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21张ppt）

(共21张PPT)
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第一章第一节第二课时
第一章原子结构与性质
第一节 原子结构
第2课时：构造原理与电子排布式
这就是Mg的核外电子排布式
1s2 2s2 2p6 3s2
请标出能层上的能级符号，并将能级上
所含有的电子数标在能级符号的右上角
【问题探究】
根据已有知识，试写出K原子的可能电子排布式与原子结构示意图？
猜想一：
+19
2 8 9
1s22s22p63s23p63d1
猜想二：
+19
2 8 8 1
1s22s22p63s23p64s1
×
√
+12
2 8 2
Mg
三、构造原理与电子排布式
1.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。(课本P8)
Q
P
O
N
M
L
K
（1）电子在能级上优先排布能量更低的能级，然后依次排布在能量较高的能级上。
(2)构造原理规律： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d
(3)构造原理规律： ns <(n-2)f < (n-1)d 2、电子排布式
（1）．电子排布式表示方法
将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的_____角，并按照_____从左到右的
顺序排列的式子，称为电子排布式。
右上
能层
【学生活动】
1.书写下列元素基态原子的电子排布式
H C O Na Mg Al Si P S
Cl K Ca Mn Fe Co Ni Cu Zn
2.阅读课本P9表1-1，总结电子排布式的书写原则
H 1s1 C 1s22s22p2 O 1s22s22p4
Na 1s22s22p63s1 Mg 1s22s22p63s2 Al 1s22s22p63s23p1
Si 1s22s22p63s23p2 P 1s22s22p63s23p3 S 1s22s22p63s23p4
Cl 1s22s22p63s23p5 K 1s22s22p63s23p64s1 Ca 1s22s22p63s23p64s2
Mn 1s22s22p63s23p63d54s2 Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 Co 1s22s22p63s23p63d74s2
Ni 1s22s22p63s23p63d84s2 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 Zn 1s22s22p63s23p63d104s2
（2）书写原则
按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中
各能级的能量高低顺序
ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np (n为能层序数)
一般情况下，能层低的能级要写在左边，而不是按照构造原理顺序写
26Fe 1s22s22p63s23p63d64s2，
基态铬、铜的核外电子排布不符合构造原理
Cr基态原子的电子排布式：
Cu基态原子的电子排布式
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d104s1
半充满
全充满
（3）能级交错
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。
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
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
O2— 1s22s22p6
Cu+ 1s22s22p63s23p63d10
O 1s22s22p4
Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
Fe3+ 1s22s22p63s23p63d5
或[Ar]3d5
思考与讨论：（4）电子排布式也可以用于表示离子的核外电子排布，尝试写出O2—、Na+、Cu+ 和Fe3+的电子排布式。
小结：简单离子的电子排布式的书写步骤
①先写原子的电子排布式
②再考虑得失电子情况:
Na 1s22s22p63s1
Na+ 1s22s22p6
原子失电子时的顺序与电子填充顺序不完全相同，失去电子时先失最外层电子。
【思考与讨论】
1.按构造原理写出稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡的基态原子的最外层电子排布； 除氦外它们的通式是什么？
He 1s2
Ne 2s22p6
Ar 3s23p6
Kr 4s 24p6
Xe 5s 25p6
Rn 6s 26p6
通式：ns2np6
2.电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可简化为[Ne]3s1，
(1) 上述方括号的意义是什么？
(2) 仿照Na的简化电子排布式，写出O、Si、Cu的简化电子排布式
方括号：内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号的形式表示
O [He] 2s22p4
Si [Ne]3s23p2
Cu [Ar] 3d10 4s1
3.为突出化合价与电子排布式的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称 为价电子层。
Fe 简化电子排布式为[Ar]3d64s2 价电子排布式为3d64s2
通常元素周期表只给出价层电子排布式，请写出Na、Al、Cl、Mn、Br的价层电子排布式
Na 3s1 Al 3s23p1
Cl 3s23p5 Mn 3d5 4s2
Br 4s24p5
4．下列原子或离子的核外电子排布式，正确的是(　　)
A．16S2－：1s22s22p63s23p4
B．21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1
C．18Ar：1s22s22p63s23p6
D．9F：2s22p5
C
5.构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是各能级能量高低。若以E(nl)表示某能级的能量,以下各式中正确的是(　　)
A.E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)
B.E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)
C.E(4s)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)
B
6．下列原子或离子的核外电子排布式，正确的是(　　)
A．16S2－：1s22s22p63s23p4
B．21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1
C．18Ar：1s22s22p63s23p6
D．9F：2s22p5
C
7.下列基态原子与离子的电子排布式错误的是 (　　)
A.K:1s22s22p63s23p64s1
B.F-:1s22s22p6
C.Fe:1s22s22p63s23p63d54s2
D.Kr:1s22s22p63s23p63d104s24p6
C
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