人教版（2019）选择性必修二 1.1.2 构造原理与电子排布式 课件(共31张PPT)

(共31张PPT)
第一章 原子结构与性质
2019人教版选择性必修二
第一节 原子结构
第二课时 构造原理与电子排布式
hν = E2-E1
h-又称普朗克常数
h-又称普朗克常数
频率ν=波速/波长 ，即ν=c/λ,光子的速度是c
"烤蓝"方法很多，常用碱性或酸性药液使金属表面产生蓝黑色保护层。我国旧时做银饰常用烤蓝这种方法，将银放入碱或酸液，进行加热，视药液种类浓度，温度一般达到90-110度，银开始发黄，然后发蓝红色，接着是蓝黑色、最后变成黑色，需要哪种颜色，就适时取出，然后清洗，这样不管得到的是蓝黑色或黑色才都可以叫做"烤蓝"。
第二课时 构造原理与电子排布式
核心素养发展目标
1.通过认识原子结构及核外电子排布，辨识微观粒子的运动状态不同于宏观物体的运动状态。
2.结合原子核外电子排布规律及核外电子排布的原则建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。
请根据1～18号元素的原子结构示意图，结合已有的能级知识，分析核外电子在能级中的排布规律。
构造原理
结合H、He的原子结构示意图可知，电子首先填入能量最低的1s能级，直至将该能级填满。
能层 K L M N 最多电子数 2 8 18 32 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充电子数
2. 对于Li和Be，当1s能级填满之后，电子优先填入能量较低的2s能级，直至填满。
2
构造原理
2
6
3. 对于B至Ne元素，在1s、2s能级填满后，电子填入2p能级，直至2p能级填满。
能层 K L M N 最多电子数 2 8 18 32 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充电子数 2 2 6
4. 对于Na至Ar元素，电子首先填入3s能级。填满后，继续填入3p能级，直至3p能级填满。
2 6
小结：核外电子在能级中的排布顺序：
1s → 2s → 2p → 3s → 3p
构造原理
根据已有知识，试写出K原子的可能原子结构示意图？
猜想一：
+19
2 8 9
猜想二：
+19
2 8 8 1
×
√
最外层电子数不能多于8
构造原理
能层 K L M N 最多电子数 2 8 18 32 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充电子数 2 2 6 2 6
分析K中电子填入的能量最高的能级，并说明判断的依据。
1
核外电子在能级中的排布顺序：
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s
构造原理
能层 K L M N 最多电子数 2 8 18 32 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充电子数 2 2 6 2 6 2
当4s能级填满后，下一个电子应该填充在哪个能级？
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d
构造原理
电子在能级中的排布规律--能级交错
随核电荷数增大，电子并不总是填满一个能层后再填入下一个能层，这种现象称为能级交错。
核外电子在能级中的排布顺序：3p → 4s → 3d
K、Ca的光谱学实验均表明，二者最外层填充的电子均在4s能级。
这种能级交错在核外电子排布中非常普遍
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被称为构造原理。
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
构造原理
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
思考：有何规律？
构造原理规律： 1s；2s 2p；3s 3p；
4s 3d 4p；5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 7P
构造原理规律： ns (n-2)f (n-1)d np
构造原理：元素核电荷数每递增一个，同时增加一个核电荷和核外电子，就得到一个基态原子的电子排布，电子填满一个能级，就开始填入下一个能级
构造原理
构造原理中排布顺序的实质
——各能级的能量高低顺序
EnsE1sE2p同一能层的不同能级：
不同能层的同一能级：
构造原理规律：
【总结】
1s1
该能级的电子数
能层
电子排布式
将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。
ns<(n-2)f <(n-1)d能级符号
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
1 氢 H 1s1
2 氦 He
3 锂 Li
4 铍 Be
5 硼 B
6 碳 C
7 氮 N
8 氧 O
电子排布式
1s2
1s2 2s1
1s2 2s2
1s2 2s22p1
1s2 2s22p2
1s2 2s22p3
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
12 镁 Mg
13 铝 Al
14 硅 Si 1s2 2s22p6 3s23p2
15 磷 P 1s2 2s22p6 3s23p3
16 硫 S 1s2 2s22p6 3s23p4
电子排布式
1s2 2s22p6 3s1
1s2 2s22p6 3s2
1s2 2s22p6 3s23p1
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
电子排布式
1-36号元素基态原子的电子排布式
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
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。
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 氪 Kr
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
电子排布式
1-36号元素基态原子的电子排布式
请写出稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡的原子的最外层电子排布式，并写出除氦外其他元素原子的排布通式。
2He 1s2
10Ne 2s22p6
18Ar 3s23p6
36Kr 4s24p6
54Xe 5s25p6
86Rn 6s26p6
ns2np6
电子排布式
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
简化电子排布式
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（简称价层）。
Na 3s1 Cl 3s23p5
价层电子排布式
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、Cl的价层电子排布式
电子排布式也可以用于表示离子的核外电子排布，试写出
Na+、Cl-和Fe2+的电子排布式。
Na+ 1s22s22p6
Cl- 1s22s22p63s23p6
Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6
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，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
电子排布式书写小结
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。
电子排布式书写小结
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
电子排布式书写小结
(2)29Cu的电子排布式的书写
全充满
电子排布式书写小结
1.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
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。
学以致用
D
2.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
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。
学以致用
C
3.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。
学以致用
四　
1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2
1s22s22p1或[He]2s22p1
1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8　
1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
1s22s22p63s23p6或[Ne]3s23p6　
Br　
M
3
[Ar]3d104s24p3
ⅤA
课堂小结