3d<4d③不同層不同能級(jí)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(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象各能級(jí)的能量高低順序構(gòu)造理論呈現(xiàn)的能級(jí)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(guò)程2.電子排布式將

上所容納的電子數(shù)標(biāo)在該能級(jí)符號(hào)

，并按照能層從左到右的順序排列的式子。如氮原子的電子排布式為能級(jí)右上角電子數(shù)能級(jí)[應(yīng)用體驗(yàn)](1)根據(jù)構(gòu)造原理，寫(xiě)出下列基態(tài)原子的核外電子排布式①2He：____；

②8O：_________；③10Ne：_________；

④14Si：______________；⑤18Ar：______________；

⑥19K：_________________；⑦21Sc：__________________；

⑧26Fe：___________________。1s21s22s22p41s22s22p61s22s22p63s23p21s22s22p63s23p61s22s22p63s23p64s11s22s22p63s23p63d14s2在書(shū)寫(xiě)電子排布式時(shí)，一般情況下，能層低的能級(jí)要寫(xiě)在左邊，而不是按構(gòu)造原理順序書(shū)寫(xiě)。特別提醒較復(fù)雜的電子排布式，應(yīng)先按能量從低到高排列，后將同一能層的電子移到一起。如：26Fe先按能量從低到高排列為1s22s22p63s24s23d6同一能層的移到一起，即該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2[應(yīng)用體驗(yàn)](1)根據(jù)構(gòu)造原理，寫(xiě)出下列基態(tài)原子的核外電子排布式①2He：____；

②8O：_________；③10Ne：_________；

④14Si：______________；⑤18Ar：______________；

⑥19K：_________________；⑦21Sc：__________________；

⑧26Fe：___________________。1s21s22s22p41s22s22p61s22s22p63s23p21s22s22p63s23p61s22s22p63s23p64s11s22s22p63s23p63d14s21s22s22p63s23p63d64s2在書(shū)寫(xiě)電子排布式時(shí)，一般情況下，能層低的能級(jí)要寫(xiě)在左邊，而不是按構(gòu)造原理順序書(shū)寫(xiě)。請(qǐng)寫(xiě)出稀有氣體氦、氖、氬、氪

的原子的核外電子排布式2He1s210Ne1s22s22p618Ar1s22s22p63s23p636Kr1s22s22p63s23p63d104s24p6

ns2np6思考與交流簡(jiǎn)化電子排布式為了避免電子排布式過(guò)于繁瑣，我們可以把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分，以相應(yīng)稀有氣體元素符號(hào)外加方括號(hào)來(lái)表示。Na的核外電子排布式為1s22s22p63s1,電子排布式可簡(jiǎn)化為[Ne]3s1。10Ne1s22s22p6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(dòng)的能級(jí)稱為價(jià)電子層(簡(jiǎn)稱價(jià)層)。如：Fe的簡(jiǎn)化電子排布式為_(kāi)__________，價(jià)層電子排布為_(kāi)_____。[Ar]3d64s23d64s2價(jià)層電子排布式特別提醒當(dāng)p、d、f能級(jí)處于全空、全充滿或半充滿狀態(tài)時(shí)，能量相對(duì)較低，原子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。(1)24Cr的電子排布式的書(shū)寫(xiě)(2)29Cu的電子排布式的書(shū)寫(xiě)1-36號(hào)元素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(wèn)題，描繪出了完整而令人信服的原子結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)。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。宏觀、微觀運(yùn)動(dòng)的不同宏觀物體微觀粒子質(zhì)量很大很小速度較慢很快（接近光速）位移可測(cè)位移、能量不可同時(shí)測(cè)定能量可測(cè)軌跡可描述（畫(huà)圖或函數(shù)描述）不可確定1920年，海森堡提出著名的海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理:無(wú)法同時(shí)精確測(cè)量某個(gè)電子在某一時(shí)刻的位置和動(dòng)量。二、電子云與原子軌道量子力學(xué)指出，一定空間運(yùn)動(dòng)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。P表示電子在某處出現(xiàn)的概率V表示該處的體積

概率密度：ρ=1．概率密度2．電子云

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)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(lái)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(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率分布的形象化描述。電子云圖很難繪制，使用不便，我們常使用電子云輪廓圖繪制電子云輪廓圖的目的是表示電子云輪廓的形狀,對(duì)核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有一個(gè)形象化的簡(jiǎn)便描述。繪制電子云輪廓圖時(shí),把電子在原子核外空間出現(xiàn)概率P=90%的空間圈出來(lái)。

3．電子云輪廓圖(1)所有原子的任一能層的s電子的電子云輪廓圖都是一個(gè)球形，

只是球的半徑不同同一原子的能層越高，s電子云半徑越大提示：由于電子能量依次增高，電子在離核更遠(yuǎn)的區(qū)域出現(xiàn)的概率增大，電子云越來(lái)越向更大的空間擴(kuò)展(2)p電子云的形狀是啞鈴狀的，有3個(gè)互向垂直電子云分別稱為Px、Py、PzP軌道的空間取向性量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)

稱為一個(gè)原子軌道。空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)4．原子軌道（1）ns能級(jí)各有1個(gè)原子軌道；（2）np能級(jí)各有3個(gè)原子軌道；

（3）nd能級(jí)各有5個(gè)原子軌道；（4）nf能級(jí)各有7個(gè)原子軌道；能層數(shù)KLMNOPQn能級(jí)數(shù)1234567軌道數(shù)nn2149162536小結(jié)：原子軌道的特點(diǎn)1.s原子軌道是球形的，p原子軌道是啞鈴狀的2.能層序數(shù)n越大，原子軌道的半徑越大；3.不同能層的同種能級(jí)的原子軌道形狀相似，只是半徑不同；相同能層的同種能級(jí)的原子軌道形狀相似，半徑相同，能量相同，方向不同4.s能級(jí)只有一個(gè)原子軌道；p能級(jí)有3個(gè)原子軌道，互相垂直，可分別以px、py、pz表