【课件】构造原理与电子排布式电子云与原子轨道课件高二化学人教版（2019）选择性必修2

第一章原子结构与性质第一节原子结构第二课时

构造原理与电子排布式人教版（2019）高中化学选择性必修二课程目标能从原子的微观层面理解原子的组成、结构等，能根据核外电子的排布规则熟知核外电子排布的表示方法，并能根据电子排布的轨道表示式、结构示意图等推导出对应的原子或离子。1知道电子的运动状态（空间分布及能量）。可通过原子轨道和电子云模型来描述。2一、能层与能级能层KLMNO能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p...最多电子数2262

6102610142628183250复习回顾二、基态与激发态原子光谱基态原子激发态原子吸收能量释放能量发射光谱吸收光谱能量较高能量最低课堂小结原子光谱根据1～18号元素的原子结构示意图。结合已有的能级知识，分析核外电子在能级中的排布规律。学生活动一结合H、He的原子结构示意图可知，电子首先填入能量最低的1s能级，直至将该能级填满。能层KLMN最多电子数281832能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充电子数2学生活动一2.对于Li和Be，当1s能级填满之后，电子优先填入能量较低的2s能级，直至填满。23.对于B至Ne元素，在1s、2s能级填满后，电子填入2p能级，直至2p能级填满。6

对于Na至Ar元素，第三能层的电子首先填入3s能级。填满后，继续填入3p能级，直至3p能级填满。26小结：

核外电子在能级中的排布顺序：1s

→2s

→2p

→3s

→3p根据核外电子在能层中的排布规律，画出K的原子结构示意图。分析K中电子填入的能量最高的能级，并说明判断的依据。学生活动二最外层电子数不能多于8+19289+192881✓学生活动二能层KLMN最多电子数281832能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充电子数22626分析K中电子填入的能量最高的能级，并说明判断的依据。1核外电子在能级中的排布顺序：1s

→2s

→2p

→3s

→3p→4s能层KLMN最多电子数281832能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充电子数226262当4s能级填满后，下一个电子应该填充在哪个能级？请观察元素周期表的第四周期能级电子填充情况回答。学生活动二1s

→2s

→2p

→3s

→3p→4s→3d归纳小结电子在能级中的排布规律--能级交错随核电荷数增大，电子并不总是填满一个能层后再填入下一个能层，这种现象称为能级交错。核外电子在能级中的排布顺序：3p→4s→3d

K、Ca的光谱学实验均表明，二者最外层填充的电子均在4s能级。这种能级交错在核外电子排布中非常普遍：ns→(n-2)f→(n-1)d→np任务一：构造原理与电子排布式一、构造原理

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。QPONMLK

小圆圈表示一个能级

每一行对应一个能层

箭头引导的曲线显示递增电子填入能级的顺序任务一：构造原理与电子排布式一、构造原理

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。QPONMLK构造原理规律：1s；2s2p；3s3p；4s3d4p；5s4d5p;6s4f5d6p；7s5f6d构造原理规律：ns→(n-2)f→(n-1)d→np小试牛刀请根据构造原理分析25Mn的核外电子在能级中的排布。第一步根据构造原理列出能级排布的顺序能级排布顺

序1s2s2p3s3p4s3d4p填充电子数第二步将核外电子依次填入其中2262625构造原理的补充说明：作为一个理论模型，构造原理具有一定的局限性。对于个别特殊的过渡元素核外电子的排布并不适用。

按照构造原理，元素的核电荷数每递增一个，同时增加一个核电荷和一个核外电子，就得到一个基态原子的电子排布。二、电子排布式电子填满了一个能级，就开始填入下一个能级，由此构建了元素周期表中各元素的基态原子的电子排布。例如，从氢到碳的基态原子电子排布式为：1s1→1s2→1s22s1→1s22s2→1s22s22p1→1s22s22p2氢氦锂铍硼碳任务一：构造原理与电子排布式二、电子排布式任务一：构造原理与电子排布式电子数能级

请根据构造原理，写出1～36号元素原子的电子排布式。练一练1-36号元素基态原子的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He1s23锂Li1s22s14铍Be1s22s25硼B1s22s22p16碳C1s22s22p27氮N1s22s22p38氧O1s22s22p4原子序数元素名称元素符号电子排布式KLMNO9氟F1s22s22p510氖Ne1s22s22p611钠Na1s22s22p63s112镁Mg1s22s22p63s213铝Al1s22s22p63s23p114硅Si1s22s22p63s23p215磷P1s22s22p63s23p316硫S1s22s22p63s23p4原子序数元素名称元素符号电子排布式KLMNO17氯Cl18氩Ar19钾K

20钙Ca

21钪Sc22钛Ti

4s1

4s2

4s2

3d11s22s22p63s23p51s22s22p63s23p61s22s22p63s23p61s22s22p63s23p61s22s22p63s23p61s22s22p63s23p63d24s2能级交错现象④不同层不同能级能量由低到高顺序:

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p……①相同能层的不同能级的能量高低顺序：ns<np<nd<nf②英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：

1s<2s<3s<4s；2p<3p<4p;3d<4d③不同层不同能级可由下面的公式得出:

ns<(n-2)f<(n-1)d<np(n为能层序数)

称为能级交错现象各能级的能量高低顺序构造理论呈现的能级交错源于光谱学事实构造理论是一个思维模型，是个假想过程任务一：构造原理与电子排布式原子序数元素名称元素符号电子排布式KLMNO23钒V24铬Cr25锰Mn26铁Fe27钴Co28镍Ni29铜Cu30锌Zn1s22s22p63s23p63d34s21s22s22p63s23p63d44s2×3d54s11s22s22p63s23p63d54s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d74s21s22s22p63s23p63d84s21s22s22p63s23p63d94s2×3d104s11s22s22p63s23p63d104s2不符合构造原理构造原理是被理想化的原子序数元素名称元素符号电子排布式KLMNO31镓Ga32锗Ge33砷As34硒Se35溴Br36氩Ar1s22s22p63s23p63d104s24p11s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p31s22s22p63s23p63d104s24p41s22s22p63s23p63d104s24p51s22s22p63s23p63d104s24p6

原子构造原理：复习回顾

构造原理规律：1s；2s2p；3s3p；4s3d4p；5s4d5p;6s4f5d6p；7s5f6d7p;④不同层不同能级能量由低到高顺序:

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p……①相同能层的不同能级的能量高低顺序：ns<np<nd<nf②英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：

1s<2s<3s<4s；2p<3p<4p;3d<4d③不同层不同能级可由下面的公式得出:

ns<(n-2)f<(n-1)d<np(n为能层序数)

称为能级交错现象各能级的能量高低顺序构造理论呈现的能级交错源于光谱学事实构造理论是一个思维模型，是个假想过程任务一：构造原理与电子排布式原子实表示的电子称为内层电子，通常不参与成键。原子实外的电子称为价层电子，决定元素的化学性质。Na的电子排布式1s22s22p63s1Na的简化电子排布式

[Ne]3s1Na的价层电子排布式3s1

8O[He]2s22p414Si[Ne]3s23p222Ti[Ar]3d24s2稀有气体的原子序数非常重要！思考与交流思考与交流（1）请写出稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡的原子的最外层电子排布式，并写出除氦外其他元素原子的排布通式。

2He1s210Ne2s22p618Ar3s23p636Kr4s24p654Xe5s25p686Rn

6s26p6

ns2np6思考与交流（2）电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可以写成[Ne]3s1。请你分析[Ne]表达的含义，并仿照该式，写出8O、14Si和22Ti的简化电子排布式。分析该表示方法的优点。[Ne]表示的是Ne的核外电子排布，也称为原子实。Na1s22s22p63s1Na[Ne]3s1这种原子的核外电子排布的表示方法叫做简化电子排布式。任务一：构造原理与电子排布式如：钠的电子排布式可简化为[Ne]3s1上式方括号里的符号的意义是：表示内层电子已达到稀有气体结构的部分3、简化电子排布式电子排布式可以简化4、价层电子排布式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）思考与交流（3）电子排布式也可以用于表示离子的核外电子排布，试写出Na+、Cl-和Fe2+的电子排布式。Na+1s22s22p6Cl-1s22s22p63s23p6Na1s22s22p63s1Cl1s22s22p63s23p5Fe

1s22s22p63s23p63d64s2Fe2+

1s22s22p63s23p63d6Fe2+[Ar]3d62.用“原子实”表示的30号元素锌的原子核外电子排布

式正确的是(

)A．[Ne]3d104s2B．[Ar]3d104s24p2

C．[Ar]3d84s24p2D．[Ar]3d104s2小试牛刀D1911年，英国物理学家卢瑟福根据1910年进行的α粒子散射实验，提出了原子结构的行星模型。在这个模型里，电子像太阳系的行星围绕太阳转一样围绕着原子核旋转。α粒子散射实验原子核外的电子运动状态是怎么样呢？思考与交流氢原子模型1913年，丹麦科学家玻尔在卢瑟福模型的基础上，他提出了氢原子模型，电子在线性轨道上运行，解决了原子结构的稳定性问题，描绘出了完整而令人信服的原子结构学说。氢原子结构理论成功的阐述了原子的稳定性，氢原子光谱的产生和不连续性。氢原子光谱与氢原子能级任务二：电子云与原子轨道概率密度：1926年，量子力学推翻了玻尔的氢原子模型，指出一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都可能出现，但出现的概率不同，可以算出它们的概率密度分布。一、电子云

P表示电子在某处出现的概率；V表示该处的体积；任务二：电子云与原子轨道图1-7氢原子1s电子在原子核外出现的概率密度分布图图1-7中的小点是什么呢？是电子吗？小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述。小点越密，表明概率密度越大。由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象的称作“电子云”。一、电子云任务二：电子云与原子轨道

氢原子的1s电子在原子核外出现的概率分布图

小点是1s电子在原子核外出现外出现的概率密度的形象描述

小点越密，表明概率密度越大一、电子云任务二：电子云与原子轨道由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称为电子云

电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率分布的形象化描述。

电