1.2.1 基态原子的核外电子排布 课件(共28张PPT) 2024-2025学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 1.2.1 基态原子的核外电子排布 课件(共28张PPT) 2024-2025学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 2.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-27 14:06:11 | ||
图片预览
文档简介
(共28张PPT)
第1章 原子结构与元素性质
第2节 原子结构与元素周期表
第1课时 基态原子的核外电子排布 电子排布式
太阳光谱中的夫琅禾费线
1814年，德国物理学家夫琅禾费发明了分光镜并用来观察太阳光，发现太阳光谱中有570多条黑线，后人称为夫琅禾费线。1925年，德国科学家洪特解释了复杂光谱，得出了过的元素的光谱学基态原子的电子排布，为构造原理的确立奠定了基础。
1.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理。
2.知道1～36号元素基态原子核外电子的排布。
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。（宏观辨识与微观探析）
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。（证据推理与模型认知）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
【复习回顾】
核外电子排布原则：一低四不超
1、电子优先排布在能量低的电子层里，先排满K层，再排L层。
2、每个电子层最多容纳的电子数为2n2（n为电子层数）
3、最外层电子数不超过8个（K为2个），次外层不超过18个，倒数第三 层不超过32个。
上述规律相互制约，相互联系
在化学（必修）中我们就学习了原子核外电子是在原子核外距离原子核由近及远、能量由低到高分层排布。如1-18号原子核外电子分层排布的原子结构示意图为：
【温故知新】
能级（s，p，d，f，g…）
能量
电子层（能层）
离核距离
能量
…654321
…PONMLK
我们知道原子核外的电子是按能量高低由近及远排布在原子轨道上的,那么基态原子的核外电子是如何在原子轨道上排布的呢？
活动探究
请根据有关原子轨道的知识和以及阅读教材，归纳基态原子核外电子排布的原则，将学案探究一完成，限时5分钟。
①基态原子的核外电子在各个原子轨道上的排布方式应使整个原子体系的能量最低。
基态原子的核外电子排布
规律:⑴能量最低原理
②随着原子序数的递增，基态原子的核外电子在原子轨道上的排列顺序的规律称为构造原理。
1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d 、6p、7s……
构造原理规律： ns＜ (n-2)f＜ (n-1)d＜np
(1)在多电子原子中，电子进入能级的先后应遵循的原则是什么？
能量最低原则。电子最先排布在能量低的轨道上，然后依次排布在能量较高的轨道上。
(2)多电子原子核外电子排布是否完全遵循电子层的顺序？
从第三电子层开始各轨道不完全遵循电子层顺序，产生了轨道能量交错排列，即产生“能级交错”现象。
(3)轨道的能量高低主要是由哪些因素决定的？
各轨道的能量由电子层序数和轨道类型共同决定，各轨道的能量高低顺序，符合ns<(n－2)f<(n－1)d【交流思考】
一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子自旋状态不同。
推算各电子层(n)最多容纳的电子数是多少？
n=1时 共1个原子轨道：1s
n=2时共4个原子轨道：2s、2p
……n时共n2个原子轨道
n=3时共9个原子轨道：3s、3p、3d
n=4时共16个原子轨道：4s、4p、4d、4f
电子数:2个 2×12
电子数:8个 2×22
电子数:18个 2×32
电子数: 32个 2×42
电子数: 2n2个
⑵泡利不相容原理：
电子排布式：根据能级顺序并用数字在能级符号的右上角表明该能级上的排布的电子数目来表示元素原子的电子排布情况的式子。
Na： 1s2 2s2 2p6 3s1
能层序数
该能级上的电子数
能级符号
原则:按构造原理充入电子,按能层次序书写。
阅读教材，记住1~18号元素基态原子的电子排布式。
交流研讨
基态碳原子2P轨道上的电子是如何排布的？阅读课本第12页了解基态原子核外电子排布的第3个原则：洪特规则。
轨道表示式(电子排布图)
用一个小圆圈(或方框)表示一个原子轨道，在圆圈(或方框)内用箭头“↑”或“↓”标明原子核外电子排布的式子称为轨道表示式。
碳：C
1s2 2s22p2
1s
2s
2p
↑↓
↑↓
？
↑ ↑
√
↑ ↓
×
能量最低
↑ ↑
⑶洪特规则：
↑↓
×
电子在能量相同的轨道上排布时，尽可能分占不同的原子轨道并且自旋状态相同。
√
阅读教材，书写1-18号元素基态原子核外电子排布轨道表示式。
1～18号元素基态原子的电子排布式和轨道表示式
【交流研讨】
按照三个排布规则，尝试写出下列元素基态原子的核外电子排布式。
19钾 K： 20钙 Ca：
24铬 Cr： 26铁 Fe：
27钴 Co： 29铜 Cu：
30锌 Zn： 35溴 Br：
36氪 Kr：
1s22s22p63s23p64s1；
1s22s22p63s23p64s2；
1s22s22p63s23p63d44s2；
1s22s22p63s23p63d64s2；
1s22s22p63s23p63d74s2；
1s22s22p63s23p63d94s2；
1s22s22p63s23p63d104s2；
1s22s22p63s23p63d104s24p5；
1s22s22p63s23p63d104s24p6
24Cr的电子排布图:
1s22s22p63s23p63d54s1
不是3d44s2
29Cu的电子排布图:
1s22s22p63s23p63d104s1
不是3d94s2
能量较低
状态稳定
全充满（p6，d10，f14）
全空时（p0，d0，f0 ）
半充满（p3，d5，f7 ）
↑ ↑ ↑
np3
⑷Cr和Cu的核外电子排布的特例(洪特规则的特例)：
对于能量相同的轨道(同一能级),当电子排布处于全满、半满、全空时比较稳定,整个体系的能量最低。
总结：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
①相同能层的不同能级的能量高低顺序 ：
②英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：
③不同层不同能级可由下面的公式得出:
各能级的能量高低顺序
ns＜np＜nd＜nf
1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p; 3d＜4d
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
按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中
总结：书写原则
(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
总结：书写原则
电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可简化为[Ne]3s1，
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价层电子排布式
Na 3s1 Al 3s23p1
Cl 3s23p5 Mn 3d5 4s2
Br 4s24p5
原子的价电子表示式：
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。
原子的价电子表示式：
钾K： ； 钙Ca： ；
铬Cr： ； 铁Fe： ；
钴Co： ； 铜Cu： ；
锌Zn： ； 溴Br： 。
了解元素周期表中主族中的ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA元素的价电子排布。
4s1 4s2
3d54s1 3d64s2
3d74s2 3d104s1
3d104s2 4s24p5
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
原子核外电子排布
构造原理
电子排布式
核外电子的填充顺序
实质：各能级的能量高低顺序
能级交错现象
概念
书写方法
能层
能级
符号：K L M N O P Q
能量：K → Q依次升高
符号：s、p、d、f
能级数=能层序数
1.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
2.下列轨道表示式所表示的元素原子中，能量处于最低状态的是( )
C
3、（双选）下列有关核外电子排布式或轨道表示式不正确的是( )
A.24Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1
B.K的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1
C.N原子的轨道表示式：
D.S原子的轨道表示式：
BD
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
1s 2s 2p 3s 3p
↑↓
↑↓
↑
↑
↑
1s 2s 2p
4.按要求填空:
(1)基态B原子的电子排布式为___________________ 。
(2)基态N原子的价电子排布式为____________。
(3)Se原子序数为____________,其核外M层电子的排布式为____________。
(4)Li3N晶体中氮以N3-形式存在,基态N3-的电子排布式为____________。
(5)写出基态镓(Ga)原子的电子排布式:_________________ _____ 。
1s22s22p1或[He]2s22p1
2s22p3
34
3s23p63d10
1s22s22p6
1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1
第1章 原子结构与元素性质
第2节 原子结构与元素周期表
第1课时 基态原子的核外电子排布 电子排布式
太阳光谱中的夫琅禾费线
1814年，德国物理学家夫琅禾费发明了分光镜并用来观察太阳光，发现太阳光谱中有570多条黑线，后人称为夫琅禾费线。1925年，德国科学家洪特解释了复杂光谱，得出了过的元素的光谱学基态原子的电子排布，为构造原理的确立奠定了基础。
1.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理。
2.知道1～36号元素基态原子核外电子的排布。
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。（宏观辨识与微观探析）
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。（证据推理与模型认知）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
【复习回顾】
核外电子排布原则：一低四不超
1、电子优先排布在能量低的电子层里，先排满K层，再排L层。
2、每个电子层最多容纳的电子数为2n2（n为电子层数）
3、最外层电子数不超过8个（K为2个），次外层不超过18个，倒数第三 层不超过32个。
上述规律相互制约，相互联系
在化学（必修）中我们就学习了原子核外电子是在原子核外距离原子核由近及远、能量由低到高分层排布。如1-18号原子核外电子分层排布的原子结构示意图为：
【温故知新】
能级（s，p，d，f，g…）
能量
电子层（能层）
离核距离
能量
…654321
…PONMLK
我们知道原子核外的电子是按能量高低由近及远排布在原子轨道上的,那么基态原子的核外电子是如何在原子轨道上排布的呢？
活动探究
请根据有关原子轨道的知识和以及阅读教材，归纳基态原子核外电子排布的原则，将学案探究一完成，限时5分钟。
①基态原子的核外电子在各个原子轨道上的排布方式应使整个原子体系的能量最低。
基态原子的核外电子排布
规律:⑴能量最低原理
②随着原子序数的递增，基态原子的核外电子在原子轨道上的排列顺序的规律称为构造原理。
1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d 、6p、7s……
构造原理规律： ns＜ (n-2)f＜ (n-1)d＜np
(1)在多电子原子中，电子进入能级的先后应遵循的原则是什么？
能量最低原则。电子最先排布在能量低的轨道上，然后依次排布在能量较高的轨道上。
(2)多电子原子核外电子排布是否完全遵循电子层的顺序？
从第三电子层开始各轨道不完全遵循电子层顺序，产生了轨道能量交错排列，即产生“能级交错”现象。
(3)轨道的能量高低主要是由哪些因素决定的？
各轨道的能量由电子层序数和轨道类型共同决定，各轨道的能量高低顺序，符合ns<(n－2)f<(n－1)d
一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子自旋状态不同。
推算各电子层(n)最多容纳的电子数是多少？
n=1时 共1个原子轨道：1s
n=2时共4个原子轨道：2s、2p
……n时共n2个原子轨道
n=3时共9个原子轨道：3s、3p、3d
n=4时共16个原子轨道：4s、4p、4d、4f
电子数:2个 2×12
电子数:8个 2×22
电子数:18个 2×32
电子数: 32个 2×42
电子数: 2n2个
⑵泡利不相容原理：
电子排布式：根据能级顺序并用数字在能级符号的右上角表明该能级上的排布的电子数目来表示元素原子的电子排布情况的式子。
Na： 1s2 2s2 2p6 3s1
能层序数
该能级上的电子数
能级符号
原则:按构造原理充入电子,按能层次序书写。
阅读教材，记住1~18号元素基态原子的电子排布式。
交流研讨
基态碳原子2P轨道上的电子是如何排布的？阅读课本第12页了解基态原子核外电子排布的第3个原则：洪特规则。
轨道表示式(电子排布图)
用一个小圆圈(或方框)表示一个原子轨道，在圆圈(或方框)内用箭头“↑”或“↓”标明原子核外电子排布的式子称为轨道表示式。
碳：C
1s2 2s22p2
1s
2s
2p
↑↓
↑↓
？
↑ ↑
√
↑ ↓
×
能量最低
↑ ↑
⑶洪特规则：
↑↓
×
电子在能量相同的轨道上排布时，尽可能分占不同的原子轨道并且自旋状态相同。
√
阅读教材，书写1-18号元素基态原子核外电子排布轨道表示式。
1～18号元素基态原子的电子排布式和轨道表示式
【交流研讨】
按照三个排布规则，尝试写出下列元素基态原子的核外电子排布式。
19钾 K： 20钙 Ca：
24铬 Cr： 26铁 Fe：
27钴 Co： 29铜 Cu：
30锌 Zn： 35溴 Br：
36氪 Kr：
1s22s22p63s23p64s1；
1s22s22p63s23p64s2；
1s22s22p63s23p63d44s2；
1s22s22p63s23p63d64s2；
1s22s22p63s23p63d74s2；
1s22s22p63s23p63d94s2；
1s22s22p63s23p63d104s2；
1s22s22p63s23p63d104s24p5；
1s22s22p63s23p63d104s24p6
24Cr的电子排布图:
1s22s22p63s23p63d54s1
不是3d44s2
29Cu的电子排布图:
1s22s22p63s23p63d104s1
不是3d94s2
能量较低
状态稳定
全充满（p6，d10，f14）
全空时（p0，d0，f0 ）
半充满（p3，d5，f7 ）
↑ ↑ ↑
np3
⑷Cr和Cu的核外电子排布的特例(洪特规则的特例)：
对于能量相同的轨道(同一能级),当电子排布处于全满、半满、全空时比较稳定,整个体系的能量最低。
总结：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
①相同能层的不同能级的能量高低顺序 ：
②英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：
③不同层不同能级可由下面的公式得出:
各能级的能量高低顺序
ns＜np＜nd＜nf
1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p; 3d＜4d
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
按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中
总结：书写原则
(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
总结：书写原则
电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可简化为[Ne]3s1，
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价层电子排布式
Na 3s1 Al 3s23p1
Cl 3s23p5 Mn 3d5 4s2
Br 4s24p5
原子的价电子表示式：
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。
原子的价电子表示式：
钾K： ； 钙Ca： ；
铬Cr： ； 铁Fe： ；
钴Co： ； 铜Cu： ；
锌Zn： ； 溴Br： 。
了解元素周期表中主族中的ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA元素的价电子排布。
4s1 4s2
3d54s1 3d64s2
3d74s2 3d104s1
3d104s2 4s24p5
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
原子核外电子排布
构造原理
电子排布式
核外电子的填充顺序
实质：各能级的能量高低顺序
能级交错现象
概念
书写方法
能层
能级
符号：K L M N O P Q
能量：K → Q依次升高
符号：s、p、d、f
能级数=能层序数
1.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
2.下列轨道表示式所表示的元素原子中，能量处于最低状态的是( )
C
3、（双选）下列有关核外电子排布式或轨道表示式不正确的是( )
A.24Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1
B.K的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1
C.N原子的轨道表示式：
D.S原子的轨道表示式：
BD
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
1s 2s 2p 3s 3p
↑↓
↑↓
↑
↑
↑
1s 2s 2p
4.按要求填空:
(1)基态B原子的电子排布式为___________________ 。
(2)基态N原子的价电子排布式为____________。
(3)Se原子序数为____________,其核外M层电子的排布式为____________。
(4)Li3N晶体中氮以N3-形式存在,基态N3-的电子排布式为____________。
(5)写出基态镓(Ga)原子的电子排布式:_________________ _____ 。
1s22s22p1或[He]2s22p1
2s22p3
34
3s23p63d10
1s22s22p6
1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1