1.1.2 构造原理与电子排布式 课件(共25张PPT) 2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 1.1.2 构造原理与电子排布式 课件(共25张PPT) 2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-04-01 10:55:29 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
第一节
原子结构
第2课时
构造原理与电子排布式
选择性必修二
第一章 原子结构与性质
1、理解原子核外电子排布的构造原理，记住能级顺序图
2、能应用构造原理写出1～36号元素基态原子核外电子排布
3、能根据电子排布的轨道表示式、结构示意图等推导出对应的原子或离子。
学习目标
旧知回顾
上节课，我们研究了原子核外电子的排布，核外电子分层排布，同一能层有不同的能级，同时研究基态与激发态、原子光谱，这节课研究以原子光谱事实为依据的构造原理。
核外电子在能级中依据什么规律排布？
核外电子在能级中的排布又可以如何表示？
思考
思考交流
（2）根据核外电子在能层中的排布规律，画出K的原子结构示意图。分析K中电子填人的能量最高的能级，并说明判断的依据。
（1）请画出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。
+19
2 8 9
+19
2 8 8 1
知识点一
构造原理
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。
2、构造原理示意图
Q
P
O
N
M
L
K
各圆圈间的接线方向表示随核电荷数递增而增加的电子填入能级的顺序
每一个小圈对应一个能级
每一行对应一个能层
Q
P
O
N
M
L
K
（2）随着电荷数递增，电子按：1s；2s 2p；3s 3p；4s 4p；5s 5p; 6s 6p；7s 5f 6d的顺序填充，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3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。
3d
4d
4f
5d
（1）元素的原子的核外电子的填充顺序是在能层的基础上，按能级能量由低到高依次填入相应能级，即按1s→2s→2p→……。
3、构造原理规律
（5）构造原理的补充说明：
作为一个理论模型，构造原理具有一定的局限性。对于个别特殊的过渡元素核外电子的排布并不适用。
（3）能级交错排布：
ns (n-2)f (n-1)d np
（4）各能级的能量高低顺序：
ns < (n-2)f < (n-1)d < np
3、构造原理规律
Q
P
O
N
M
L
K
知识点二
电子排布式
按照构造原理，元素的核电荷数每递增一个，同时增加一个核电荷和一个核外电子，就得到一个基态原子的电子排布。
电子填满了一个能级，就开始填入下一个能级，由此构建了元素周期表中各元素的基态原子的电子排布。
1s1→1s2→1s22s1→1s22s2→1s22s22p1→1s22s22p2
氢 氦 锂 铍 硼 碳
例如，从氢到碳的基态原子电子排布式为：
知识点二
电子排布式
用数字在能级符号 角标明该能级上排布的电子数，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
1、概念
2、表示方法
1s1
该能级的电子数
能层
能级
练一练
Mg元素基态原子的电子排布式中意义为：
S元素基态原子的电子排布式为__________________________。
23V元素基态原子的电子排布式为__________________________。
32Ge元素基态原子的电子排布式为__________________________。
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
D
1、基态原子电子排布式书写
1s22s22p63s23p4
1s22s22p63s23p63d34s2
1s22s22p63s23p63d104s24p2
拓展延伸
根据构造原理书写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 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
拓展延伸
根据构造原理书写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
拓展延伸
根据构造原理书写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
各能级的能量高低顺序
构造理论呈现的能级交错源于光谱学事实
构造理论是一个思维模型，是个假想过程
特别提示
拓展延伸
根据构造原理书写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
拓展延伸
根据构造原理书写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
（1）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
思考讨论
思考交流
（2）电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可以写成[Ne]3s1。请你分析[Ne]表达的含义，并仿照该式，写出8O、14Si和22Ti的简化电子排布式。分析该表示方法的优点。
[Ne]表示的是Ne的核外电子排布，也称为原子实。
Na 1s22s22p63s1
Na [Ne]3s1
这种原子的核外电子排布的表示方法叫做简化电子排布式。
原子实外的电子称为价层电子，决定元素的化学性质。
知识点二
电子排布式
3、简化电子排布式
26Fe
1s22s22p63s23p63d6 4s2
Ar
简化
Fe：[Ar] 3d64s2
[Ｘ]简称“原子实”
(1)方括号里的符号的意义是：
表示内层电子已达到稀有气体结构的部分
(2)方括号后的电子层称为价电子层
将电子排布式中的内层电子排布用相应的稀有气体元素符号加方括号来表示,而得到的式子称为简化电子排布式
Fe： 3d64s2
(1)“价层”定义：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) 。
(2)价电子的位置：
①对于主族元素和零族元素来说，价电子即最外层电子
表示方法：nsx或nsxnpy
②对于副族和第VIII族元素来说，价电子除最外层电子外，还可能包括次外层电子
表示方法：(n-1)dxnsy 或 ndx (钯4d10) 或 (n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy
知识点二
电子排布式
4、价层电子排布式
思考讨论
（3）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
Na 1s22s22p63s1
Cl 1s22s22p63s23p5
Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6
Fe2+ [Ar]3d6
基态原子转化为相应离子时的一般规律:原子失去电子时总是先失去最外层电子,然后失去次外层电子,之后是倒数第三层电子……对于主族元素的原子来说,一般只失去最外层电子,而过渡元素的原子可能还会进一步失去内层电子;原子得到电子时,一般总是填充到最外能层未填满的能级上。
1、某原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,则下列说法错误的是 ( )
A.该原子的简化电子排布式为[Ne]3s23p4
B.该原子的价层电子排布式为3p4
C.该原子核外电子共占据三个能层
D.该原子核外电子共占据五个能级
练一练
B
解析:某原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,该元素为16号的硫元素。该原子的简化电子排布式为[Ne]3s23p4,A正确;该原子的价层电子排布式为3s23p4,B错误;该原子核外电子共占据三个能层,C正确;该原子核外电子共占据1s、2s、2p、3s、3p五个能级,D正确。
练一练
2.按要求填空:
(1)B原子的电子排布式为 。
(2)N原子的最外层电子排布式为 。
(3)Se的原子序数为 ,其核外M层电子排布式为 。
(4)Li3N晶体中氮以N3-形式存在,N3-的电子排布式为 。
(5) 镓(Ga)原子的电子排式:
。
1s22s22p1
2s22p3
34
3s23p63d10
1s22s22p6
1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
A为 (写出元素符号,下同),电子排布式是 ;
B为 ,简化电子排布式是 ;
C为 ,最外层电子排布式是 ;
D为 ,电子排布式是 ;
E为 ,原子结构示意图是 。
练一练
3、元素推断题
Si
1s22s22p63s23p2
Na
[Ne]3s1
P
3s23p3
N
1s22s22p3
Fe
本节小结
第一节
原子结构
第2课时
构造原理与电子排布式
选择性必修二
第一章 原子结构与性质
1、理解原子核外电子排布的构造原理，记住能级顺序图
2、能应用构造原理写出1～36号元素基态原子核外电子排布
3、能根据电子排布的轨道表示式、结构示意图等推导出对应的原子或离子。
学习目标
旧知回顾
上节课，我们研究了原子核外电子的排布，核外电子分层排布，同一能层有不同的能级，同时研究基态与激发态、原子光谱，这节课研究以原子光谱事实为依据的构造原理。
核外电子在能级中依据什么规律排布？
核外电子在能级中的排布又可以如何表示？
思考
思考交流
（2）根据核外电子在能层中的排布规律，画出K的原子结构示意图。分析K中电子填人的能量最高的能级，并说明判断的依据。
（1）请画出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。
+19
2 8 9
+19
2 8 8 1
知识点一
构造原理
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。
2、构造原理示意图
Q
P
O
N
M
L
K
各圆圈间的接线方向表示随核电荷数递增而增加的电子填入能级的顺序
每一个小圈对应一个能级
每一行对应一个能层
Q
P
O
N
M
L
K
（2）随着电荷数递增，电子按：1s；2s 2p；3s 3p；4s 4p；5s 5p; 6s 6p；7s 5f 6d的顺序填充，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3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。
3d
4d
4f
5d
（1）元素的原子的核外电子的填充顺序是在能层的基础上，按能级能量由低到高依次填入相应能级，即按1s→2s→2p→……。
3、构造原理规律
（5）构造原理的补充说明：
作为一个理论模型，构造原理具有一定的局限性。对于个别特殊的过渡元素核外电子的排布并不适用。
（3）能级交错排布：
ns (n-2)f (n-1)d np
（4）各能级的能量高低顺序：
ns < (n-2)f < (n-1)d < np
3、构造原理规律
Q
P
O
N
M
L
K
知识点二
电子排布式
按照构造原理，元素的核电荷数每递增一个，同时增加一个核电荷和一个核外电子，就得到一个基态原子的电子排布。
电子填满了一个能级，就开始填入下一个能级，由此构建了元素周期表中各元素的基态原子的电子排布。
1s1→1s2→1s22s1→1s22s2→1s22s22p1→1s22s22p2
氢 氦 锂 铍 硼 碳
例如，从氢到碳的基态原子电子排布式为：
知识点二
电子排布式
用数字在能级符号 角标明该能级上排布的电子数，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
1、概念
2、表示方法
1s1
该能级的电子数
能层
能级
练一练
Mg元素基态原子的电子排布式中意义为：
S元素基态原子的电子排布式为__________________________。
23V元素基态原子的电子排布式为__________________________。
32Ge元素基态原子的电子排布式为__________________________。
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
D
1、基态原子电子排布式书写
1s22s22p63s23p4
1s22s22p63s23p63d34s2
1s22s22p63s23p63d104s24p2
拓展延伸
根据构造原理书写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 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
拓展延伸
根据构造原理书写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
拓展延伸
根据构造原理书写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
各能级的能量高低顺序
构造理论呈现的能级交错源于光谱学事实
构造理论是一个思维模型，是个假想过程
特别提示
拓展延伸
根据构造原理书写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
拓展延伸
根据构造原理书写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
（1）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
思考讨论
思考交流
（2）电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可以写成[Ne]3s1。请你分析[Ne]表达的含义，并仿照该式，写出8O、14Si和22Ti的简化电子排布式。分析该表示方法的优点。
[Ne]表示的是Ne的核外电子排布，也称为原子实。
Na 1s22s22p63s1
Na [Ne]3s1
这种原子的核外电子排布的表示方法叫做简化电子排布式。
原子实外的电子称为价层电子，决定元素的化学性质。
知识点二
电子排布式
3、简化电子排布式
26Fe
1s22s22p63s23p63d6 4s2
Ar
简化
Fe：[Ar] 3d64s2
[Ｘ]简称“原子实”
(1)方括号里的符号的意义是：
表示内层电子已达到稀有气体结构的部分
(2)方括号后的电子层称为价电子层
将电子排布式中的内层电子排布用相应的稀有气体元素符号加方括号来表示,而得到的式子称为简化电子排布式
Fe： 3d64s2
(1)“价层”定义：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) 。
(2)价电子的位置：
①对于主族元素和零族元素来说，价电子即最外层电子
表示方法：nsx或nsxnpy
②对于副族和第VIII族元素来说，价电子除最外层电子外，还可能包括次外层电子
表示方法：(n-1)dxnsy 或 ndx (钯4d10) 或 (n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy
知识点二
电子排布式
4、价层电子排布式
思考讨论
（3）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
Na 1s22s22p63s1
Cl 1s22s22p63s23p5
Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6
Fe2+ [Ar]3d6
基态原子转化为相应离子时的一般规律:原子失去电子时总是先失去最外层电子,然后失去次外层电子,之后是倒数第三层电子……对于主族元素的原子来说,一般只失去最外层电子,而过渡元素的原子可能还会进一步失去内层电子;原子得到电子时,一般总是填充到最外能层未填满的能级上。
1、某原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,则下列说法错误的是 ( )
A.该原子的简化电子排布式为[Ne]3s23p4
B.该原子的价层电子排布式为3p4
C.该原子核外电子共占据三个能层
D.该原子核外电子共占据五个能级
练一练
B
解析:某原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,该元素为16号的硫元素。该原子的简化电子排布式为[Ne]3s23p4,A正确;该原子的价层电子排布式为3s23p4,B错误;该原子核外电子共占据三个能层,C正确;该原子核外电子共占据1s、2s、2p、3s、3p五个能级,D正确。
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2.按要求填空:
(1)B原子的电子排布式为 。
(2)N原子的最外层电子排布式为 。
(3)Se的原子序数为 ,其核外M层电子排布式为 。
(4)Li3N晶体中氮以N3-形式存在,N3-的电子排布式为 。
(5) 镓(Ga)原子的电子排式:
。
1s22s22p1
2s22p3
34
3s23p63d10
1s22s22p6
1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
A为 (写出元素符号,下同),电子排布式是 ;
B为 ,简化电子排布式是 ;
C为 ,最外层电子排布式是 ;
D为 ,电子排布式是 ;
E为 ,原子结构示意图是 。
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3、元素推断题
Si
1s22s22p63s23p2
Na
[Ne]3s1
P
3s23p3
N
1s22s22p3
Fe
本节小结