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1、第一节第一节 原子结构原子结构第第2课时课时 构造原理与电构造原理与电子排布式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136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。学习目标学习目标旧知回顾旧知回顾 上节课,我们研究了原子核外电子的排布,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基态与激发态、原子光谱,这节课研究以原子光谱事实为依
2、据的构造原理。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?思考思考思考思考思考交流思考交流(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118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。+192 8 9+19 2 8 8 1知识点一知识点一构造原理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QPONMLK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
3、小圈对应一个能级每一行对应一个每一行对应一个能层能层QPONMLK(2)随着电荷数递增,电子按:1s;2s 2p;3s 3p;4s 4p;5s5p;6s 6p;7s5f6d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3p4s3d的顺序而不是按3p3d4s的顺序填充的,这种现象被称为能级交错。3d4d4f5d(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1s2s2p。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(
4、n-2)f(n-1)dnp(4)各能级的能量高低顺序:ns (n-2)f (n-1)d np3、构造原理规律QPONMLK知识点二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。1s1s1 11s1s2 21s1s2 22s2s1 11s1s2 22s2s2 21s1s2 22s2s2 22p2p1 11s1s2 22s2s2 22p2p2 2 氢 氦 锂 铍 硼 碳例如,从氢到碳的基态原子电子排布式为:知识点二知识点二电子排布式
5、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。右上右上能层能层1、概念2、表示方法1s1s1 1该能能级的的电子数子数能能层能能级练一练练一练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:1s22s22p6B.15P:1s22s22p63s33p2C.21Sc:1s22s22p63s23p64s23d1D.35Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5D1、基态原子电子排布式书写
6、1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p63d34s21s22s22p63s23p63d104s24p2拓展延伸拓展延伸根据构造原理书写根据构造原理书写1-361-36号元素基态原子的电子排布式号元素基态原子的电子排布式原子原子序数序数元素元素名称名称元素元素符号符号电子排布式子排布式K L M N O1氢H1s12氦He 1s23锂Li1s2 2s14铍Be 1s2 2s25硼B1s2 2s22p16碳C1s2 2s22p27氮N1s2 2s22p38氧O1s2 2s22p4拓展延伸拓展延伸根据构造原理书写根据构造原理书写1-361-36号元素基态原子的电子排布式号元素基态
7、原子的电子排布式原子原子序数序数元素元素名称名称元素元素符号符号电子排布式子排布式K L M N O9氟F1s2 2s22p510氖Ne 1s2 2s22p611钠Na 1s2 2s22p6 3s112镁Mg 1s2 2s22p6 3s213铝Al1s2 2s22p6 3s23p114硅Si1s2 2s22p6 3s23p215磷P1s2 2s22p6 3s23p316硫S1s2 2s22p6 3s23p4拓展延伸拓展延伸根据构造原理书写根据构造原理书写1-361-36号元素基态原子的电子排布式号元素基态原子的电子排布式原子原子序数序数元素元素名称名称元素元素符号符号电子排布式子排布式K L
8、M N O17氯Cl18氩Ar19钾K 20钙Ca 21钪Sc22钛Ti 4s1 4s2 4s2 3d11s2 2s22p6 3s23p51s2 2s22p6 3s23p61s2 2s22p6 3s23p61s2 2s22p6 3s23p61s2 2s22p6 3s23p61s2 2s22p6 3s23p63d2 4s2能级交错现象能级交错现象各能级的能量高低顺序各能级的能量高低顺序构造理论呈现的能级交错源于构造理论呈现的能级交错源于光谱学事实光谱学事实构造理论是一个思维模型,是个构造理论是一个思维模型,是个假想过程假想过程特别提示特别提示拓展延伸拓展延伸根据构造原理书写根据构造原理书写1-3
9、61-36号元素基态原子的电子排布式号元素基态原子的电子排布式原子原子序数序数元素元素名称名称元素元素符号符号电子排布式子排布式K L M N O23钒V24铬Cr25锰Mn26铁Fe27钴Co28镍Ni29铜Cu30锌Zn1s2 2s22p6 3s23p63d3 4s21s2 2s22p6 3s23p63d4 4s23d5 4s11s2 2s22p6 3s23p63d5 4s21s2 2s22p6 3s23p63d6 4s21s2 2s22p6 3s23p63d7 4s21s2 2s22p6 3s23p63d8 4s21s2 2s22p6 3s23p63d9 4s23d10 4s11s2 2
10、s22p6 3s23p63d10 4s2不符合构造原理构造原理是被理想化的拓展延伸拓展延伸根据构造原理书写根据构造原理书写1-361-36号元素基态原子的电子排布式号元素基态原子的电子排布式原子原子序数序数元素元素名称名称元素元素符号符号电子排布式子排布式K L M N O31镓Ga32锗Ge33砷As34硒Se35溴Br36氩Ar1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p11s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p21s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p31s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p41s2 2s22p6 3s23p63d10
11、 4s24p51s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p6(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。2 2He 1sHe 1s2 21010Ne 2sNe 2s2 22p2p6 61818Ar 3sAr 3s2 23p3p6 63636Kr 4sKr 4s2 24p4p6 65454Xe 5sXe 5s2 25p5p6 68686Rn Rn 6s 6s2 26p6p6 6ns2np6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Ne3s1。请你分析Ne表达的含义,并仿照该式,写出8O、14Si和22
12、Ti的简化电子排布式。分析该表示方法的优点。NeNe表示的是表示的是NeNe的核外电子排布的核外电子排布,也称为,也称为原子实原子实。Na 1sNa 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1Na Ne3sNa Ne3s1 1这种原子的核外电子排布的表示方法叫做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简化电子排布式。原子实外的电子称为原子实外的电子称为价层电子价层电子,决定元素的化学性质。,决定元素的化学性质。知识点二知识点二电子排布式3、简化电子排布式26Fe 1s22s22p63s23p63d6 4s2Ar简简化化 Fe:Ar 3d64s2 简称简称“原子实原子实”(1
13、)方括号里的符号的意义是: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方括号后的电子层称为价电子层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发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层简称价层)。(2)价电子的位置:价电子的位置:对于对于主族元素主族元素和和零族元素零族元素来说,价电子
14、即来说,价电子即最外层电子最外层电子 表示方法:表示方法:nsx或或nsxnpy 对于对于副族副族和和第第VIII族族元素来说,价电子元素来说,价电子除最外层电子外,还可能包括除最外层电子外,还可能包括次外层电子次外层电子表示方法:表示方法:(n-1)dxnsy 或或 ndx(钯钯4d10)或或(n-2)fx(n-1)dynsz或或(n-2)fxnsy知识点二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。NaNa+1s 1s2 22s2s2 22p2p6 6ClCl-1s 1s2 22s2s2 22p
15、2p6 63s3s2 23p3p6 6Na 1sNa 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1Cl 1sCl 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p5 5Fe Fe 1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2FeFe2+2+1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 6FeFe2+2+Ar3d Ar3d6 6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,
16、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Ne3s23p4B.该原子的价层电子排布式为3p4C.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Ne3s23p4,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
17、、3p五个能级,D正确。练一练练一练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 343s23p63d101s22s22p61s22s22p63s23p63d104s24p1(或或Ar3d104s24p1)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 。练一练练一练3、元素推断题Si1s22s22p63s23p2NaNe3s1P3s23p3N1s22s22p3Fe本节小结本节小结