构造原理与电子排布式 【知识建构+精讲精练】高二化学 课件（人教版选择性必修2）

第一章原子结构与性质第一节原子结构第2课时

构造原理与电子排布式

高二化学新人教化学选择性必修2《物质结构与性质》

元素原子核外电子在各能层中的排布可以用原子结构示意图表示出来。【温故知新】【问题1】同一能层不同能级的电子所具有的能量也不相同，元素核外电子在能级中如何排布？怎么表示？【任务一】探究元素基态原子的电子排布规律原子序数元素名称元素符号电子排布式

KLMNO1氢H

1s12氦He3锂Li4铍Be5硼B6碳C例如1-6号元素基态原子电子排布式为：用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子。1s21s22s11s22s21s22s22p11s22s22p2活动1：请同学们书写7-18号元素基态原子电子排布式。1、电子排布式原子序数元素名称元素符号电子排布式

KLMNO1氢H1s12氦He3锂Li4铍Be5硼B6碳C7氮N8氧O9氟F10氖Ne1s21s22s11s22s21s22s22p11s22s22p21s22s22p31s22s22p41s22s22p51s2

2s22p6原子序数元素名称元素符号电子排布式KLMNO11钠Na12镁Mg13铝Al14硅Si15磷P16硫S17氯Cl18氩Ar1s22s22p63s11s22s22p63s21s22s22p63s23p11s22s22p63s23p21s22s22p63s23p31s22s22p63s23p41s22s22p63s23p51s22s22p63s23p6原子序数元素名称元素符号电子排布式KLMNO18氩Ar19钾K

20钙Ca

21钪Sc22钛Ti23钒V

3d1?1s22s22p63s23p61s22s22p63s23p6活动2：继续写出19～23号元素的基态原子电子在能级中的排布

4s11s22s22p63s23p64s21s22s22p63s23p6

4s2

3d11s22s22p63s23p6

4s2

3d21s22s22p63s23p6

4s23d3问题2：随着核电荷数的递增，基态原子电子先填入4s能级再填入3d能级的依据是什么？

以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。(课本P8)QPONMLK2.构造原理（2）出现能级交错现象，例如:4s<3d（1）电子在能级上优先排布能量更低的能级，然后依次排布在能量较高的能级上。（3）电子填入能级的顺序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p原子序数元素名称元素符号电子排布式KLMNO18氩Ar19钾K

20钙Ca

21钪Sc22钛Ti23钒V1s22s22p63s23p61s22s22p63s23p6

4s11s22s22p63s23p64s21s22s22p63s23p6

4s2

3d11s22s22p63s23p6

4s2

3d21s22s22p63s23p6

4s2

3d3问题3：电子填充时按构造原理，但书写时要注意什么呢？书写时能层低的能级要写在左边，而不是按照构造原理写。

原子序数元素名称元素符号电子排布式

KLM

NO23钒V24铬Cr25锰Mn26铁Fe27钴Co28镍Ni29铜Cu30锌Zn1s2

2s22p63s23p63d3

4s21s22s22p6

3s23p63d4

4s2×3d5

4s11s22s22p6

3s23p63d5

4s21s22s22p6

3s23p63d6

4s21s22s22p6

3s23p63d7

4s21s22s22p6

3s23p63d8

4s21s22s22p6

3s23p63d9

4s2×3d10

4s11s22s22p6

3s23p63d104s2不符合构造原理活动3：继续写出24～30号元素的基态原子电子在能级中的排布半充满或全充满是能量较低的稳定结构原子序数元素名称元素符号电子排布式KLMNO30锌Zn31镓Ga32锗Ge33砷As34硒Se35溴Br36氪Kr1s22s22p63s23p63d104s24p11s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p31s22s22p63s23p63d104s24p41s22s22p63s23p63d104s24p51s22s22p63s23p63d104s24p6活动4：继续写出31～36号元素的基态原子电子在能级中的排布1s22s22p63s23p63d104s2【任务二】再探电子排布式的书写思考与讨论：(1)将11~13号元素的基态原子电子排布式与10号的比较，有何异同？可电子排布式还可以怎样简化？【活动1】仿照Na的简化电子排布式,写出8O、14Si、29Cu、35Br的简化电子排布式O:[He]2s22p4Si:[Ne]3s23p2

Cu:[Ar]3d104s1Br:[Ar]3d104s24p53、简化电子排布式表示方法：[稀有气体]+剩余电子的排布式例如：Na的电子排布式可简化为[Ne]3s1

2He1s210Ne2s22p618Ar3s23p636Kr4s24p654Xe5s25p686Rn6s26p6思考与讨论:(2)结合我们前面分析的稀有气体的氦、氖、氩、氪等的基态原子的电子排布式，分析它们的最外层电子排布，除氦外它们的通式是什么？(氙、氡的可类推)【任务二】再探电子排布式的书写通式：ns2np6【拓展】对于主族元素（以第IA、VIIA族为例），最外层电子排布式有什么规律？通式是什么？4、价电子排布式思考与讨论（3）为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层（简称价层）。元素周期表只给出价层电子排布，请同学们查看元素周期表，对于主族元素或零族元素，价层电子和最外层电子有什么关系？①对于主族元素或零族元素，最外层电子均为价电子，故价电子排布式为最外层电子排布式。②对于过渡元素（21号-30号），价电子为3d和4s两个能级的电子，故价电子排布式3dx4sy。(x=1~10;y=1或2）写出Na、Al、Cl、Mn的价层电子排布式,并推测Mn的最高正价可能是多少？O2—

1s22s22p6Cu+1s22s22p63s23p63d10O1s22s22p4Cu1s22s22p63s23p63d104s1Fe

1s22s22p63s23p63d64s2Fe3+1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5思考与讨论：（4）电子排布式也可以用于表示离子的核外电子排布，尝试写出O2—、Na+、Cu+和Fe3+的电子排布式。小结：简单离子的电子排布式的书写步骤①先写原子的电子排布式②再考虑得失电子情况:Na1s22s22p63s1Na+

1s22s22p6原子失电子时的顺序与电子填充顺序不完全相同，失去电子时先失最外层电子