資源簡介 (共37張PPT)第一節 原子核外電子的運動課時2 原子核外電子的排布第二章 原子結構與元素性質授課人：1.從微觀層面理解原子的組成及結構，了解核外電子的排布規則，培養宏觀辨識與微觀探析的化學學科核心素養。2.能結合能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規則書寫和說明1～36號元素基態原子的核外電子排布式和軌道表示式，發展證據推理與模型認知的化學學科核心素養。學習目標一、原子核外電子的排布原理原子軌道電子自旋原子核外電子運動狀態的描述電子層科學家經過研究發現，電子是按順序填充的，填滿一個能級之后再填下一個能級，這種規律稱為構造原理。洪特規則一、原子核外電子的排布原理原子核外電子的運動（也稱原子核外電子的排布）遵循構造原理的三大內容能量最低原理泡利不相容原理一、原子核外電子的排布原理一、原子核外電子的排布原理1、能量最低原理原子核外電子先占據能量低的軌道，然后依次進入能量較高的軌道，這樣使整個原子處于能量最低的狀態，從而滿足能量最低原理。能量升高能量升高構造原理中的能級順序，其實質是各能級能量由低到高的順序。絕大多數原子核外電子的填充順序符合構造原理中的能級順序。76543214f1s2s3s4s5s6s7s2p3p4p5p6p7p6d5d4d3d5f核外電子填充順序圖1s---2s---2p---3s---3p--4s--3d—4p--5s--4d---5p---6s---4f---5d---6p---7s---5f—6d一、原子核外電子的排布原理一、原子核外電子的排布原理鮑林近似能級圖一、原子核外電子的排布原理21電子所排的軌道順序：1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d各軌道的能量高低順序：ns<(n-2)f<(n-1)d存在著能級交錯能級交錯是指電子層數較大的某些軌道的能量反而低于電子層數較少的某些軌道能量的現象。從第4電子層開始出現此現象。如：E4s一、原子核外電子的排布原理根據核外電子在能層中的排布規律，畫出Ar的原子結構示意圖。核外電子在能級中的排布順序：能層 K L M N 最多電子數 2 8 18 32 能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f填充電子數 2 2 6 2 61s → 2s → 2p → 3s → 3p+18288電子首先填入能量最低的1s能級，直至將該能級填滿。在1s、2s能級填滿后，電子填入2p能級，直至2p能級填滿……一、原子核外電子的排布原理根據核外電子在能層中的排布規律，畫出K的原子結構示意圖。分析K中電子填入的能量最高的能級，并說明判斷的依據。能層 K L M N 最多電子數 2 8 18 32 能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f填充電子數 2 2 6 2 6 11s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s+192881一、原子核外電子的排布原理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來表示電子排布的式子。n s x電子層序數能級符號能級上填充的電子數表示方法：例：基態原子電子排布式1s1 1s22s22p2 HC一、原子核外電子的排布原理“三步法”書寫電子排布式構造原理是書寫基態原子電子排布式的依據。第一步：按照構造原理寫出電子填入能級的順序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s……第二步：根據各能級容納的電子數填充電子。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。Na1s22s22p63s1Ar1s22s22p63s23p6K1s22s22p63s23p64s1一、原子核外電子的排布原理1、在書寫電子排布式時，電子層序數小的能級要寫在左邊，不能按填充順序寫。2、充入電子時按構造原理，而書寫時按電子層次序！Fe能級交錯Fe原子序數為26，如何寫基態原子電子排布式？4s23d61s2 2s22p6 3s23p6電子排布式書寫注意：3、如不特別注明，原子的電子排布式和軌道表示式都是表示基態原子的電子排布。一、原子核外電子的排布原理為了避免電子排布式書寫過繁，可以把內層電子已達到稀有氣體結構的部分寫成“原子實”，以稀有氣體的元素符號外加方括號表示。Na1s22s22p63s1[Ne]3s1K1s22s22p63s23p64s1[Ar]4s1Fe[Ar]3d64s21s22s22p63s23p63d64s2一、原子核外電子的排布原理2、泡利不相容原理每個原子軌道最多容納兩個自旋狀態不同的電子。每一種運動狀態的電子只有一個(用“↑↓”表示)。由于每一個原子軌道包括兩種運動狀態，所以每一個原子軌道最多只能容納兩個自旋方向相反的電子。01022s2的電子排布圖一、原子核外電子的排布原理2、泡利不相容原理因為s、p、d、f軌道的原子軌道數分別為1，3，5，7個，所以s、p、d、f各原子軌道分別最多能容納2，6，10，14個電子。03一、原子核外電子的排布原理軌道表示式又稱電子排布圖,即將每一個原子軌道用一個方框表示,在方框內標明基態原子核外電子分布的式子，是表述電子排布的一種圖式。軌道表示式↑↓1s 2s 2p 3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓1s22s22p63s1Na各軌道按照離核由近到遠，從左到右依次排列。方框(也可用圓圈)表示原子軌道能量相同的原子軌道的方框相連用箭頭表示處于特定自旋方向的電子。一、原子核外電子的排布原理寫出以下基態原子可能的軌道表示式↑↓1sHe↑1sH↓1s或↑↑1s錯，違背了泡利不相容原理Li1s↑↓↑2sBe1s↑↓↑↓2sB1s↑↑↓↑↓2s2p沒有電子的軌道稱為空軌道空軌道不能省略一、原子核外電子的排布原理原子核外電子在能量相同的各個軌道上排布時，電子盡可能分占在不同的原子軌道上，且自旋狀態相同，這樣整個原子的能量最低，這個規則稱為洪特規則。3、洪特規則寫出基態碳原子可能的軌道表示式② C1s↑↑↑↓↑↓2s2p① C1s↑↓↑↓↑↓2s2p2p③ C↑1s↑↑↓↑↓2s2p④ C↓1s↑↑↓↑↓2s√一、原子核外電子的排布原理相對穩定的狀態全充滿：p6、d10、f14半充滿:p3、d5、f7全空:p0、d0、f0洪特規則特例光譜實驗發現，能量相同的原子軌道在全滿、半滿和全空條件時，體系能量較低，原子較穩定。一、原子核外電子的排布原理3d 4s↑↓↑↑↑↑3d 4s↑↑↑↑↑↑只有一組全滿的原子軌道有兩組半滿的原子軌道寫出 24Cr 軌道表示式29Cu24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1↑↓1s 2s 2p 3s 3p↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓電子排布式↑↓1s 2s 2p 3s 3p↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓1s22s22p63s23p63d104s1一、原子核外電子的排布原理鐵原子的電子排布圖↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑洪特規則泡利原理能量最低原理1s2s2p3p3d3s4s一、原子核外電子的排布原理寫出Fe2+、Fe3+的軌道表示式1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓Fe↑↓↑↑↑↑↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓Fe2+↑↓↑↑↑↑1s 2s 2p 3s 3p 3d↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓Fe3+↑↑↑↑↑1s 2s 2p 3s 3p 3d陽離子是原子失去外圍電子層軌道上的電子；陰離子是原子得到的電子填充在最外電子層的軌道上。一、原子核外電子的排布原理在化學反應中，一般是原子的外圍電子（對于主族元素的原子而言，外圍電子就是最外層電子）發生變化。所以，描述原子核外電子排布時，也可以僅寫出原子的外圍電子排布式（價層電子排布式）。價電子的位置：ⅰ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：nsx或nsxnpy例如：Cl的價層電子排布式為3s23p5一、原子核外電子的排布原理ⅱ對于副族和第VIII族元素來說，價電子除最外層電子外，還可能包括次外層電子表示方法：(n-1)dxnsy 或 ndx (鈀4d10) 或 (n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy例如：Cr的價層電子排布式為3d54s1。29Cu：價層電子排布式：價層電子的軌道表示式：3d 4s↑↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓3d104s1一、原子核外電子的排布原理1~36號元素的原子外圍電子排布找出Na、Al、Fe、Mn、Br、Kr價層電子排布式11Na：3s113Al：3s2 3p125Mn：3d5 4s235Br：4s24p526Fe：3d64s236Kr：4s24p6原子結構示意圖電子式電子排布式簡化電子排布式價電子排布式電子排布圖價層電子排布圖以硫(S)為舉例S：1s22s22p63s23p4[Ne]3s23p4S：3s23p4基態原子核外電子排布的表示方法——七圖式典例解析例1、下列對電子排布式或軌道表示式書寫的評價正確的是( )C二、原子光譜基態KLMN基態氫原子：處于能量最低狀態的氫原子。在通常情況下，原子核外電子的排布總是使整個原子處于能量最低的狀態。激發態KLMN能量基態原子吸收能量，其中的電子會發生躍遷，由于電子躍遷，原子處于比基態能量高的狀態，形成激發態原子。不同原子的電子發生躍遷時可以吸收不同的光，用光譜儀可以攝取各種原子吸收光譜。二、原子光譜能量KLMN當電子從較高能量的狀態躍遷至較低能量的狀態，乃至基態時，會釋放能量。光KLMN光是電子躍遷釋放能量的重要形式之一。不同原子的電子發生躍遷時可以發射不同的光，用光譜儀可以攝取各種原子的發射光譜。二、原子光譜電子躍遷與光譜二、原子光譜各種原子的吸收光譜或發射光譜，總稱為原子光譜。鋰、氦、汞的吸收光譜鋰、氦、汞的發射光譜原子光譜的應用He 氦不同元素的焰色試驗檢驗元素煙火發現新元素原子核外電子排布遵循的原理和規則原子核外電子排布的表示式能量最低原理泡利不相容原理洪特規則電子排布式、價電子排布式軌道表示式（電子排布圖)原子結構示意圖全滿、半滿、全空相對穩定課堂小結課堂小結原子核外電子的排布原理原子光譜不良反應能量最低原理泡利不相容原理洪特規則原子核外電子排布的表示式電子躍遷原子光譜隨堂練習1、寫出下列基態原子或基態離子的電子排布式：(1)B：__________________________；V：________________________________；Ga：________________________________________；Ge：________________________________________。(2)N3－：________________________；Ni2＋：____________________________；Cr3＋：____________________________；Mn2＋：___________________________。1s22s22p1或[He]2s22p11s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s21s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p11s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p21s22s22p6或[He]2s22p61s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d81s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d31s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5謝謝觀看THANKS 展開更多...... 收起↑ 資源列表 2.1.2原子核外電子的排布（同步課件）-2023-2024學年高二化學同步精品課堂（蘇教版2019選擇性必修第二冊）.pptx 30-06-電子的躍遷-480P 清晰-AVC 00_00_04-00_01_58.mp4 31-04-構造原理-480P 清晰-AVC 00_00_04-00_01_50.mp4 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫
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