高中化学人教版2019选择性必修2 1.1.2 构造原理与电子排布式（共28张ppt）
文档属性
| 名称 | 高中化学人教版2019选择性必修2 1.1.2 构造原理与电子排布式（共28张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-10-15 19:52:20 | ||
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文档简介
(共28张PPT)
学习
目标
第2课时
构造原理与电子排布式
PART
01
PART
02
通过认识原子核外电子排布,能辨识原子核外电子的能层、能级分布及其能量的关系。
了解原子结构的构造原理,学会书写基态原子的核外电子排布式。
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。
在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序：电子最先排布在能量低的能级上，然后依次排布在能量较高的能级上。
1.含义：
一、构造原理
【思考】：有何规律？
每一行对应一个能层
每一小圈对应一个能级
各圆圈间连接线的方向表示随核电荷数递增而增加的电子填入能级的顺序
2.示意图
7
6
5
4
3
2
1
4f
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
6d
5d
4d
3d
5f
核
外
电
子
填
充
顺
序
图
构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；
规律 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d
① 随电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。从第三能层开始，不同能层的能级出现“能级交错” 现象。
②一般规律为：ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np。
构造原理中排布顺序的实质
——各能级的能量高低顺序
钙Ca 1s22s22p63s23p64s2
钙Ca
想一想
+20
第1层
第2层
第3层
K层
L层
M层
2
8
8
2
N层
第4层
Na：1s2 2s22p6 3s1
能层序数
能级符号
该能级上排布的电子数
Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
K
L
M
N
按能层次序书写，按构造原理充入电子。
K
L
M
二、电子排布式
1.含义：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。
2.书写方法：①先按构造原理从低到高排列；
②后将同能层的能级移到一起。
3.请写出1—30号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
K L M N O
1 氢 H 1s1
2 氦 He 1s2
3 锂 Li 1s2 2s1
4 铍 Be 1s2 2s2
5 硼 B 1s2 2s22p1
6 碳 C 1s2 2s22p2
7 氮 N 1s2 2s22p3
8 氧 O 1s2 2s22p4
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
K L M N O
9 氟 F 1s2 2s22p5
10 氖 Ne 1s2 2s22p6
11 钠 Na 1s2 2s22p6 3s1
12 镁 Mg 1s2 2s22p6 3s2
13 铝 Al 1s2 2s22p6 3s23p1
14 硅 Si 1s2 2s22p6 3s23p2
15 磷 P 1s2 2s22p6 3s23p3
16 硫 S 1s2 2s22p6 3s23p4
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
K L M N O
17 氯 Cl
18 氩 Ar
19 钾 K
20 钙 Ca
21 钪 Sc
22 钛 Ti
4s1
4s2
4s2
3d1
1s2 2s22p6 3s23p5
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p6
3d2 4s2
能级交错现象
能级交错
从第三能层开始出现能级交错现象，
能级交错排列的顺序即电子能量由
低到高的顺序，即Ens＜E(n-2)f＜E(n-1)d＜Enp
随着电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的，电子是按能量由低到高的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。
源于光谱学事实
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
K L M N O
23 钒 V
24 铬 Cr
25 锰 Mn
26 铁 Fe
27 钴 Co
28 镍 Ni
29 铜 Cu
30 锌 Zn
1s2 2s22p6 3s23p6
3d3 4s2
1s2 2s22p6 3s23p6
3d4 4s2
×
3d5 4s1
1s2 2s22p6 3s23p6
3d5 4s2
1s2 2s22p6 3s23p6
3d6 4s2
1s2 2s22p6 3s23p6
3d7 4s2
1s2 2s22p6 3s23p6
3d8 4s2
1s2 2s22p6 3s23p6
3d9 4s2
×
3d10 4s1
1s2 2s22p6 3s23p6
3d10 4s2
不符合构造原理
构造原理是被理想化的
注 意
思考与交流
1～36号元素中是否都遵循构造原理？能否举出具体的例子？
从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。它们是否符合构造原理？
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d104s1
并不是所有基态原子的核外电子都符合构造原理。
当p、d、f 能级处于全空、全充满p6、d10、f14 或半充满状态p3、d5、f7 时，能量相对较低，原子结构较稳定。
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
K L M N O
31 镓 Ga
32 锗 Ge
33 砷 As
34 硒 Se
35 溴 Br
36 氩 Ar
1s2 2s22p6 3s23p6
3d10 4s2
4p1
1s2 2s22p6 3s23p6
3d10 4s2
4p2
1s2 2s22p6 3s23p6
3d10 4s2
4p3
1s2 2s22p6 3s23p6
3d10 4s2
4p4
1s2 2s22p6 3s23p6
3d10 4s2
4p5
1s2 2s22p6 3s23p6
3d10 4s2
4p6
4.简化电子排布式
如：
Na：1s22s22p63s1
[Ne]3s1
表示钠的内层电子排布与稀有气体元素Ne的核外电子排布相同
简化为
试写出8号、14号、26号元素的简化排布式吗？
O：[He]2s22p4
Si：[Ne]3s23p2
Fe:[Ar]3d64s2
为了避免电子排布式过于繁琐，我们可以把内层电子达到稀有气体结构的部分，以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示。
5.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)。通常元素周期表只给出价层电子排布。
Li 1s22s1 [He] 2s1
O 1s22s22p4 [He] 2s22p4
F 1s22s22p5 [He] 2s22p5
Si 1s22s22p63s23p2 [Ne] 3s23p2
P 1s22s22p63s23p3 [Ne] 3s23p3
K 1s22s22p63s23p64s1 [Ar] 4s1
Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 [Ar] 3d54s1
Zn 1s22s22p63s23p63d104s2 [Ar] 3d104s2
2s1
2s22p4
2s22p5
3s23p2
3s23p3
4s1
3d54s1
3d104s2
6.离子的电子排布式
(1)判断该原子变成离子时会得到或失去的电子数。
(2)原子得到电子形成阴离子，则得到的电子填充在最外一个能层的某一个能级上。
(3)原子失去电子时，总是从最外的能层失去电子，即失去电子的顺序是由外向里。一般来说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和Ⅷ族元素可能还会进一步向里失去内层电子。
Cl 1s22s22p63s23p5
Cl－ 1s22s22p63s23p6
Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6
Fe3+ 1s22s22p63s23p63d5
电子排布式的书写
1．简单原子的电子排布式
(1)按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如
(2)简化电子排布式：把内层电子达到稀有气体结构的部分，以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示。如Na的核外电子排布式为1s22s22p63s1，其中第一、二电子层与Ne(1s22s22p6)的结构相同，所以其电子排布式可简化为[Ne]3s1；K的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。
微粒 电子排布式 微粒 电子排布式
C 1s22s22p2 Ne 1s22s22p6
Cl 1s22s22p63s23p5 K 1s22s22p63s23p64s1
小结
电子排布式的书写
2．复杂原子的电子排布式
对于较复杂的电子排布式，应先按能量从低到高排列，然后将同一层的电子移到一起。
如 26Fe ：先按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一层的移到一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，简化为[Ar]3d64s2。
电子排布式的书写
3．特殊原子的核外电子排布式
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。
(1)24Cr的电子排布式的书写
半充满
(2)29Cu的电子排布式的书写
全充满
【典例1】下列有关认识,正确的是 ( )
A.各能级s、p、d、f可容纳的电子数按顺序分别为1、3、5、7的二倍
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为n-1
D.各能层含有的电子数为2n2
【解题指南】解答本题要注意以下两点:
(1)构造原理的含义。
(2)能层与能级的组成及数量关系。
【解析】选A。根据构造原理,电子排布的能级顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……各个能层的能级数等于能层的序数;能级s、p、d、f可容纳的电子数按顺序分别为1、3、5、7的二倍;各能层最多含有的电子数为2n2。
【误区警示】(1)任一能层,都是从s能级开始,且能级数与能层序数相同,并非都含s～f能级。
(2)每个能层最多容纳电子数是能层序数平方的二倍,但与实际填充的电子数不一定相同。
【典例2】下列基态原子的电子排布式，书写正确的是( )
A.9F:1s22s22p6
B.15P:1s22s22p63s33p2
C.21Sc:1s22s22p63s23p64s23d1
D.35Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5
答案:D
解析:氟原子2p能级应排5个电子;磷原子的3s能级应排2个电子,3p能级应排3个电子;写电子排布式时,应将同能层的能级移到一起。
【典例3】下列基态原子或离子的电子排布式错误的是( )
A.Ca 1s22s22p63s23p64s2 B.Mg2+ 1s22s22p6
C.F- 1s22s22p5 D.Br 1s22s22p63s23p63d104s24p5
答案:C
解析:Ca原子核外有20个电子，根据构造原理,其电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，A项正确；Mg2+核外有10个电子，根据构造原理，其电子排布式为1s22s22p6，B项正确；F-核外有10个电子，根据构造原理，其电子排布式为1s22s22p6，C项错误；Br原子核外有35个电子，根据构造原理，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，D项正确。
【典例4】按要求填空:
(1)根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。
①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半:___________________。
②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍:____________。
③基态Ni2+、Fe3+、S2-的电子排布式分别为_______、_______、______
(2)某元素的最外层电子排布式是4s24p5,则其元素符号为________。
(3)基态Ti2+中,电子占据的最高的能层符号为_____,该能层有____个能级。
(4)写出基态砷原子的电子排布式__________________,砷位于元素周期表中________周期第________族。
【解题指南】解答该题要注意以下三点:
(1)最外层电子数不超过8(K层为最外层时最多容纳2个电子)。
(2)书写电子式时按照能层由低到高的顺序书写,不能按电子的填充顺序书写。
(3)原子结构与元素在元素周期表中的位置之间的关系。
【解析】(1)①L层有8个电子,则M层有4个电子,故A为硅。
②当次外层为K层时,最外层电子数则为3,为硼;当次外层为L层时,最外层电子数为1.5×8=12,违背了排布规律,故不可能。
③Ni的原子序数为28,根据构造原理,基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,故Ni2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d8;基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,故Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;硫原子序数为16,基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,故S2-的电子排布式为1s22s22p63s23p6。
(2)根据价电子排布式
可知该元素有4个电子层,最外层有7个电子,位于元素周期表的第四周期第ⅦA
族,为Br元素。
(3)Ti的原子序数为22,基态Ti原子的电子排布式为[Ar]3d24s2,故基态Ti2+的电子排布式为[Ar]3d2,电子占据的最高能层符号为M,该能层有3s、3p、3d 3个能级。(4)砷的原子序数为33,基态As原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,位于第四周期第ⅤA族。
答案:(1)①1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2 ②1s22s22p1或[He]2s22p1
③1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
1s22s22p63s23p6或[Ne]3s23p6 (2)Br (3)M 3 (4)[Ar]3d104s24p3 四 ⅤA
【方法规律】简单离子电子排布式的书写
先写原子的电子排布式,然后再得失电子,写出对应离子的电子排布式。如:O2-的电子排布式,先写O原子的电子排布式为1s22s22p4,再得2个电子填充于2p能级,则O2-的电子排布式为1s22s22p6。Fe3+的电子排布式,先写Fe原子的电子排布式为[Ar]3d64s2,再失去3个电子(由外层向内层失去电子)得到Fe3+电子排布式为[Ar]3d5,而不能先失去3d上的3个电子,再按能层顺序写成[Ar]3d34s2。
【易错提醒】电子排布式书写的易错点
(1)电子排布式的书写:①要依据构造原理来完成;②对于副族元素要注意能级交错;③要注意“价电子排布”“核外电子排布”的区别;④关注原子电子排布式与离子电子排布式的区别。
(2)电子排布式的几个特例。Cr:[Ar]3d54s1、Cu:[Ar]3d104s1。
【课堂小结】
学习
目标
第2课时
构造原理与电子排布式
PART
01
PART
02
通过认识原子核外电子排布,能辨识原子核外电子的能层、能级分布及其能量的关系。
了解原子结构的构造原理,学会书写基态原子的核外电子排布式。
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。
在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序：电子最先排布在能量低的能级上，然后依次排布在能量较高的能级上。
1.含义：
一、构造原理
【思考】：有何规律？
每一行对应一个能层
每一小圈对应一个能级
各圆圈间连接线的方向表示随核电荷数递增而增加的电子填入能级的顺序
2.示意图
7
6
5
4
3
2
1
4f
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
6d
5d
4d
3d
5f
核
外
电
子
填
充
顺
序
图
构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；
规律 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d
① 随电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。从第三能层开始，不同能层的能级出现“能级交错” 现象。
②一般规律为：ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np。
构造原理中排布顺序的实质
——各能级的能量高低顺序
钙Ca 1s22s22p63s23p64s2
钙Ca
想一想
+20
第1层
第2层
第3层
K层
L层
M层
2
8
8
2
N层
第4层
Na：1s2 2s22p6 3s1
能层序数
能级符号
该能级上排布的电子数
Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
K
L
M
N
按能层次序书写，按构造原理充入电子。
K
L
M
二、电子排布式
1.含义：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。
2.书写方法：①先按构造原理从低到高排列；
②后将同能层的能级移到一起。
3.请写出1—30号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
K L M N O
1 氢 H 1s1
2 氦 He 1s2
3 锂 Li 1s2 2s1
4 铍 Be 1s2 2s2
5 硼 B 1s2 2s22p1
6 碳 C 1s2 2s22p2
7 氮 N 1s2 2s22p3
8 氧 O 1s2 2s22p4
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
K L M N O
9 氟 F 1s2 2s22p5
10 氖 Ne 1s2 2s22p6
11 钠 Na 1s2 2s22p6 3s1
12 镁 Mg 1s2 2s22p6 3s2
13 铝 Al 1s2 2s22p6 3s23p1
14 硅 Si 1s2 2s22p6 3s23p2
15 磷 P 1s2 2s22p6 3s23p3
16 硫 S 1s2 2s22p6 3s23p4
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
K L M N O
17 氯 Cl
18 氩 Ar
19 钾 K
20 钙 Ca
21 钪 Sc
22 钛 Ti
4s1
4s2
4s2
3d1
1s2 2s22p6 3s23p5
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p6
3d2 4s2
能级交错现象
能级交错
从第三能层开始出现能级交错现象，
能级交错排列的顺序即电子能量由
低到高的顺序，即Ens＜E(n-2)f＜E(n-1)d＜Enp
随着电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的，电子是按能量由低到高的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。
源于光谱学事实
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
K L M N O
23 钒 V
24 铬 Cr
25 锰 Mn
26 铁 Fe
27 钴 Co
28 镍 Ni
29 铜 Cu
30 锌 Zn
1s2 2s22p6 3s23p6
3d3 4s2
1s2 2s22p6 3s23p6
3d4 4s2
×
3d5 4s1
1s2 2s22p6 3s23p6
3d5 4s2
1s2 2s22p6 3s23p6
3d6 4s2
1s2 2s22p6 3s23p6
3d7 4s2
1s2 2s22p6 3s23p6
3d8 4s2
1s2 2s22p6 3s23p6
3d9 4s2
×
3d10 4s1
1s2 2s22p6 3s23p6
3d10 4s2
不符合构造原理
构造原理是被理想化的
注 意
思考与交流
1～36号元素中是否都遵循构造原理？能否举出具体的例子？
从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。它们是否符合构造原理？
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d104s1
并不是所有基态原子的核外电子都符合构造原理。
当p、d、f 能级处于全空、全充满p6、d10、f14 或半充满状态p3、d5、f7 时，能量相对较低，原子结构较稳定。
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
K L M N O
31 镓 Ga
32 锗 Ge
33 砷 As
34 硒 Se
35 溴 Br
36 氩 Ar
1s2 2s22p6 3s23p6
3d10 4s2
4p1
1s2 2s22p6 3s23p6
3d10 4s2
4p2
1s2 2s22p6 3s23p6
3d10 4s2
4p3
1s2 2s22p6 3s23p6
3d10 4s2
4p4
1s2 2s22p6 3s23p6
3d10 4s2
4p5
1s2 2s22p6 3s23p6
3d10 4s2
4p6
4.简化电子排布式
如：
Na：1s22s22p63s1
[Ne]3s1
表示钠的内层电子排布与稀有气体元素Ne的核外电子排布相同
简化为
试写出8号、14号、26号元素的简化排布式吗？
O：[He]2s22p4
Si：[Ne]3s23p2
Fe:[Ar]3d64s2
为了避免电子排布式过于繁琐，我们可以把内层电子达到稀有气体结构的部分，以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示。
5.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)。通常元素周期表只给出价层电子排布。
Li 1s22s1 [He] 2s1
O 1s22s22p4 [He] 2s22p4
F 1s22s22p5 [He] 2s22p5
Si 1s22s22p63s23p2 [Ne] 3s23p2
P 1s22s22p63s23p3 [Ne] 3s23p3
K 1s22s22p63s23p64s1 [Ar] 4s1
Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 [Ar] 3d54s1
Zn 1s22s22p63s23p63d104s2 [Ar] 3d104s2
2s1
2s22p4
2s22p5
3s23p2
3s23p3
4s1
3d54s1
3d104s2
6.离子的电子排布式
(1)判断该原子变成离子时会得到或失去的电子数。
(2)原子得到电子形成阴离子，则得到的电子填充在最外一个能层的某一个能级上。
(3)原子失去电子时，总是从最外的能层失去电子，即失去电子的顺序是由外向里。一般来说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和Ⅷ族元素可能还会进一步向里失去内层电子。
Cl 1s22s22p63s23p5
Cl－ 1s22s22p63s23p6
Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6
Fe3+ 1s22s22p63s23p63d5
电子排布式的书写
1．简单原子的电子排布式
(1)按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如
(2)简化电子排布式：把内层电子达到稀有气体结构的部分，以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示。如Na的核外电子排布式为1s22s22p63s1，其中第一、二电子层与Ne(1s22s22p6)的结构相同，所以其电子排布式可简化为[Ne]3s1；K的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。
微粒 电子排布式 微粒 电子排布式
C 1s22s22p2 Ne 1s22s22p6
Cl 1s22s22p63s23p5 K 1s22s22p63s23p64s1
小结
电子排布式的书写
2．复杂原子的电子排布式
对于较复杂的电子排布式，应先按能量从低到高排列，然后将同一层的电子移到一起。
如 26Fe ：先按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一层的移到一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，简化为[Ar]3d64s2。
电子排布式的书写
3．特殊原子的核外电子排布式
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。
(1)24Cr的电子排布式的书写
半充满
(2)29Cu的电子排布式的书写
全充满
【典例1】下列有关认识,正确的是 ( )
A.各能级s、p、d、f可容纳的电子数按顺序分别为1、3、5、7的二倍
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为n-1
D.各能层含有的电子数为2n2
【解题指南】解答本题要注意以下两点:
(1)构造原理的含义。
(2)能层与能级的组成及数量关系。
【解析】选A。根据构造原理,电子排布的能级顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……各个能层的能级数等于能层的序数;能级s、p、d、f可容纳的电子数按顺序分别为1、3、5、7的二倍;各能层最多含有的电子数为2n2。
【误区警示】(1)任一能层,都是从s能级开始,且能级数与能层序数相同,并非都含s～f能级。
(2)每个能层最多容纳电子数是能层序数平方的二倍,但与实际填充的电子数不一定相同。
【典例2】下列基态原子的电子排布式，书写正确的是( )
A.9F:1s22s22p6
B.15P:1s22s22p63s33p2
C.21Sc:1s22s22p63s23p64s23d1
D.35Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5
答案:D
解析:氟原子2p能级应排5个电子;磷原子的3s能级应排2个电子,3p能级应排3个电子;写电子排布式时,应将同能层的能级移到一起。
【典例3】下列基态原子或离子的电子排布式错误的是( )
A.Ca 1s22s22p63s23p64s2 B.Mg2+ 1s22s22p6
C.F- 1s22s22p5 D.Br 1s22s22p63s23p63d104s24p5
答案:C
解析:Ca原子核外有20个电子，根据构造原理,其电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，A项正确；Mg2+核外有10个电子，根据构造原理，其电子排布式为1s22s22p6，B项正确；F-核外有10个电子，根据构造原理，其电子排布式为1s22s22p6，C项错误；Br原子核外有35个电子，根据构造原理，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，D项正确。
【典例4】按要求填空:
(1)根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。
①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半:___________________。
②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍:____________。
③基态Ni2+、Fe3+、S2-的电子排布式分别为_______、_______、______
(2)某元素的最外层电子排布式是4s24p5,则其元素符号为________。
(3)基态Ti2+中,电子占据的最高的能层符号为_____,该能层有____个能级。
(4)写出基态砷原子的电子排布式__________________,砷位于元素周期表中________周期第________族。
【解题指南】解答该题要注意以下三点:
(1)最外层电子数不超过8(K层为最外层时最多容纳2个电子)。
(2)书写电子式时按照能层由低到高的顺序书写,不能按电子的填充顺序书写。
(3)原子结构与元素在元素周期表中的位置之间的关系。
【解析】(1)①L层有8个电子,则M层有4个电子,故A为硅。
②当次外层为K层时,最外层电子数则为3,为硼;当次外层为L层时,最外层电子数为1.5×8=12,违背了排布规律,故不可能。
③Ni的原子序数为28,根据构造原理,基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,故Ni2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d8;基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,故Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;硫原子序数为16,基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,故S2-的电子排布式为1s22s22p63s23p6。
(2)根据价电子排布式
可知该元素有4个电子层,最外层有7个电子,位于元素周期表的第四周期第ⅦA
族,为Br元素。
(3)Ti的原子序数为22,基态Ti原子的电子排布式为[Ar]3d24s2,故基态Ti2+的电子排布式为[Ar]3d2,电子占据的最高能层符号为M,该能层有3s、3p、3d 3个能级。(4)砷的原子序数为33,基态As原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,位于第四周期第ⅤA族。
答案:(1)①1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2 ②1s22s22p1或[He]2s22p1
③1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
1s22s22p63s23p6或[Ne]3s23p6 (2)Br (3)M 3 (4)[Ar]3d104s24p3 四 ⅤA
【方法规律】简单离子电子排布式的书写
先写原子的电子排布式,然后再得失电子,写出对应离子的电子排布式。如:O2-的电子排布式,先写O原子的电子排布式为1s22s22p4,再得2个电子填充于2p能级,则O2-的电子排布式为1s22s22p6。Fe3+的电子排布式,先写Fe原子的电子排布式为[Ar]3d64s2,再失去3个电子(由外层向内层失去电子)得到Fe3+电子排布式为[Ar]3d5,而不能先失去3d上的3个电子,再按能层顺序写成[Ar]3d34s2。
【易错提醒】电子排布式书写的易错点
(1)电子排布式的书写:①要依据构造原理来完成;②对于副族元素要注意能级交错;③要注意“价电子排布”“核外电子排布”的区别;④关注原子电子排布式与离子电子排布式的区别。
(2)电子排布式的几个特例。Cr:[Ar]3d54s1、Cu:[Ar]3d104s1。
【课堂小结】