【課件】構造原理與電子排布式電子云與原子軌道課件高二化學人教版（2019）選擇性必修2

第一章原子結構與性質第一節(jié)原子結構第二課時

構造原理與電子排布式人教版（2019）高中化學選擇性必修二課程目標能從原子的微觀層面理解原子的組成、結構等，能根據(jù)核外電子的排布規(guī)則熟知核外電子排布的表示方法，并能根據(jù)電子排布的軌道表示式、結構示意圖等推導出對應的原子或離子。1知道電子的運動狀態(tài)（空間分布及能量）?？赏ㄟ^原子軌道和電子云模型來描述。2一、能層與能級能層KLMNO能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p...最多電子數(shù)2262

6102610142628183250復習回顧二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子吸收能量釋放能量發(fā)射光譜吸收光譜能量較高能量最低課堂小結原子光譜根據(jù)1～18號元素的原子結構示意圖。結合已有的能級知識，分析核外電子在能級中的排布規(guī)律。學生活動一結合H、He的原子結構示意圖可知，電子首先填入能量最低的1s能級，直至將該能級填滿。能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充電子數(shù)2學生活動一2.對于Li和Be，當1s能級填滿之后，電子優(yōu)先填入能量較低的2s能級，直至填滿。23.對于B至Ne元素，在1s、2s能級填滿后，電子填入2p能級，直至2p能級填滿。6

對于Na至Ar元素，第三能層的電子首先填入3s能級。填滿后，繼續(xù)填入3p能級，直至3p能級填滿。26小結：

核外電子在能級中的排布順序：1s

→2s

→2p

→3s

→3p根據(jù)核外電子在能層中的排布規(guī)律，畫出K的原子結構示意圖。分析K中電子填入的能量最高的能級，并說明判斷的依據(jù)。學生活動二最外層電子數(shù)不能多于8+19289+192881?學生活動二能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充電子數(shù)22626分析K中電子填入的能量最高的能級，并說明判斷的依據(jù)。1核外電子在能級中的排布順序：1s

→2s

→2p

→3s

→3p→4s能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充電子數(shù)226262當4s能級填滿后，下一個電子應該填充在哪個能級？請觀察元素周期表的第四周期能級電子填充情況回答。學生活動二1s

→2s

→2p

→3s

→3p→4s→3d歸納小結電子在能級中的排布規(guī)律--能級交錯隨核電荷數(shù)增大，電子并不總是填滿一個能層后再填入下一個能層，這種現(xiàn)象稱為能級交錯。核外電子在能級中的排布順序：3p→4s→3d

K、Ca的光譜學實驗均表明，二者最外層填充的電子均在4s能級。這種能級交錯在核外電子排布中非常普遍：ns→(n-2)f→(n-1)d→np任務一：構造原理與電子排布式一、構造原理

以光譜學事實為基礎，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級的順序稱為構造原理。QPONMLK

小圓圈表示一個能級

每一行對應一個能層

箭頭引導的曲線顯示遞增電子填入能級的順序任務一：構造原理與電子排布式一、構造原理

以光譜學事實為基礎，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級的順序稱為構造原理。QPONMLK構造原理規(guī)律：1s；2s2p；3s3p；4s3d4p；5s4d5p;6s4f5d6p；7s5f6d構造原理規(guī)律：ns→(n-2)f→(n-1)d→np小試牛刀請根據(jù)構造原理分析25Mn的核外電子在能級中的排布。第一步根據(jù)構造原理列出能級排布的順序能級排布順

序1s2s2p3s3p4s3d4p填充電子數(shù)第二步將核外電子依次填入其中2262625構造原理的補充說明：作為一個理論模型，構造原理具有一定的局限性。對于個別特殊的過渡元素核外電子的排布并不適用。

按照構造原理，元素的核電荷數(shù)每遞增一個，同時增加一個核電荷和一個核外電子，就得到一個基態(tài)原子的電子排布。二、電子排布式電子填滿了一個能級，就開始填入下一個能級，由此構建了元素周期表中各元素的基態(tài)原子的電子排布。例如，從氫到碳的基態(tài)原子電子排布式為：1s1→1s2→1s22s1→1s22s2→1s22s22p1→1s22s22p2氫氦鋰鈹硼碳任務一：構造原理與電子排布式二、電子排布式任務一：構造原理與電子排布式電子數(shù)能級

請根據(jù)構造原理，寫出1～36號元素原子的電子排布式。練一練1-36號元素基態(tài)原子的電子排布式原子序數(shù)元素名稱元素符號電子排布式KLMNO1氫H1s12氦He1s23鋰Li1s22s14鈹Be1s22s25硼B(yǎng)1s22s22p16碳C1s22s22p27氮N1s22s22p38氧O1s22s22p4原子序數(shù)元素名稱元素符號電子排布式KLMNO9氟F1s22s22p510氖Ne1s22s22p611鈉Na1s22s22p63s112鎂Mg1s22s22p63s213鋁Al1s22s22p63s23p114硅Si1s22s22p63s23p215磷P1s22s22p63s23p316硫S1s22s22p63s23p4原子序數(shù)元素名稱元素符號電子排布式KLMNO17氯Cl18氬Ar19鉀K

20鈣Ca

21鈧Sc22鈦Ti

4s1

4s2

4s2

3d11s22s22p63s23p51s22s22p63s23p61s22s22p63s23p61s22s22p63s23p61s22s22p63s23p61s22s22p63s23p63d24s2能級交錯現(xiàn)象④不同層不同能級能量由低到高順序:

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p……①相同能層的不同能級的能量高低順序：ns<np<nd<nf②英文字母相同的不同能級的能量高低順序：

1s<2s<3s<4s；2p<3p<4p;3d<4d③不同層不同能級可由下面的公式得出:

ns<(n-2)f<(n-1)d<np(n為能層序數(shù))

稱為能級交錯現(xiàn)象各能級的能量高低順序構造理論呈現(xiàn)的能級交錯源于光譜學事實構造理論是一個思維模型，是個假想過程任務一：構造原理與電子排布式原子序數(shù)元素名稱元素符號電子排布式KLMNO23釩V24鉻Cr25錳Mn26鐵Fe27鈷Co28鎳Ni29銅Cu30鋅Zn1s22s22p63s23p63d34s21s22s22p63s23p63d44s2×3d54s11s22s22p63s23p63d54s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d74s21s22s22p63s23p63d84s21s22s22p63s23p63d94s2×3d104s11s22s22p63s23p63d104s2不符合構造原理構造原理是被理想化的原子序數(shù)元素名稱元素符號電子排布式KLMNO31鎵Ga32鍺Ge33砷As34硒Se35溴Br36氬Ar1s22s22p63s23p63d104s24p11s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p31s22s22p63s23p63d104s24p41s22s22p63s23p63d104s24p51s22s22p63s23p63d104s24p6

原子構造原理：復習回顧

構造原理規(guī)律：1s；2s2p；3s3p；4s3d4p；5s4d5p;6s4f5d6p；7s5f6d7p;④不同層不同能級能量由低到高順序:

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p……①相同能層的不同能級的能量高低順序：ns<np<nd<nf②英文字母相同的不同能級的能量高低順序：

1s<2s<3s<4s；2p<3p<4p;3d<4d③不同層不同能級可由下面的公式得出:

ns<(n-2)f<(n-1)d<np(n為能層序數(shù))

稱為能級交錯現(xiàn)象各能級的能量高低順序構造理論呈現(xiàn)的能級交錯源于光譜學事實構造理論是一個思維模型，是個假想過程任務一：構造原理與電子排布式原子實表示的電子稱為內層電子，通常不參與成鍵。原子實外的電子稱為價層電子，決定元素的化學性質。Na的電子排布式1s22s22p63s1Na的簡化電子排布式

[Ne]3s1Na的價層電子排布式3s1

8O[He]2s22p414Si[Ne]3s23p222Ti[Ar]3d24s2稀有氣體的原子序數(shù)非常重要！思考與交流思考與交流（1）請寫出稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡的原子的最外層電子排布式，并寫出除氦外其他元素原子的排布通式。

2He1s210Ne2s22p618Ar3s23p636Kr4s24p654Xe5s25p686Rn

6s26p6

ns2np6思考與交流（2）電子排布式可以簡化，如Na的電子排布式可以寫成[Ne]3s1。請你分析[Ne]表達的含義，并仿照該式，寫出8O、14Si和22Ti的簡化電子排布式。分析該表示方法的優(yōu)點。[Ne]表示的是Ne的核外電子排布，也稱為原子實。Na1s22s22p63s1Na[Ne]3s1這種原子的核外電子排布的表示方法叫做簡化電子排布式。任務一：構造原理與電子排布式如：鈉的電子排布式可簡化為[Ne]3s1上式方括號里的符號的意義是：表示內層電子已達到稀有氣體結構的部分3、簡化電子排布式電子排布式可以簡化4、價層電子排布式為突出化合價與電子排布的關系，將在化學反應中可能發(fā)生電子變動的能級稱為價電子層（簡稱價層）思考與交流（3）電子排布式也可以用于表示離子的核外電子排布，試寫出Na+、Cl-和Fe2+的電子排布式。Na+1s22s22p6Cl-1s22s22p63s23p6Na1s22s22p63s1Cl1s22s22p63s23p5Fe

1s22s22p63s23p63d64s2Fe2+

1s22s22p63s23p63d6Fe2+[Ar]3d62.用“原子實”表示的30號元素鋅的原子核外電子排布

式正確的是(

)A．[Ne]3d104s2B．[Ar]3d104s24p2

C．[Ar]3d84s24p2D．[Ar]3d104s2小試牛刀D1911年，英國物理學家盧瑟福根據(jù)1910年進行的α粒子散射實驗，提出了原子結構的行星模型。在這個模型里，電子像太陽系的行星圍繞太陽轉一樣圍繞著原子核旋轉。α粒子散射實驗原子核外的電子運動狀態(tài)是怎么樣呢？思考與交流氫原子模型1913年，丹麥科學家玻爾在盧瑟福模型的基礎上，他提出了氫原子模型，電子在線性軌道上運行，解決了原子結構的穩(wěn)定性問題，描繪出了完整而令人信服的原子結構學說。氫原子結構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。氫原子光譜與氫原子能級任務二：電子云與原子軌道概率密度：1926年，量子力學推翻了玻爾的氫原子模型，指出一定空間運動狀態(tài)的電子并不在玻爾假定的線性軌道上運行，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。一、電子云

P表示電子在某處出現(xiàn)的概率；V表示該處的體積；任務二：電子云與原子軌道圖1-7氫原子1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布圖圖1-7中的小點是什么呢？是電子嗎？小點是1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度的形象描述。小點越密，表明概率密度越大。由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象的稱作“電子云”。一、電子云任務二：電子云與原子軌道

氫原子的1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布圖

小點是1s電子在原子核外出現(xiàn)外出現(xiàn)的概率密度的形象描述

小點越密，表明概率密度越大一、電子云任務二：電子云與原子軌道由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱為電子云

電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率分布的形象化描述。

電