第一節(jié)第二課時(shí)構(gòu)造原理與電子排布式課件高二下學(xué)期化學(xué)(人教版2019)選擇性必修2

第一章第一節(jié)第2課時(shí)《原子結(jié)構(gòu)》人教版選擇性必修2知識(shí)回顧一、能層與能級(jí)1、能層(n)：按能量的差異，可以將多電子原子的核外電子分成不同的能層。

2、能級(jí)（l）：在多電子原子中，同一能層的電子，能量也有差異，還可以把它們分成不同的能級(jí)。能層越高，離核越遠(yuǎn)，能量越高：E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)能層（n）KLMNO能級(jí)（l）…最多容納的電子數(shù)…1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5d226261026141026（3）通常同一能層中各能級(jí)的能量順序是E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)（1）任一能層的能級(jí)總從s能級(jí)開始，能級(jí)數(shù)=能層序數(shù)。（4）以s、p、d、f……排序的各能級(jí)最多可容納的電子數(shù)依次為1、3、5、7……的二倍。2818322n2知識(shí)回顧（2）每一能層中能級(jí)符號(hào)的順序是ns、np、nd、nf……(n代表能層)學(xué)生活動(dòng)

活動(dòng)1：根據(jù)已學(xué)的知識(shí)，試寫出鐵原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖。鐵原子猜想一：

+2628151鐵原子猜想二：

××+262888鐵原子猜想三：

+2628142√定律,在變化過程中,Co的質(zhì)量沒有變,假設(shè)原始固體質(zhì)量為100g,則n(Co)=心：(3+3)×=3，共含9個(gè)硒原子。該正六棱柱的體積為a2bcm3。則該1．在甲、乙兩個(gè)恒容密閉容器中分別進(jìn)行下列兩個(gè)可逆反應(yīng)，甲：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；乙：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。其中能表明甲、乙兩個(gè)容器中反應(yīng)都達(dá)到平衡狀態(tài)的是()另取10.00mL溶液A,加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀4.66g,則n()(2)起始時(shí)c(CO)＝1mol/L，c(H2)＝0.5amol/L，c(CH3OH)＝3.7mol/L，Qc＝c（CH3OH）c（CO）·c2（H2）＝3.71×（0.5a）2＝14.8a2，該反應(yīng)逆向進(jìn)行說明Qc>K，即14.8a2>0.148，解得a<10，又a為非負(fù)數(shù)，故0≤a＜10。過陽膜進(jìn)入產(chǎn)品室,與通過陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室的反應(yīng)生成1molH3BO3,正15.推導(dǎo)下列元素，回答有關(guān)問題：Na2SO4+11H2O,其離子反應(yīng)方程式為+8LiCoO2+22H+====2+8Li++8Co2+NH3中的孤電子對(duì)N—H鍵的排斥力變小，故鈷,濾液中加入碳酸鈉調(diào)節(jié)溶液pH,沉淀鋰離子形成碳酸鋰,得到濾液X的主要溶質(zhì)思考討論

問題1、每一能層最多可以容納的電子數(shù)目是2n2，為什么原子的最外層電子數(shù)目不能超過8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè)電子)？閱讀教材：請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本第8-10頁。7654321核

外

電

子

填

充

順

序

圖

1.構(gòu)造原理：以光譜學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ)，隨著核電荷數(shù)的遞增，新增電子填入能級(jí)的順序稱為構(gòu)造原理。

三、構(gòu)造原理與電子排布式資料卡片

屏蔽效應(yīng)：處理多電子原子時(shí)，認(rèn)為其它電子對(duì)某個(gè)電子

i

的排斥，相當(dāng)于其它電子屏蔽住原子核，抵消了一部分核電荷對(duì)電子

i

的吸引力，這種現(xiàn)象稱為其他電子對(duì)電子

i

的屏蔽作用。??

?原子核電子i多電子原子能級(jí)和徐光憲規(guī)則資料卡片多電子原子能級(jí)和徐光憲規(guī)則

鉆穿效應(yīng)：能層n相同、能級(jí)l不同時(shí)，l越小的電子，它本身的鉆穿能力越強(qiáng)，離核越近，它受到其它電子對(duì)它的屏蔽作用就越弱，能量就越低Ens<Enp<End<Enf。資料卡片

多電子原子能級(jí)和徐光憲規(guī)則4s能級(jí)電子鉆穿能力強(qiáng)，有相當(dāng)?shù)母怕食霈F(xiàn)在核附近，它的第一個(gè)峰鉆穿到3d的主峰之內(nèi)，部分避開了3d電子對(duì)它的屏蔽作用，反過來削弱了原子核對(duì)3d電子的吸引力，所以E(4s)<E(3d)。解析：若x＜4，則正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，乙容器對(duì)于甲容器而言，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動(dòng)，所以2c1＞c2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若x＝4，則反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等，由于起始時(shí)甲容器中A、B的投入量之比與化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比不相等，故w3不可能等于w1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；起始時(shí)乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，兩容器的容積相等，故恒有2ρ1＝ρ2，C項(xiàng)正確；起始時(shí)乙容器中A、B的濃度是甲容器中的2倍，故乙容器達(dá)到平衡所需的時(shí)間比甲容器達(dá)到平衡所需的時(shí)間短，D項(xiàng)錯(cuò)誤附近生成H2SO4,所以鈉離子通過離子交換膜c生成NaOH,為陽離子交換膜,硫酸根①無論達(dá)到平衡與否，同向的速率(或物質(zhì)反應(yīng)量)之比總是符合化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。D.采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)將汽車尾氣中的NOx和CO轉(zhuǎn)化為無毒氣體(3)爐(灶)膛材料的選擇解析：(1)①反應(yīng)B是吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)，CO的產(chǎn)率增大。②由題圖1可知在250℃時(shí)CH3OH的產(chǎn)率最高，所以獲取CH3OH最適宜的溫度是250℃。使用催化劑可以增大反應(yīng)速率，但是不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，故不能提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率，a項(xiàng)不符合題意；反應(yīng)A是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率，b項(xiàng)符合題意；增大CO2和H2的初始投料比，相當(dāng)于c(H2)不變，增大c(CO2)，平衡正向移動(dòng)，但是CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，c項(xiàng)不符合題意；初始投料比和容器體積不變，增大反應(yīng)物的濃度，平衡正向移動(dòng)，有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率，d項(xiàng)符合題意。(3)由題圖2可知，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別對(duì)應(yīng)5.0MPa、4.0MPa、3.0MPa。則5.0MPa、240℃時(shí)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為0.8，用“三段式”法進(jìn)行計(jì)算：7.D由圖可知,甲室電極與電源正極相連,為陽極室,Cl-放電能力大于OH-,所的pH=10時(shí),溶液中c(H+)=10-10mol·L-1,c(OH-)=10-4mol·L-1,則Ksp[Co(OH)2]鐵、氫氧化鋁的沉淀,所以“廢渣”的主要成分為Al(OH)3、Fe(OH)3;(3)當(dāng)溶液通過離子交換膜d生成硫酸,為陰離子交換膜,故B正確;濃差電池中,Cu(1)電極空間形狀與FeO4相同，是正四面體，鐵的“四氧化物”分子中，正六價(jià)的鐵核外為硫酸鈉。(1)正極材料含有LiCoO2及少量Al、Fe等,加入稀H2SO4、Na2S2O3,答案:(1)+8LiCoO2+22H+====2+8Li++8Co2++11H2O(2)Al(OH)3、資料卡片多電子原子能級(jí)和徐光憲規(guī)則

我國著名化學(xué)家北京大學(xué)徐光憲教授，根據(jù)光譜實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)基態(tài)多電子原子的能級(jí)高低提出一種定量的近似規(guī)則，即n+0.7l值越大，能級(jí)越高，并把

n+0.7l值的第一位數(shù)字相同的各能級(jí)組合為一組，稱為一個(gè)能級(jí)組。

能級(jí)

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6pn+0.7l

1.02.02.73.03.74.04.44.75.05.45.76.06.16.46.7能級(jí)組

123456組內(nèi)電子數(shù)

288181832能級(jí)交錯(cuò)思考討論

問題1、為什么原子最外層電子數(shù)目不能超過8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè)電子)？次外層電子數(shù)目不能超過18個(gè)(K層為次外層時(shí)不能超過2個(gè))，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個(gè)？

由于能級(jí)交錯(cuò)的原因，End>E(n＋1)s。當(dāng)ns和np充滿時(shí)(最多容納8個(gè)電子)，下一個(gè)電子不是填入nd，而是優(yōu)先填入(n＋1)s軌道中，從而形成新的能層，因此最外層電子數(shù)不可能超過8個(gè)。

同理，若最外層是第n層，次外層就是第(n－1)層。由于E

(n－1)f>E(n＋1)s>Enp，在第(n＋1)層出現(xiàn)前，次外層只有(n－1)s、(n－1)p、(n－1)d上有電子，這三個(gè)能級(jí)最多可容納18個(gè)電子，因此次外層電子數(shù)不超過18個(gè)。例如，原子最外層是第五能層，次外層就是第四能層，由于E4f>E6s>E5p，當(dāng)?shù)诹鶎映霈F(xiàn)之前，次外層(第四層)只有在4s、4p和4d能級(jí)上有電子，這三個(gè)能級(jí)最多可容納18個(gè)電子，也就是次外層不超過18個(gè)電子。練習(xí)：根據(jù)構(gòu)造原理，試試寫出鈉、鉀、鐵基態(tài)原子的電子排布式？

2.電子排布式：原子核外電子排布的一種表示方式。用數(shù)字在能級(jí)符號(hào)右上角表明該能級(jí)上排布的電子數(shù)。

活動(dòng)2：閱讀課本P9表1-1，總結(jié)電子排布式的書寫原則。思考討論問題2：根據(jù)構(gòu)造原理，寫出稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡基態(tài)原子的電子排布式？有沒有發(fā)現(xiàn)它們的共同點(diǎn)？2He:1s210Ne:1s22s22p618Ar:1s22s22p63s23p636Kr:1s22s22p63s23p64s24P654Xe:1s22s22p63s23p63d104s24P64d104f145s25P686Rn:1s22s22p63s23p63d104s24P64d104f145s25P65d106s26P6×√√√√×=0.004mol,根據(jù)方程式2KMnO4+5NOSO4H+2H2O====K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4A.成語“百煉成鋼”“蠟炬成灰”中均包含了化學(xué)變化爐(灶)膛材料采用隔熱的耐高溫材料。可以減少熱量的流失，可以防止?fàn)t(灶)膛熔融(或熔裂)而脫離。0.002mol,所以NOSO4H消耗的n()=0.06L×0.1000mol·L-1-0.002mol7.D由圖可知,甲室電極與電源正極相連,為陽極室,Cl-放電能力大于OH-,所mol,m(Co)=59×g;在1000℃時(shí),固體質(zhì)量不再變化,說明Co(OH)2完全(2)①合成氨反應(yīng)中所有物質(zhì)均為氣體，是氣體總物質(zhì)的量減小的放熱反應(yīng)。容器體積為2L，氣體的總質(zhì)量不變，所以氣體密度始終保持不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；2v正(H2)＝3v逆(NH3)，正、逆反應(yīng)速率之比符合化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，B項(xiàng)正確；容器體積不變，通入氬氣不影響反應(yīng)混合物的濃度，不影響化學(xué)平衡，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，由題圖可知T2>T1，則Ka<Kb＝Kc，D項(xiàng)正確。②v(H2)＝32v(NH3)＝32×1mol15min×2L煤被研得越細(xì)，與空氣中氧氣的接觸面積越大，燃燒越充分，反應(yīng)速率越大。答案:(1)+8LiCoO2+22H+====2+8Li++8Co2++11H2O(2)Al(OH)3、【解析】本題主要考查化學(xué)與藥品之間的關(guān)系,側(cè)重考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)知能力。乙醇和水均含有羥基,二者能互溶,A項(xiàng)正確;NaClO具有較強(qiáng)的氧化性,通過氧化滅活病毒,B項(xiàng)正確;過氧乙酸的分子式為C2H4O3,相對(duì)分子質(zhì)量為2×12+1×4+3×16=76,C項(xiàng)正確;氯仿(CHCl3)的化學(xué)名稱是三氯甲烷,D項(xiàng)錯(cuò)誤。解析：(1)①反應(yīng)B是吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)，CO的產(chǎn)率增大。②由題圖1可知在250℃時(shí)CH3OH的產(chǎn)率最高，所以獲取CH3OH最適宜的溫度是250℃。使用催化劑可以增大反應(yīng)速率，但是不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，故不能提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率，a項(xiàng)不符合題意；反應(yīng)A是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率，b項(xiàng)符合題意；增大CO2和H2的初始投料比，相當(dāng)于c(H2)不變，增大c(CO2)，平衡正向移動(dòng)，但是CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，c項(xiàng)不符合題意；初始投料比和容器體積不變，增大反應(yīng)物的濃度，平衡正向移動(dòng)，有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率，d項(xiàng)符合題意。成CoSO4,反應(yīng)化學(xué)方程式為8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4====4Li2SO4+8CoSO4+H—N中氫原子均帶正電，不符合題意；c.B—H中氫原子帶負(fù)電，H—N中氫原子(3)爐(灶)膛材料的選擇2He:1s210Ne:1s22s22p618Ar:1s22s22p63s23p636Kr:1s22s22p63s23p63d104s24P654Xe:1s22s22p63s23p63d104s24P64d105s25P686Rn:1s22s22p63s23p63d104s24P64d104f145s25P65d106s26P6

已知電子排布式可以簡(jiǎn)化，如鈉和鉀的電子排布式可以分別簡(jiǎn)化為：[Ne]3S1和[Ar]4S1。請(qǐng)問方括號(hào)里符號(hào)的意義是什么？思考討論練習(xí)：請(qǐng)分別寫出26Fe、33As和35Br

基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式。問題3：As、Br和Fe元素常見的化合價(jià)是什么？找找化合價(jià)與電子排布式之間的聯(lián)系。思考討論價(jià)電子：一般指最外能級(jí)組中那些有可能參與化學(xué)反應(yīng)的電子。主族元素原子的價(jià)電子一般是在最外面能層的電子（即最外層電子）。過渡元素原子的價(jià)電子則通常包括最外能級(jí)組的電子（即最外層電子和部分內(nèi)層電子）。問題4：寫出25Mn、23V基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式，試推測(cè)25Mn、23V兩種元素可能的化合價(jià)。思考討論25Mn:3d54s2Mn元素常見化合價(jià)有：+2、+3、+4、+5、+6、+723V:3d34s2V元素常見化合價(jià)有：+2、+3、+4、+5原子的核外電子排布課堂小結(jié)排布規(guī)律表示方法電子排布式簡(jiǎn)化的電子排布式價(jià)電子排