《学霸笔记 同步精讲》专题2 原子结构与元素性质 第1单元 第2课时 原子核外电子的排布（课件）高中化学苏教版选择性必修2
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》专题2 原子结构与元素性质 第1单元 第2课时 原子核外电子的排布（课件）高中化学苏教版选择性必修2 |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-05 00:00:00 | ||
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文档简介
(共33张PPT)
第2课时 原子核外电子的排布
专题2
2026
内容索引
01
02
03
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
课堂小结
课标定位、素养阐释
1.能结合能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则书写1~36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式,并说明含义。
2.知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,明确其简单应用。
自主预习 新知导学
一、原子核外电子的排布及表示方法
1.原子核外电子排布遵循的原理。
2.原子核外电子排布的轨道能量顺序。
3.原子核外电子排布的表示方法。
(1)电子排布式。
①钙原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p64s2 或 [Ar]4s2 。
②24号元素铬原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1
或 [Ar]3d54s1 。
(2)轨道表示式。
①氧原子的轨道表示式为：
_____________________________
②磷原子的轨道表示式为：
___________________________________
(3)外围电子排布式。
氯原子的外围电子排布式为 3s23p5 ,外围电子轨道表示式为
二、光谱与光谱分析
1.光谱的成因及分类。
2.光谱分析:在现代化学中,人们可通过原子发射光谱或吸收光谱来检测元素,称为光谱分析。
【效果自测】
1.写出下列原子的电子排布式。
(1)16S
(2)19K
提示：(1)1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4
(2)1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1
2.写出下列原子的轨道表示式。
(1)F
(2)Na
提示：(1) (2)
合作探究 释疑解惑
探究任务1
核外电子的排布原理
【问题引领】
1.下列轨道表示式中哪个是硼的基态原子 为什么
提示：A为硼的基态原子。根据泡利不相容原理,在一个原子轨道里的两个电子应自旋相反。
2.氦存在1s12s1的状态吗
提示：氦处于激发态时可能会存在1s12s1的状态。
3.为什么基态K和Ca的外围电子是4s1和4s2,而不是3d1和3d2
提示：3d轨道的能量比4s高,如果按照3d1和3d2排布,违背了能量最低原理。
4.指出下列轨道表示式的书写分别违背了什么原则
①2p轨道上有3个电子的原子:
②2p轨道上有2个电子的原子:
③基态P原子:1s22s22p63s23
④4s轨道上有2个电子的原子:
⑤3d轨道上有8个电子的原子:
提示：①②③⑤违背了洪特规则,原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占在不同的原子轨道上,且自旋状态相同。④违背了泡利不相容原理,每个原子轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子。
【归纳提升】
1.泡利不相容原理。
(1)原子核外电子的自旋可以有两种不同的状态,通常用方向相反的箭头“↑”“↓”来表示。
(2)将在同一原子轨道上运动的自旋状态相反的2个电子称为电子对,用方向相反的箭头“↑↓”来表示;将在原子轨道上运动的单个电子称为单电子或未成对电子。
(3)原子轨道与原子轨道数和最多容纳的电子数的关系:
原子轨道 s p d f
原子轨道数 1 3 5 7
最多容纳的电子数 2 6 10 14
2.洪特规则。
在能量相同的轨道上分布的电子,将尽可能分占不同的轨道,而且自旋状态相同。例如,碳原子中的2个p电子的排布应该是 ,而不是 。
【典型例题】
【例题1】 下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是 (填序号,下同),违反能量最低原理的是 ,违反洪特规则的是 ,违反泡利不相容原理的是 。
①Ca2+:1s22s22p63s23p6
②F-:1s22s23p6
③P:
④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2
⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2
⑥Mg2+:1s22s22p6
⑦C:
答案：①⑤⑥ ② ③④ ⑦
解析： ①正确;根据核外电子排布规律知,②中错误在于电子排完2s轨道后应排2p轨道,而不是3p轨道,正确的电子排布式应为1s22s22p6;③中没有遵循洪特规则,正确的电子排布式应为 ;④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时,体系的能量较低,原子较稳定,正确的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1;⑤和⑥正确;⑦违反泡利不相容原理,正确的电子排布式应为 。
易错警示 在表示原子核外电子排布时,要综合考虑能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则,不能顾此失彼。在做有关选择题时,具体方法可采取排除法,先用其中的一条规则去排除,再利用剩余两条规则去分析,便可得出正确答案。
【变式训练1】 下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是( )。
选项 电子排布式或轨道表示式 评价
A N原子的轨道表示式: 错误;违反洪特规则
B O原子的轨道表示式: 错误;违反泡利不相容原理
C K原子的轨道表示式:1s22s22p63s23p63d1 错误;违反能量最低原理
D Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6 错误;违反能量最低原理
答案：C
解析：相同轨道中的两个电子自旋状态不同,A项违反了泡利不相容原理,不符合题意,A项错误;原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占在不同的原子轨道上,且自旋状态相同,B项违反了洪特规则,不符合题意,B项错误;K原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,C项违反能量最低原理,符合题意,C项正确;Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6,正确,评价错误,D项错误。
【问题引领】
探究任务2
电子排布式的书写
元素周期表中钠的电子排布式写成[Ne]3s1,方括号里的符号是什么意义 模仿写出8号、14号、26号元素的电子排布式。
提示：方括号里的符号表示该元素前一周期的稀有气体元素原子的电子排布结构。O:[He]2s22p4;Si:[Ne]3s23p2;Fe:[Ar]3d64s2。
【归纳提升】
1.简单原子的电子排布式的书写。
按照轨道能量顺序将电子依次填充到能量逐渐升高的轨道中。
6C:1s22s22p2; 10Ne:1s22s22p6;
17Cl:1s22s22p63s23p5; 19K:1s22s22p63s23p64s1。
2.复杂原子的电子排布式的书写。
对于较复杂的电子排布式,应先按能量最低原理从低到高排列,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,然后将同一层的排列在一起,即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
3.简单离子电子排布式的书写。
先写原子的电子排布式,再得失电子。例如:O2-的电子排布式,先写氧原子的电子排布式为1s22s22p4,再得2个电子知O2-的电子排布式为1s22s22p6。Fe3+的电子排布式,先写铁原子的电子排布式为[Ar]3d64s2,再失去3个电子(由外层向里层失去电子)得到Fe3+电子排布式为[Ar]3d5,而不能先失去3个电子,再按轨道能量顺序写成[Ar]3d34s2。
4.轨道表示式中各符号、数字的含义(以基态Si原子为例)
5.书写原子轨道表示式的“五项要求”
(1)一个方框表示一个原子轨道,一个“箭头”表示一个电子,其中,s轨道表示为□,p轨道表示为 ,d轨道表示为 。
(2)不同轨道的方框要相互分开,同一轨道的方框要相互连接。
(3)整个原子的轨道表示式中各能级的排列顺序与相应的电子排布式一致。
(4)当一个方框中有2个电子时,它们的自旋状态不同;当能量相同的各个原子轨道有多个电子时,电子要分占不同的原子轨道且自旋状态相同。
(5)洪特规则的特例,在能量相同的轨道(同一能级)上的电子排布处于全充满、半充满或全空状态时,具有较低的能量和较高的稳定性。如基态Cr原子的价电子轨道表示式为 (半充满),易错写为 。
易错提醒
书写轨道表示式时,常出现的错误及正确书写
【典型例题】
【例题2】 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。
(1)基态A元素原子的原子核外M电子层电子数是L电子层电子数的一半:
。
(2)基态B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+、N3-的电子排布式分别为 、 、 。
答案：(1)1s22s22p63s23p2
(2)1s22s22p1
(3)1s22s22p63s23p63d8 1s22s22p63s23p63d5 1s22s22p6
解析：(1)L电子层有8个电子,则M电子层有4个电子,故A为硅。(2)当次外层为K电子层时,最外层电子数为3,则B为硼;当次外层为L电子层时,最外层电子数为1.5×8=12,违背了排布规律,故不可能。(3)Ni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,故基态Ni2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d8;基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,故基态Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;氮原子序数为7,基态N原子的电子排布式为1s22s22p3,故基态N3-的电子排布式为1s22s22p6。
【变式训练2】 写出下列基态粒子的外围电子的轨道表示式。
(1)Cl-:___________________;
(2)Ti:___________________;
(3)Mn:___________________;
(4)Zn2+:___________________。
答案：
课堂小结
第2课时 原子核外电子的排布
专题2
2026
内容索引
01
02
03
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
课堂小结
课标定位、素养阐释
1.能结合能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则书写1~36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式,并说明含义。
2.知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,明确其简单应用。
自主预习 新知导学
一、原子核外电子的排布及表示方法
1.原子核外电子排布遵循的原理。
2.原子核外电子排布的轨道能量顺序。
3.原子核外电子排布的表示方法。
(1)电子排布式。
①钙原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p64s2 或 [Ar]4s2 。
②24号元素铬原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1
或 [Ar]3d54s1 。
(2)轨道表示式。
①氧原子的轨道表示式为：
_____________________________
②磷原子的轨道表示式为：
___________________________________
(3)外围电子排布式。
氯原子的外围电子排布式为 3s23p5 ,外围电子轨道表示式为
二、光谱与光谱分析
1.光谱的成因及分类。
2.光谱分析:在现代化学中,人们可通过原子发射光谱或吸收光谱来检测元素,称为光谱分析。
【效果自测】
1.写出下列原子的电子排布式。
(1)16S
(2)19K
提示：(1)1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4
(2)1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1
2.写出下列原子的轨道表示式。
(1)F
(2)Na
提示：(1) (2)
合作探究 释疑解惑
探究任务1
核外电子的排布原理
【问题引领】
1.下列轨道表示式中哪个是硼的基态原子 为什么
提示：A为硼的基态原子。根据泡利不相容原理,在一个原子轨道里的两个电子应自旋相反。
2.氦存在1s12s1的状态吗
提示：氦处于激发态时可能会存在1s12s1的状态。
3.为什么基态K和Ca的外围电子是4s1和4s2,而不是3d1和3d2
提示：3d轨道的能量比4s高,如果按照3d1和3d2排布,违背了能量最低原理。
4.指出下列轨道表示式的书写分别违背了什么原则
①2p轨道上有3个电子的原子:
②2p轨道上有2个电子的原子:
③基态P原子:1s22s22p63s23
④4s轨道上有2个电子的原子:
⑤3d轨道上有8个电子的原子:
提示：①②③⑤违背了洪特规则,原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占在不同的原子轨道上,且自旋状态相同。④违背了泡利不相容原理,每个原子轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子。
【归纳提升】
1.泡利不相容原理。
(1)原子核外电子的自旋可以有两种不同的状态,通常用方向相反的箭头“↑”“↓”来表示。
(2)将在同一原子轨道上运动的自旋状态相反的2个电子称为电子对,用方向相反的箭头“↑↓”来表示;将在原子轨道上运动的单个电子称为单电子或未成对电子。
(3)原子轨道与原子轨道数和最多容纳的电子数的关系:
原子轨道 s p d f
原子轨道数 1 3 5 7
最多容纳的电子数 2 6 10 14
2.洪特规则。
在能量相同的轨道上分布的电子,将尽可能分占不同的轨道,而且自旋状态相同。例如,碳原子中的2个p电子的排布应该是 ,而不是 。
【典型例题】
【例题1】 下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是 (填序号,下同),违反能量最低原理的是 ,违反洪特规则的是 ,违反泡利不相容原理的是 。
①Ca2+:1s22s22p63s23p6
②F-:1s22s23p6
③P:
④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2
⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2
⑥Mg2+:1s22s22p6
⑦C:
答案：①⑤⑥ ② ③④ ⑦
解析： ①正确;根据核外电子排布规律知,②中错误在于电子排完2s轨道后应排2p轨道,而不是3p轨道,正确的电子排布式应为1s22s22p6;③中没有遵循洪特规则,正确的电子排布式应为 ;④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时,体系的能量较低,原子较稳定,正确的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1;⑤和⑥正确;⑦违反泡利不相容原理,正确的电子排布式应为 。
易错警示 在表示原子核外电子排布时,要综合考虑能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则,不能顾此失彼。在做有关选择题时,具体方法可采取排除法,先用其中的一条规则去排除,再利用剩余两条规则去分析,便可得出正确答案。
【变式训练1】 下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是( )。
选项 电子排布式或轨道表示式 评价
A N原子的轨道表示式: 错误;违反洪特规则
B O原子的轨道表示式: 错误;违反泡利不相容原理
C K原子的轨道表示式:1s22s22p63s23p63d1 错误;违反能量最低原理
D Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6 错误;违反能量最低原理
答案：C
解析：相同轨道中的两个电子自旋状态不同,A项违反了泡利不相容原理,不符合题意,A项错误;原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占在不同的原子轨道上,且自旋状态相同,B项违反了洪特规则,不符合题意,B项错误;K原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,C项违反能量最低原理,符合题意,C项正确;Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6,正确,评价错误,D项错误。
【问题引领】
探究任务2
电子排布式的书写
元素周期表中钠的电子排布式写成[Ne]3s1,方括号里的符号是什么意义 模仿写出8号、14号、26号元素的电子排布式。
提示：方括号里的符号表示该元素前一周期的稀有气体元素原子的电子排布结构。O:[He]2s22p4;Si:[Ne]3s23p2;Fe:[Ar]3d64s2。
【归纳提升】
1.简单原子的电子排布式的书写。
按照轨道能量顺序将电子依次填充到能量逐渐升高的轨道中。
6C:1s22s22p2; 10Ne:1s22s22p6;
17Cl:1s22s22p63s23p5; 19K:1s22s22p63s23p64s1。
2.复杂原子的电子排布式的书写。
对于较复杂的电子排布式,应先按能量最低原理从低到高排列,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,然后将同一层的排列在一起,即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
3.简单离子电子排布式的书写。
先写原子的电子排布式,再得失电子。例如:O2-的电子排布式,先写氧原子的电子排布式为1s22s22p4,再得2个电子知O2-的电子排布式为1s22s22p6。Fe3+的电子排布式,先写铁原子的电子排布式为[Ar]3d64s2,再失去3个电子(由外层向里层失去电子)得到Fe3+电子排布式为[Ar]3d5,而不能先失去3个电子,再按轨道能量顺序写成[Ar]3d34s2。
4.轨道表示式中各符号、数字的含义(以基态Si原子为例)
5.书写原子轨道表示式的“五项要求”
(1)一个方框表示一个原子轨道,一个“箭头”表示一个电子,其中,s轨道表示为□,p轨道表示为 ,d轨道表示为 。
(2)不同轨道的方框要相互分开,同一轨道的方框要相互连接。
(3)整个原子的轨道表示式中各能级的排列顺序与相应的电子排布式一致。
(4)当一个方框中有2个电子时,它们的自旋状态不同;当能量相同的各个原子轨道有多个电子时,电子要分占不同的原子轨道且自旋状态相同。
(5)洪特规则的特例,在能量相同的轨道(同一能级)上的电子排布处于全充满、半充满或全空状态时,具有较低的能量和较高的稳定性。如基态Cr原子的价电子轨道表示式为 (半充满),易错写为 。
易错提醒
书写轨道表示式时,常出现的错误及正确书写
【典型例题】
【例题2】 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。
(1)基态A元素原子的原子核外M电子层电子数是L电子层电子数的一半:
。
(2)基态B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+、N3-的电子排布式分别为 、 、 。
答案：(1)1s22s22p63s23p2
(2)1s22s22p1
(3)1s22s22p63s23p63d8 1s22s22p63s23p63d5 1s22s22p6
解析：(1)L电子层有8个电子,则M电子层有4个电子,故A为硅。(2)当次外层为K电子层时,最外层电子数为3,则B为硼;当次外层为L电子层时,最外层电子数为1.5×8=12,违背了排布规律,故不可能。(3)Ni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,故基态Ni2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d8;基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,故基态Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;氮原子序数为7,基态N原子的电子排布式为1s22s22p3,故基态N3-的电子排布式为1s22s22p6。
【变式训练2】 写出下列基态粒子的外围电子的轨道表示式。
(1)Cl-:___________________;
(2)Ti:___________________;
(3)Mn:___________________;
(4)Zn2+:___________________。
答案：
课堂小结