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第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)
第2課時：構(gòu)造原理與電子排布式
第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
構(gòu)造原理
01
電子排布式
02
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.能根據(jù)構(gòu)造原理寫出1-36號元素的核外電子排布式 。
2.了解核外電子運(yùn)動、電子云輪廓圖和核外電子排布式 。
通過剛才的視頻，我們回顧了以前學(xué)過的電子的運(yùn)動狀態(tài)和前三周期的原子結(jié)構(gòu)示意圖的書寫，那么第四周期元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖該如何書寫，原子核外的電子排布還有哪些其他的表達(dá)方式，今天我們就來研究這方面的問題。
構(gòu)造原理
能層與能級
復(fù)習(xí)提問：
請寫出8O、11Na、16S、20Ca、25Mn 、 26Fe 、35Br的原子結(jié)構(gòu)示意圖
構(gòu)造原理
+8
2 6
+11
2 8 1
+16
2 8 6
+20
2 8 8 2
+25
2 8 13 2
+26
2 8 14 2
+35
2 8 18 7
任務(wù)一：認(rèn)識構(gòu)造原理
學(xué)生活動：閱讀教材P8第二自然段，了解構(gòu)造原理，回下列問題：
1、構(gòu)造原理的內(nèi)容？
2、構(gòu)造原理示意圖中：
圖中小圓圈表示一個 ，每一行對應(yīng)一個 ，箭頭引導(dǎo)的曲線顯示 。
3、根據(jù)構(gòu)造原理示意圖，找出電子
排布的順序？
構(gòu)造原理
任務(wù)一：認(rèn)識構(gòu)造原理
學(xué)生活動：閱讀教材P8第二自然段，了解構(gòu)造原理，回下列問題：
1、構(gòu)造原理的內(nèi)容？
以光譜學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ)，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級的順序稱為構(gòu)造原理。
構(gòu)造原理
2、構(gòu)造原理示意圖中：
圖中小圓圈表示一個 ，每一行對應(yīng)一個 ，箭頭引導(dǎo)的曲線顯示 。
能級
能層
遞增電子填入能級的順序
3、根據(jù)構(gòu)造原理示意圖，找出電子
填充的順序？
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p
構(gòu)造原理
任務(wù)二：探究電子的填充順序
學(xué)生活動：仔細(xì)觀察構(gòu)造原理示意圖，回答以下問題：
1、從能層的角度看，電子的填充
順序規(guī)律是怎樣的？
2、從能級的角度看，電子的填充
順序規(guī)律是怎樣的？
3、電子填充的順序，有沒有特殊
情況出現(xiàn)？
構(gòu)造原理
任務(wù)二：探究電子的填充順序
學(xué)生活動：仔細(xì)觀察構(gòu)造原理示意圖，回答以下問題：
1、從能層的角度看，電子的填充
順序規(guī)律是怎樣的？
2、從能級的角度看，電子的填充
順序規(guī)律是怎樣的？
電子先填滿一個能層，再繼續(xù)填下一個能層；填充時，從第一能層開始，依次填入
電子先填滿一個能級，再繼續(xù)填下一個能級；填充時，從s能層開始，依次填入p、d、f能級。
構(gòu)造原理
任務(wù)二：探究電子的填充順序
學(xué)生活動：仔細(xì)觀察構(gòu)造原理示意圖，回答以下問題：
3、電子填充的順序，有沒有特殊情況出現(xiàn)？
電子并不總是填滿一個能層后再開始填入下
一個能層，例如從第三層開始，填充完3p之
后，先填充的是第四層的s能級
構(gòu)造原理
任務(wù)三：探究能級交錯的現(xiàn)象
學(xué)生活動：閱讀教材P10第二、三自然段，回答以下問題：
1、能級交錯的內(nèi)容？
2、構(gòu)造原理呈現(xiàn)的能級交錯源于 事實(shí)，是 的，而不是任何理論推導(dǎo)的結(jié)果。構(gòu)造原理是一個 ，是個假想過程。
3、Cr和Cu最后兩個能級的電子排布是什么？
構(gòu)造原理
任務(wù)三：探究能級交錯的現(xiàn)象
學(xué)生活動：閱讀教材P10第二、三自然段，回答以下問題：
1、能級交錯的內(nèi)容？
2、構(gòu)造原理呈現(xiàn)的能級交錯源于 事實(shí)，是 的，而不是任何理論推導(dǎo)的結(jié)果。構(gòu)造原理是一個 ，是個假想過程。
3、Cr和Cu最后兩個能級的電子排布是什么？
構(gòu)造原理告訴我們，隨核電荷數(shù)遞增，電子并不總是填滿一個能層后再開始填入下一個能層的。這種現(xiàn)象被稱為能級交錯。
光譜學(xué)
經(jīng)驗(yàn)
思維模型
Cr :3d54s1
Cu :3d104s1
構(gòu)造原理
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s
重點(diǎn)記憶構(gòu)造原理示意圖中：
小結(jié)：
構(gòu)造原理
電子排布式
電子排布式
1、定義：
2、表示方法：
3、書寫方法：
4、注意事項(xiàng)：
電子排布式
電子排布式
1、定義：
2、表示方法：
電子排布式是用核外電子分布的能級及各能級上的電子數(shù)來表示電子排布的式子。
n s x
能層序數(shù)
能級符號
能級上填充的電子數(shù)
舉例：1s2 、3s1、 2p3 、 4p5、 3d10、 4f12
電子排布式
電子排布式
舉例：1s2 、3s1、 2p3 、 4p5、 3d10、 4f12
表示第一能層，s能級上，填充2個電子
1s2：
3s1：
2p3：
4p5：
3d10：
4f12：
表示第三能層，s能級上，填充1個電子
表示第二能層，p能級上，填充3個電子
表示第四能層，p能級上，填充5個電子
表示第三能層，d能級上，填充10個電子
表示第四能層，f能級上，填充12個電子
電子排布式
電子排布式
3、書寫方法：
“三步法”（構(gòu)造原理是書寫基態(tài)原子電子排布式的主要依據(jù)）
第一步：按照構(gòu)造原理寫出電子填入能級的順序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s
第二步：根據(jù)各能級容納的電子數(shù)填充電子。
復(fù)習(xí)提問：
請同學(xué)們回憶一下，上節(jié)課所學(xué)的，各個能級最多容納的電子數(shù)都是多少？
s-2，p-6，d-10，f-14，另一個-18
電子排布式
第三步：去掉空能級，并按照能層順序排列即可得到電子排布式。
舉例：寫出下列元素基態(tài)原子的電子排布式
3Li：
8O：
11Na：
13Al：
16S：
17Cl：
25Mn：
26Fe：
35Br：
31Ga：
29Cu：
24Cr：
電子排布式
第三步：去掉空能級，并按照能層順序排列即可得到電子排布式。
舉例：寫出下列元素基態(tài)原子的電子排布式
3Li：
11Na：
25Mn：
1s22s1
1s22s22p63s1
1s22s22p63s23p63d54s2
4、注意事項(xiàng)：
(1)在書寫電子排布式時，一般情況下，能層低的能級要寫在左邊，而不是按構(gòu)造原理的順序?qū)憽?br/>電子排布式
第三步：去掉空能級，并按照能層順序排列即可得到電子排布式。
舉例：寫出下列元素基態(tài)原子的電子排布式
8O：
13Al：
16S：
17Cl：
26Fe：
35Br：
31Ga：
29Cu：
1s22s22p4
1s22s22p63s3
1s22s22p63s23p2
1s22s22p63s23p5
1s22s22p63s23p63d64s2
1s22s22p63s23p63d104s24p1
1s22s22p63s23p63d104s24p5
1s22s22p63s23p63d104s1
24Cr：
1s22s22p63s23p63d54s1
電子排布式
4、注意事項(xiàng)：
(2)在得出構(gòu)造原理之前，由原子光譜得知，有些過渡金屬元素基態(tài)原子電子排布不符合構(gòu)造原理，如Cr和Cu的最后兩個能級的電子排布分別為3d54s1和3d104s1。由此可見，構(gòu)造原理是被理想化了的。
考試要求：根據(jù)構(gòu)造原理寫出1-36號元素的基態(tài)原子的電子排布式
電子排布式
【思考與討論】按照構(gòu)造原理寫出稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡、的基態(tài)原子的最外層電子排布；除氦外它們的通式是什么？
2He：
10Ne：
18Ar：
36Kr：
54Xe：
86Rn：
118Og：
1s2
2s22p6
3s23p6
4s24p6
5s25p6
6s26p6
7s27p6
通式:
ns2np6
電子排布式
任務(wù)四:利用電子排布式書寫鈦、錳、鐵、鋅、鉻、銅、鍺、砷、氪的原子結(jié)構(gòu)示意圖
22Ti:
25Mn:
+25
2 8 13 2
26Fe：
+22
2 8 10 2
+26
2 8 14 2
電子排布式
任務(wù)四:利用電子排布式書寫鈦、錳、鐵、鋅、鉻、銅、鍺、砷、氪的原子結(jié)構(gòu)示意圖
30Zn:
24Cr:
+24
2 8 13 1
29Cu：
+30
2 8 18 2
+29
2 8 18 1
電子排布式
任務(wù)四:利用電子排布式書寫鈦、錳、鐵、鋅、鉻、銅、鍺、砷、氪的原子結(jié)構(gòu)示意圖
32Ge:
33As:
+33
2 8 18 5
36Kr：
+32
2 8 18 4
+36
2 8 18 8
電子排布式
【思考與討論】電子排布式可以簡化，如鈉的電子排布式可以簡化為[Ne]3s1。
試問：上式方括號里的符號的意義是什么？
請仿照鈉原子的簡化的電子排布式，寫出第8號元素氧、第14號元素硅和第29號元素銅的簡化電子排布式？
【任務(wù)五】探究簡化的電子排布式
【學(xué)生活動】閱讀教材P11思考與討論第二題，回答其中的問題
電子排布式
【思考與討論】電子排布式可以簡化，如鈉的電子排布式可以簡化為[Ne]3s1。
試問：上式方括號里的符號的意義是什么？
內(nèi)層電子已達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分
將原子中已經(jīng)達(dá)到稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的部分，用相應(yīng)的稀有氣體元素符號外加方括號表示的式子稱為簡化電子排布式。
簡化電子排布式的定義：
電子排布式
請仿照鈉原子的簡化的電子排布式，寫出第8號元素氧、第14號元素硅和第29號元素銅的簡化電子排布式？
8O：
14Si：
29Cu：
[He]2s22p4
[Ne]3s23p2
[Ar]3d104s1
電子排布式
1、價電子層的定義：
【任務(wù)六】探究價層電子排布式的相關(guān)內(nèi)容
【學(xué)生活動】閱讀教材P11思考與討論第三題，小組討論，回答下
列問題
2、請從書末的元素周期表中找出Na、Al、Cl、Mn、Br的價層電子排布。
3、查看書末元素周期表中前四周期元素的價層電子排布，總結(jié)不同族中，價層電子的排布規(guī)律，并寫出通式。
電子排布式
1、價電子層的定義：
【任務(wù)六】探究價層電子排布式的相關(guān)內(nèi)容
【學(xué)生活動】閱讀教材P11思考與討論第三題，小組討論，回答下
列問題
2、請從書末的元素周期表中找出Na、Al、Cl、Mn、Br的價層電子排布。
為突出化合價與電子排布的關(guān)系，將在化學(xué)反應(yīng)中可能發(fā)生電子變動的能級稱為價電子層(簡稱價層)
11Na： 13Al： 17Cl： 25Mn： 35Br：
3s1
3s23p1
3s23p5
3d54s2
4s24p5
電子排布式
3、查看書末元素周期表中前四周期元素的價層電子排布，總結(jié)不同族中，價層電子的排布規(guī)律，并寫出通式。
①對于主族元素和零族元素來說，價電子就是最外層電子
表示方法：
IA、IIA： nsx
IIIA-0族：nsxnpy
②對于副族和第VIII族元素來說，價電子除最外層電子外，還包括次外層電子
表示方法：
3dx4sy
電子排布式
練習(xí)：寫出下列原子的價層電子排布式
19K：
12Mg：
14Si：
8O：
18Ar：
23V：
27Co：
30Zn：
29Cu：
4s1
3s2
3s23p2
2s22p4
3s23p6
3d34s2
3d74s2
3d104s2
3d104s1
電子排布式
小 結(jié)
重點(diǎn)識記：
1、構(gòu)造原理的電子排布順序
2、前四周期元素，電子排布式，簡化電子排
布式、價層電子排布式的書寫
【典例1】構(gòu)造原理揭示的電子排布能級順序，實(shí)質(zhì)是各能級能量高
低。若以E(nl)表示某能級的能量，以下各式中正確的是
( )
A.E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)
B.E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)
C.E(4s)D.E(5s)>(4s)>(4f)>E(3d)
對應(yīng)訓(xùn)練
【解析】根據(jù)構(gòu)造原理，A項(xiàng)和D項(xiàng)正確順序?yàn)镋(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);對于不同能層的相同能級，能層序數(shù)越大，能量越高，C項(xiàng)錯，其正確順序?yàn)镋(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s);E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)符合構(gòu)造原理，B項(xiàng)正確。答案：B
對應(yīng)訓(xùn)練
對應(yīng)訓(xùn)練
【典例2】下列說法正確的是( )
A.鉀(K)原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為
B.H2O的電子式為
C.Mg的電子排布式為1s22s22p63s23p1
D.Ca2+的電子排布式為1s22s22p63s23p64s2
【解析】19號元素鉀(K)原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 , A項(xiàng)錯誤；H2O為共價化合物，B項(xiàng)正確；12號元素Mg的電子排布式為1s22s22p63s2,C項(xiàng)錯誤；Ca2+的電子排布式為1s22s22p63s23p6,D項(xiàng)錯誤。答案選B。
對應(yīng)訓(xùn)練
【典例3】以下電子排布式是基態(tài)原子的電子排布式的是( )
①1s12s1 ②1s22s12p1 ③1s22s22p63s2 ④1s22s22p63s23p1
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
【解析】基態(tài)原子排布式的特點(diǎn)是，按照構(gòu)造原理，依次排布。 ①應(yīng)先排滿1s能級再排2s能級，顯然不符合基態(tài)原子的排布要求；②應(yīng)先排滿2s能級再排2p能級，也不符合基態(tài)原子的排布要求。答案選D。
對應(yīng)訓(xùn)練
【典例4】在下列所示的粒子中，氧化性最強(qiáng)的是( )
A. 1s22s22p2 B. 1s22s22p5
C. 1s22s22p63s1 D .1s22s22p6
【解析】4種粒子分別為C、F、Na、Ne,氧化性最強(qiáng)的是氟原子。答案選B。
對應(yīng)訓(xùn)練
【解析】某元素正二價離子的最外層電子排布為3d9,則其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,核外共有29個電子，原子序數(shù)為29。答案選A。
【典例5】某元素正二價離子的最外層電子排布為3d9,則該元素的
原子序數(shù)為( )
A.29 B.30 C.31 D.32
對應(yīng)訓(xùn)練
【典例6】回答下列問題。
(1)①Co基態(tài)原子核外電子排布式為 ；
②Zn2+基態(tài)核外電子排布式為 ；
③Cr3+基態(tài)核外電子排布式為 ；
④N的基態(tài)原子核外電子排布式為 ；
Cu的基態(tài)原子最外層有 個電子。
⑤Si元素基態(tài)原子的電子排布式為 ；
(2)比較下列多電子原子的原子軌道的能量高低(填“>”或“<”或“=”)。
①2s 3s ②2s 3d ③3d 4s ④4f 6f
【解析】按照構(gòu)造原理依次書寫
(1)①[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2 ②1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
③1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3 ④1s22s22p3 1
⑤1s22s22p63s23p2或[Ne] 3s23p2
(2)①< ②< ③> ④<
對應(yīng)訓(xùn)練
知識
總結(jié)
前四周期元素電子排布式的書寫
構(gòu)造原理
與能級交錯
前四周期元素價層電子排布式的書寫
前四周期元素簡化電子排布式的書寫
前四周期元素原子結(jié)構(gòu)示意圖的書寫
延時符
第2課時 構(gòu)造原理與
電子排布式

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