高中化学 第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构（第3课时）课件 新人教版选修3.ppt

第3课时原子核外电子排布规则 第一章第一节原子结构 知道原子核外电子排布的 两原理一规则 会正确书写原子的电子排布式和电子排布图 学习目标定位 内容索引 一基态原子核外电子的排布原则 二原子核外电子排布的表示方法 当堂检测 一基态原子核外电子的排布原则 1 能量最低原理原子核外的电子应优先排布在的能级里 然后由里到外 依次排布在的能级里 能级的能量高低顺序如构造原理所示 对于1 36号元素来说 应重点掌握和记忆 1s 4p 这一顺序 导学探究 能量最低 能量逐渐升高 2s 2p 3s 3p 4s 3d 2 泡利原理 1 在一个原子轨道里 最多只能容纳2个电子 而且它们的自旋状态相反 这一原理被称为泡利原理 2 因为每个原子轨道最多只能容纳个电子且自旋方向 所以从 四个方面来说明电子的运动状态是不可能有两个完全相同的电子的 如氟原子的电子排布可表示为 由于各原子轨道中的电子自旋方向相反 所以9个电子的运动状态互不相同 2 相反 能层 能级 原子轨道 自旋方向 3 洪特规则 1 在相同能量的原子轨道上 电子的排布将尽可能占据的轨道 而且自旋方向 这就是洪特规则 2 通俗地说 洪特规则可以表述为电子总是尽量的轨道 如碳原子的电子排布图是而不是 不同 相同 自旋平行地分占不同 3 洪特规则的特例在等价轨道 同一能级 上的电子排布处于全充满 半充满和全空状态时 具有的能量和的稳定性 如24cr的电子排布式为 为半充满状态 易错写为1s22s22p63s23p63d44s2 较低 较大 1s22s22p63s23p63d54s1 原子核外电子排布 两原理一规则 1 能量最低原理 电子在原子轨道上的分布要最低 2 泡利原理 每个原子轨道最多容纳且自旋方向必须相反 3 洪特规则 当电子排布在同一能级 能量相同 的不同轨道时 总是优先 而且自旋方向 归纳总结 尽可能地使原子的能量 两个电子 单独占据一个轨道 相同 1 若将15p原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p 它违背了 a 能量守恒原理b 泡利原理c 能量最低原理d 洪特规则 活学活用 1 2 解析洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时 基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道 而且自旋状态相同 d 1 2 2 下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图表示正确的是 a ca2 1s22s22p63s23p6b f 1s22s23p6c p 最外层电子排布图为d cr 1s22s22p63s23p63d44s2 1 2 解析解此类题一是要注意观察电子排布是否符合构造原理 二是注意是否符合泡利原理和洪特规则 千万不要忽略了cu cr等少数原子的 能量相同的原子轨道在半充满 全充满或全空状态时 体系的能量较低 原子较稳定 这种特例 a项正确 符合核外电子排布规律 b项错误 由核外电子排布规律 电子排完2s后应排2p轨道而不是3p轨道 正确的应为1s22s22p6 1 2 c项错误 没有遵循洪特规则 电子在能量相同的原子轨道上排布时 应尽可能分占不同的原子轨道且自旋方向相同 正确的应为 d项错误 忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时 体系的能量较低 原子较稳定 正确的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1 答案a 二原子核外电子排布的表示方法 1 电子排布式 1 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数 这就是电子排布式 写出下列基态原子的电子排布式 16s 20ca 26fe 29cu 导学探究 1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p64s2 1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d104s1 2 为了避免电子排布式书写过于繁琐 把内层电子达到稀有气体结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示 得到简化的电子排布式 上述四种原子的简化电子排布式为 3 在简化的电子排布式中 省去相应的稀有气体的元素符号后剩下的部分称为外围电子排布式 也叫价电子排布式 上述四种原子的外围电子排布式为 ne 3s23p4 ar 4s2 ar 3d64s2 ar 3d104s1 3s23p4 4s2 3d64s2 3d104s1 2 电子排布图 1 将每一个原子轨道用一个方框表示 在方框内标明基态原子核外电子分布的式子称为电子排布图 以铝原子为例 电子排布图中各符号 数字的意义为 2 写出下列基态原子的电子排布图 o na 3 在电子排布图中也可以用圆圈表示一个原子轨道 如na 或写成 ne 3 原子结构示意图 1 原子结构示意 简 图 圆圈内数字表示质子数 弧线表示能层 电子层 弧线内数字表示该能层 电子层 中的电子数 2 写出下列原子或离子的结构示意图 k fe mg2 cl 原子核外电子排布的表示方法 1 电子排布式和电子排布图反映的是基态原子即处于最低能量状态的原子的电子排布情况 它们相互关联 可以非常方便地相互转换 2 虽然电子排布是遵循构造原理的 但书写电子排布式时应按照能层的顺序书写 如铁原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2 而不写作1s22s22p63s23p64s23d6 3 主族元素的最外层电子就是外围电子 又称价电子 过渡元素的外围电子一般包括最外层的s电子和次外层的d电子 有的还包括倒数第三层的f电子 4 简单离子是原子得失一定数目电子后的产物 在表达阴 阳离子的核外电子排布状况时 务必注意离子与原子之间的电子数目关系 归纳总结 3 下列有关核外电子排布式不正确的是 a 24cr的电子排布式 1s22s22p63s23p63d54s1b k的简化电子排布式 ar 4s1c n原子的电子排布图为d s原子的电子排布图为 活学活用 3 4 d 解析s原子的电子排布图违反了洪特规则 正确的应是 3 4 4 画出锰原子的电子排布图 并回答下列问题 1 电子排布图 2 在锰原子的核外电子中 有 种运动状态不同的电子 共有 对成对电子 有 个成单电子 最高化合价为 价 25 10 5 7 学习小结 当堂检测 1 2 4 3 1 各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的两倍 支撑这一结论的理论是 a 构造原理b 泡利原理c 洪特规则d 能量最低原理解析根据泡利原理 每个原子轨道中最多能容纳2个自旋状态相反的电子 所以每个能级最多能容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍 选项b符合题意 b 5 1 2 4 3 2 下列表达式错误的是 a 甲烷的电子式 b 氮原子的l层电子的电子排布图 c 硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4d 碳 12原子 c 5 解析c项是硫原子的核外电子排布式 而不是硫离子的 硫离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6 c 1 2 4 3 3 某基态原子核外共有6个电子 分布在k与l能层上 在下列l层分布中正确的是 d 5 解析a项错误 2s轨道应排满2个电子 且自旋方向相反 b项错误 2p轨道的2个电子自旋方向要相同 c项错误 2p轨道的2个电子应分占2个轨道 且自旋方向相同 d项正确 2p的3个轨道能量是相同的 1 2 4 3 5 1 2 4 3 5 解析基态原子是指电子填充顺序符合能量最低原理 各轨道电子排布不违背泡利原理和洪特规则的原子 激发态原子是指电子未按轨道能量顺序填充 但各轨道电子排布不违背泡利原理和洪特规则的原子 a项表示铍原子的基态 c项中1个3p电子激发到4s轨道上 属于激发态原子 同理 d项中1个3p电子激发到了4s能级上 属于激发态 b项不符合能量最低原理 也不可能是1s22s22p2中2p电子跃迁的结果 是错误的 f项中的 2d 能级是不存在的 也是错误的 答案a ec db f 5 如果在3p能级上有3个电子 则它们应排布为 电子排布图 而不能排布为因为这违背了 也不能排布成因为这违背了 如果3p能级上有4个电子 有人认为可以排布为你认为是否正确 说明理由 1 2