1.1.2构造原理与电子排布式电子云原子轨道课件高二下学期化学人教版选择性必修2

第一章原子结构与性质第一节原子结构构造原理与电子排布式电子云与原子轨道1.结合构造原理形成核外电子排布式书写的思维模型，并根据思维模型，熟练书写1～36号元素原子的电子排布式。2.了解原子轨道和电子云模型，知道如何描述核外电子运动状态。课堂导入一、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。每一行代表一个能层每个圆圈代表一个能级连线的方向表示电子填入能级的顺序电子填充顺序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s能量：4s＜3d二、电子排布式按照构造原理，电子填满了一个能级再填入下一个能级，将能级上所容纳的电子数标在该能级符号右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子叫电子排布式。Na1s22s22p63s1Ar1s22s22p63s23p6K1s22s22p63s23p64s1能级交错“能级交错”现象：指电子层数较大的某些轨道的能量反而低于电子层数较少的某些轨道能量的现象，从第4电子层开始出现此现象。电子是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的。一般规律：ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np，书写基态原子的电子排布式时，仍按能层顺序写。电子所排的轨道顺序：1s；2s2p；3s3p；4s3d4p；5s4d5p;6s4f5d6p；7s5f6d1、在书写电子排布式时，电子层序数小的能级要写在左边，不能按填充顺序写。2、充入电子时按构造原理，而书写时按电子层次序！Fe能级交错Fe原子序数为26，如何写基态原子电子排布式？

4s2

3d61s22s22p63s23p6电子排布式书写注意：Fe

4s2

3d61s22s22p63s23p6简化电子排布式为了避免电子排布式书写过繁，可以把内层电子已达到稀有气体结构的部分写成“原子实”，以稀有气体的元素符号外加方括号表示。Na1s22s22p63s1[Ne]3s1K1s22s22p63s23p64s1[Ar]4s1Fe[Ar]3d64s21s22s22p63s23p63d64s2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)。ⅰ对于主族元素和零族元素来说，价电子就是最外层电子，表示方法：nsx或nsxnpy

例如：Cl的价层电子排布式为3s23p5

ⅱ对于副族和第VIII族元素来说，价电子除最外层电子外，还可能包括次外层电子表示方法：(n-1)dxnsy

或ndx(钯4d10)或(n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy例如：Cr的价层电子排布式为3d54s1。1~36号元素的原子外围电子排布找出Na、Al、Fe、Mn、Br、Kr价层电子排布式11Na：3s1

13Al：3s23p125Mn：3d54s235Br：4s24p526Fe：3d64s2

36Kr：4s24p6

注意当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定。以Cr为例，电子排布不符合构造原理。24Cr：1s22s22p63s23p63d44s2按构造原理3d54s1半充满状态时，较稳定3d54s1(或[Ar]3d54s1)29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)三、电子云1.概率密度

三、电子云2.电子云由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。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密度分布的形象化描述处于能量最低状态的氢原子的电子云示意图

小点越密，表明概率密度越大用小点代表电子在核外空间区域出现的机会，小点的疏密与电子在该区域内出现的机会大小成正比。三、电子云氢电子云轮廓图的绘制过程3.电子云轮廓图是指量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。一般是将出现概率约为90%的空间圈出来，制作电子云的轮廓图，即原子轨道。s轨道是球形对称的，所以s轨道只有1个轨道。所有原子的任一电子层的s电子的电子云轮廓图都是球形，只是球的半径不同。（1）s轨道同一原子的电子层序数越高，s电子云的半径越大。量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道（2）p轨道p电子云轮廓图是纺锤形的，在空间有x、y、z3个伸展方向，分别称为px、py、和pz，三个取向相互垂直。同一原子的电子层序数越高，p电子云的半径越大。f轨道有7个伸展方向（7个轨道）（3）d轨道和f轨道d轨道有5个伸展方向（5个轨道）将表示电子层的n和表示原子轨道形状的s、p、d、f结合起来。1s、2s、2p（2px、2py、2pz）、3d2.能级与原子轨道数目的关系能级符号nsnpndnf轨道数目1357四、原子轨道1.原子轨道表示方法：各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数电子层原子轨道类型原子轨道数目可容纳的电子数11s1222s、2p4833s、3p、3d91844s、4p、4d、4f1632n—n22n2形状相同的原子轨道能量的高低：1s＜2s＜3s＜4s…处于相同电子层的原子轨道能量的高低：ns＜np＜nd＜nf。电子层和形状均相同的原子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz轨道的能量相等。原子轨道与能层序数的关系(1)不同能层的同种能级的原子轨道形状相同，只是半径不同。

能层序数n越大，原子轨道的半径越大。如：(2)s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别以px、py、pz表示，在同一能层中px、py、pz的能量相同。(3)每个能层上原子轨道数与能层序数(n)的关系：原子轨道数＝n2。1.写出下列基态原子的核外电子排布式、简化电子排布式和价层电子排布。(1)9F：_____________________________；(2)16S：_________________________________；(3)19K：_______________________________；(4)21Sc：______________________________________。1s22s22p5

[He]2s22p5

2s22p51s22s22p63s23p4

[Ne]3s23p4

3s23p41s22s22p63s23p64s1

[Ar]4s1

4s11s22s22p63s23p63d14s2

[Ar]3d14s2

3d14s22.请写出K＋、S2－、29Cu2＋的电子排布式。K＋：1s22s22p63s23p6S2－：1s22s22p63s23p6Cu2＋：1s22s22p63s23p63d93.下列有关原子轨道和电子云的说法正确的是A.s轨道呈球形，随能层序数的增加，s轨道数也增加B.p轨道呈哑铃形，p轨道电子绕核做“∞”形运动C.电子云是笼罩在原子核外的云雾D.电子云图中小点的疏密程度表示电子在原子核外空间出现概率的大小√4.元素X的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1。(1)电子排布式中的n＝____；原子中能量最高的是_____电子，其电子云在空间有_____________________方向，原子轨道呈______形。(2)元素X的名称是_____。22p三种互相垂直的伸展哑铃氮任何能层的s能级都只有1个原子轨道，与能层序数的大小无关电子在p轨道上绕核高速运动电子云不是笼罩在原子核外的云雾，是表示电子出现的概率，小点的疏密表示电子在核外空间出现的概率大小。5.下列各原子或离子的电子排布式