1.1.2構(gòu)造原理與電子排布式　電子云與原子軌道課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

化學(xué)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第2課時構(gòu)造原理與電子排布式電子云與原子軌道01學(xué)新知講練互動02固雙基素養(yǎng)達標03提能力評價檢測課程標準核心素養(yǎng)1.了解構(gòu)造原理，熟記基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序。2．能正確書寫1～36號元素基態(tài)原子的核外電子排布式和簡化電子排布式。3．了解原子核外電子的運動狀態(tài)，知道電子云和原子軌道。1.宏觀辨識與微觀探析：通過認識原子結(jié)構(gòu)及核外電子排布，辨識微觀粒子運動狀態(tài)不同于宏觀物體運動狀態(tài)。2．證據(jù)推理與模型認知：結(jié)合原子結(jié)構(gòu)模型的演變過程，能論證證據(jù)與模型的建立及其發(fā)展之間的關(guān)系。構(gòu)建“構(gòu)造原理”的思維模型，能從光譜學(xué)事實，理解能級交錯現(xiàn)象。(1)電子填入能級的順序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s……(2)構(gòu)造原理的規(guī)律：ns→(n－2)f→(n－1)d→np2．電子排布式(1)基態(tài)原子的電子排布按照構(gòu)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，如O：1s22s22p4；F：1s22s22p5。(2)書寫原則①能級符號__________的數(shù)字表示該能級的電子數(shù)。如H原子的電子排布式如下：右上角②一般情況下，能層低的能級要寫在左邊，而不是按構(gòu)造原理順序書寫。如鈧(Sc)的電子排布式中最后兩個能級為3d14s2，不應(yīng)寫成4s23d1。③有些過渡金屬元素基態(tài)原子的電子排布不符合構(gòu)造原理，如Cr和Cu的最后兩個能級的電子排布式分別為_________和_________。3d54s13d104s1(3)能級交錯①含義：隨核電荷數(shù)遞增，電子并不總是填滿一個能層后再開始填入下一個能層的，電子是按3p→4s→3d的順序而不是按3p→3d→4s的順序填充的，這種現(xiàn)象被稱為能級交錯。②規(guī)律：從第三能層開始出現(xiàn)能級交錯現(xiàn)象，能級交錯排列的順序即電子能量由低到高的順序，即E(ns)＜E[(n－2)f]＜E[(n－1)d]＜E(np)。1．按構(gòu)造原理寫出稀有氣體元素氦、氖、氬、氪、氙、氡的基態(tài)原子的最外層電子排布；除氦外它們的通式是什么？提示：He1s2，Ne2s22p6，Ar3s23p6，Kr4s24p6，Xe5s25p6，Rn6s26p6；通式：ns2np6。2．電子排布式可以簡化，如Na的電子排布式可簡化為[Ne]3s1，上述方括號里的符號的意義是什么？請仿照Na的簡化電子排布式，寫出O、Si、Cu的簡化電子排布式。提示：方括號里的符號的意義是內(nèi)層電子達到稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)稀有氣體的元素符號表示。O、Si、Cu的簡化電子排布式分別為O：[He]2s22p4；Si：[Ne]3s23p2；Cu：[Ar]3d104s1。3．為突出化合價與電子排布的關(guān)系，將在化學(xué)反應(yīng)中可能發(fā)生電子變動的能級稱為價電子層(簡稱價層)。例如，F(xiàn)e的簡化電子排布式為[Ar]3d64s2，價層電子排布為3d64s2。通常，元素周期表只給出價層電子排布。請寫出Na、Al、Cl、Mn、Br的價層電子排布。提示：Na：3s1，Al：3s23p1，Cl：3s23p5，Mn：3d54s2，Br：4s24p5

。電子排布式的書寫方法1．原子的電子排布式(1)簡單原子：按照構(gòu)造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級中。例如14Si：1s22s22p63s23p2。(2)復(fù)雜原子：先按構(gòu)造原理從低到高排列，然后將同一能層的能級移到一起。例如26Fe：先排列為1s22s22p63s23p64s23d6，然后將同一能層的能級排到一起，即該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。2．離子的電子排布式(1)判斷該原子變成離子時會得到或失去多少個電子。(2)原子失去電子時，總是從能量高的能級失去電子，即失去電子的順序是由外向里。一般來說，主族元素原子只失去它們的最外層電子，而副族和第Ⅷ族元素原子可能還會進一步向里失去內(nèi)層電子。(3)原子得到電子而形成陰離子時，得到的電子填充在最外一個能層的某一個能級上。3．簡化電子排布式例如K：1s22s22p63s23p64s1，其簡化電子排布式可表示為[Ar]4s1，其中[Ar]代表Ar的核外電子排布式，即1s22s22p63s23p6。4．價層電子排布式例如K：1s22s22p63s23p64s1，其價層電子排布式可表示為4s1。

1．下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是(

)A．K＋：1s22s22p63s23p6 B．F：[He]2s22p5C．S2－：1s22s22p63s23p4 D．Ne：1s22s22p6√解析：

K的電子排布式為1s22s22p63s23p64s1，K原子失去4s上的1個電子形成K＋，A正確；F原子有9個電子，電子排布式為1s22s22p5，簡化為[He]2s22p5，B正確；S原子的電子排布式為1s22s22p63s23p4，得到的2個電子進入3p中，所以S2－的電子排布式為1s22s22p63s23p6，C錯誤；Ne的電子數(shù)為10，電子排布式為1s22s22p6，D正確。2．表示一個原子在第三能層上有10個電子可以寫成(

)A．s10 B．3d10C．3s23p63d2 D．3s23p64s2解析：題目要求第三能層上有10個電子，而D選項中第三能層上只有8個電子。該元素原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2。√3．R元素的原子，其最外層的p能級電子數(shù)等于所有能層的s能級電子總數(shù)，則R可能是(

)A．Li B．BeC．S D．Ar解析：若只有1個能層，不存在p能級；若有2個能層，則有兩個s能級，則電子排布式為1s22s22p4，為O元素；若有3個能層，則有三個s能級，則電子排布式為1s22s22p63s23p6，為Ar元素?！虒W(xué)習(xí)任務(wù)二電子云與原子軌道

1．電子云(1)概率密度：ρ＝__________(P表示電子在某處出現(xiàn)的概率，V表示該處的體積)。P/V(2)電子云

含義注意電子云處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的______________的形象化描述概率密度用小點的疏密來表示，小點越密，表明概率密度越_______概率密度分布大

含義注意電子云輪廓圖表示電子云輪廓的形狀，對核外電子的空間運動狀態(tài)有一個形象化的簡便描述同一原子的能層越高，s電子云半徑_______，其電子云輪廓圖的半徑_______越大越大2.原子軌道(1)概念：量子力學(xué)把電子在原子核外的一個_____________________稱為一個原子軌道。因此，常用電子云輪廓圖的形狀和取向來表示原子軌道的形狀和取向?？臻g運動狀態(tài)球形越大啞鈴形(3)各能級所含原子軌道數(shù)目能級符號nsnpndnf……原子軌道數(shù)目_______________……13571．基態(tài)硅原子的核外電子共占據(jù)幾個能級？其M能層上有多少個原子軌道？其電子的空間運動狀態(tài)共有幾種？提示：5個9個8種2．1～18號元素基態(tài)原子的核外電子填充在6個原子軌道中的元素有幾種？填充在7個原子軌道中的元素有幾種？提示：2種，即1s22s22p63s1、1s22s22p63s2；1種，即1s22s22p63s23p1。3．基態(tài)鉀離子的核外電子占據(jù)的最高能級上共有幾個原子軌道？其形狀是什么？提示：基態(tài)鉀離子的核外電子占據(jù)的最高能級為3p能級，該能級上共有3個原子軌道，其形狀為啞鈴形。不同能層的能級、原子軌道能層能級原子軌道數(shù)原子軌道名稱原子軌道的形狀與取向形狀取向K1s11s球形－L2s12s球形－2p32px、2py、2pz啞鈴形相互垂直能層能級原子軌道數(shù)原子軌道名稱原子軌道的形狀與取向形狀取向M3s13s球形－3p33px、3py、3pz啞鈴形相互垂直3d5………………能層能級原子軌道數(shù)原子軌道名稱原子軌道的形狀與取向形狀取向N4s14s球形－4p34px、4py、4pz啞鈴形相互垂直4d5………………4f7………………………………………………注：d軌道和f軌道各有其名稱、形狀和取向，此處不作要求而從略。

1．下列關(guān)于電子云的說法中，正確的是(

)A．電子云表示電子在原子核外運動的軌跡B．電子云表示電子在核外單位體積的空間出現(xiàn)的概率大小C．電子云示意圖中的小點越密，表示該核外空間的電子越多D．鈉原子的1s、2s、3s電子云半徑相同√解析：電子云表示電子在核外單位體積的空間出現(xiàn)的概率大小，不是表示電子運動的軌跡，A錯誤，B正確；電子云示意圖中的小點越密，表示電子在核外空間出現(xiàn)的概率密度越大，C錯誤；鈉原子的1s、2s、3s電子云半徑依次增大，D錯誤。2．在1s、2px、2py、2pz軌道中，具有球?qū)ΨQ性的是(

)A．1s B．2pxC．2py D．2pz

√解析：1s軌道和2p軌道的電子云輪廓圖分別為由電子云輪廓圖可看出，呈球?qū)ΨQ性的為1s軌道。3．下列說法正確的是(

)A．s電子云是在空間各個方向上伸展程度相同的對稱形狀B．p電子云是平面“8”字形的C．3d3表示3d能級有3個原子軌道D．2d能級包含5個原子軌道，最多容納10個電子解析：p電子云形狀是啞鈴形，不是平面“8”字形，B項錯；3d3表示第三能層d能級有3個電子，d能級有5個原子軌道，C項錯；第二能層沒有d能級，D項錯?！獭獭?．已知Na的核外電子排布式為1s22s22p63s1，通?？砂褍?nèi)層已達稀有氣體元素原子的電子層結(jié)構(gòu)的部分寫成“原子實”，如Na的核外電子排布式可寫成[Ne]3s1。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]3d104s2 B．[Ar]3d104s24p2C．[Ar]3d84s24p2 D．[Ar]3d104s2√解析：根據(jù)構(gòu)造原理可知，鋅元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，除3d104s2外，鋅原子內(nèi)層電子的排布與稀有氣體元素原子Ar的電子排布相同，因此鋅的原子核外電子排布式可寫為[Ar]3d104s2。3．觀察1s軌道電子云示意圖，判斷下列說法正確的是(

)A．一個小點表示1個自由運動的電子B．1s軌道的電子云形狀為圓形的面C．電子在1s軌道上運動像地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)D．1s軌道電子云的點的疏密表示電子在某一位置出現(xiàn)機會的多少√解析：由圖可知，處于1s軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率密度分布呈球形對稱，而且電子在原子核附近出現(xiàn)的概率密度最大，離核越遠，出現(xiàn)的概率密度越小。圖中的小點不表示電子，而表示電子曾經(jīng)出現(xiàn)過的位置。4．某元素原子的電子排布式為1s2