人教版高二化学选择性必修2 原子结构(第二课时)-课件牛老师

1s22s22p63s23p64s1
P 1s22s22p63s23p3 Ca 1s22s22p63s23p64s2
练一练
请根据构造原理，写出1～36号元素原子的电子排布式。
Sc 1s22s22p63s23p63d14s2
Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
Ti 1s22s22p63s23p63d24s2
能层
核外电子的 排布规律
表示方法 原子结构示意图
原子 能量 光谱 量子化
能级
构造原理
电子排布式
新的问题
不同能级中最多可容纳电子数为什么不同？
能级
s
最多可容纳电子数 2
2
8
18
32
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充电 子数
2
讨论
2. 对于Li和Be，当1s能级填满之后，电子优先填入 能量较低的2s能级，直至填满。
能层 K
L
M
N
最多电 子数
2
8
18
32
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充电 子数
2
2
原子结构（第二课时）
年 级：高二 主讲人：孙少阳
学 科：化学（人教版） 学 校：北京师范大学附属实验中学
原子结构（第二课时）
年 级：高二 学 科：化学（人教版） 主讲人：孙少阳 学 校：北京师范大学附属实验中学
回顾：核外电子的运动状态和排布规律
实验
核外电子的 运动状态
能层
核外电子的 排布规律
表示方法 原子结构示意图
方法叫做简化电子排布式。
想一想
（2）电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可以写成 [Ne]3s1。请你分析[Ne]表达的含义，并仿照该式 写出8O、14Si和22Ti的简化电子排布式。 分析该表示方法的优点。 Na 1s22s22p63s1 Na [Ne]3s1
原子实表示的电子称为内层电子，通常不参与成键。
练一练
请根据构造原理，写出1～36号元素原子的电子排布式。 Ga 1s22s22p63s23p63d104s24p1 Se 1s22s22p63s23p63d104s24p4 Ge 1s22s22p63s23p63d104s24p2 Br 1s22s22p63s23p63d104s24p5 As 1s22s22p63s23p63d104s24p3 Kr 1s22s22p63s23p63d104s24p6
电子在能级中的排布规律
构造原理示意图
练习
请根据构造原理分析25Mn的核外电子在能级中的排布。
练一练
请根据构造原理分析25Mn的核外电子在能级中的排布。 第一步 根据构造原理列出能级排布的顺序
能级排布顺序 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 填充电子数
练一练
请根据构造原理分析25Mn的核外电子在能级中的排布。 第一步 根据构造原理列出能级排布的顺序 第二步 将核外电子依次填入其中
能层 K
L
M
N
最多电 子数
2
8
18
32
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充电 子数
2
2
6
2
6
小结
核外电子在能级中的排布顺序： 1s → 2s → 2p → 3s → 3p
能层 K
L
M
N
最多电 子数
2
8
18
32
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
原子 能量 能级
？
光谱 量子化
新的问题
（1）核外电子在能级中依据什么规律排布？ （2）核外电子在能级中的排布又可以如何表示？
回顾：核外电子在能层中的排布规律
回顾：核外电子在能层中的排布规律
(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层， 然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层。
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
练一练
请根据构造原理，写出1～36号元素原子的电子排布式。
练一练
请根据构造原理，写出1～36号元素原子的电子排布式。
H
1s1
C
1s22s22p2
He 1s2
N
1s22s22p3
Li 1s22s1
O
1s22s22p4
Be 1s22s2
F
1s22s22p5
B
1s22s22p1
Ne 1s22s22p6
练一练
请根据构造原理，写出1～36号元素原子的电子排布式。
Na 1s22s22p63s1
S
1s22s22p63s23p4
Mg 1s22s22p63s2
Cl 1s22s22p63s23p5
Al 1s22s22p63s23p1 Ar 1s22s22p63s23p6
Байду номын сангаас
Si 1s22s22p63s23p2 K
ns2np6
想一想
（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。 2He 1s2
10Ne 2s22p6
ns2np6
18Ar 3s23p6
36Kr 4s24p6
54Xe 5s25p6
86Rn 6s26p6
想一想
（2）电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可以写成 [Ne]3s1。请你分析[Ne]表达的含义，并仿照该式 写出8O、14Si和22Ti的简化电子排布式。 分析该表示方法的优点。
（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。
Na 1s22s22p63s1 Cl 1s22s22p63s23p5
Na+ 1s22s22p6 Cl- 1s22s22p63s23p6
想一想
（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。
Na的价层电子排布式 3s1
想一想
（2）电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可以写成
[Ne]3s1。请你分析[Ne]表达的含义，并仿照该式
写出8O、14Si和22Ti的简化电子排布式。 分析该表示方法的优点。
8O [He]2s22p4
14Si [Ne]3s23p2
稀有气体的原子 序数非常重要！
22Ti [Ar]3d24s2
任务二
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中电子填入的能量最高的 能级，并说明判断的依据。
+19 2 8 9
+19 2 8 8 1
最外层电子数不能多于8
任务二
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中电子填入的能量最高的
能级，并说明判断的依据。
能。层 K
能级交错 K、Ca的光谱学实验均表明，二者最外层填充的 电子均在4s能级。
电子在能级中的排布规律
能级交错 这种能级交错在核外电子排布中非常普遍：
ns → (n-2)f → (n-1)d → np
电子在能级中的排布规律
构造原理
以光谱学事实为基础，从1s能级开始，随核电 荷数递增，新增的电子填入能级的顺序称为构造原 理。
Co 1s22s22p63s23p63d74s2
V 1s22s22p63s23p63d34s2
Ni 1s22s22p63s23p63d84s2
Cr 1s22s22p63s23p63d54s1
Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
Mn 1s22s22p63s23p63d54s2
Zn 1s22s22p63s23p63d104s2
填充电 子数
2
2
6
2
6
任务二
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中电子填入的能量最高的 能级，并说明判断的依据。
任务二
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中电子填入的能量最高的 能级，并说明判断的依据。
+19 2 8 9
+19 2 8 8 1
能级排布顺序 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p
填充电子数 2
2
6
2
6
2
5
电子在能级中的排布规律
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。
电子在能级中的排布规律
构造原理的补充说明
24Cr的核外电子在能级中的排布：
能级排布顺序 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p
原子实外的电子称为价层电子，决定元素的化学性质。
想一想
（2）电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可以写成
[Ne]3s1。请你分析[Ne]表达的含义，并仿照该式
写出8O、14Si和22Ti的简化电子排布式。 分析该表示方法的优点。
Na的电子排布式
1s22s22p63s1
Na的简化电子排布式 [Ne]3s1
想一想
（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。
想一想
（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。
2He 10Ne 18Ar 36Kr
1s2 2s22p6 3s23p6 4s24p6
填充电子数 2
2
6
2
6
1
5
29Cu的核外电子在能级中的排布：
能级排布顺序 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p
填充电子数 2
2
6
2
6
1 10
新的问题
（1）核外电子在能级中依据什么规律排布？ （2）核外电子在能级中的排布又可以如何表示？
核外电子在能级中排布的表示方法
核外电子的电子排布式 常用电子排布式表示原子的核外电子在能级中的排布。
讨论
3. 对于B至Ne元素，在1s、2s能级填满后，电子填入 2p能级，直至2p能级填满。
能层 K
L
M
N
最多电 子数
2
8
18
32
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充电 子数
2
2
6
讨论
4. 对于Na至Ar元素，电子首先填入3s能级。填满后， 继续填入3p能级，直至3p能级填满。
例如， H的电子排布式：1s1 Li的电子排布式：1s22s1
核外电子在能级中排布的表示方法
核外电子的电子排布式 常用电子排布式表示原子的核外电子在能级中的排布。
例如， H的电子排布式：1s1 Li的电子排布式：1s22s1
从左到右，能级按照离原子核由近到远依次排列。 在能级符号右上角用数字表示该能级填充的电子数。
能层 K
L
M
N
最多电 子数
2
8
18
32
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充电 子数
2
2
6
2
6
2
电子在能级中的排布规律
能级交错 核外电子在能级中的排布顺序：
3p → 4s → 3d 随核电荷数增大，电子并不总是填满一个能层后再 填入下一个能层，这种现象称为能级交错。
电子在能级中的排布规律
Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6 Fe2+ [Ar]3d6
总结
（1）可以用构造原理分析原子的核外电子在能级中的 填充顺序
（2）原子的核外电子在能级中的排布可以用电子排布式 表示
回顾：核外电子的运动状态和排布规律
实验
核外电子的 运动状态
(3)原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时 不能超过2个电子)。
任务一
请画出1～18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。
任务一
讨论
1. 结合H、He的原子结构示意图可知，电子首先填入 能量最低的1s能级，直至将该能级填满。
能层 K
L
M
N
最多电 子数
想一想
（2）电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可以写成 [Ne]3s1。请你分析[Ne]表达的含义，并仿照该式 写出8O、14Si和22Ti的简化电子排布式。 分析该表示方法的优点。
想一想
（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。
想一想
L
M
N
最多电 子数
2
8
18
32
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充电 子数
2
2
6
2
6
1
任务二
核外电子在能级中的排布顺序： 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s
能层 K
L
M
N
最多电 子数
2
8
18
32
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
想一想
（2）电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可以写成 [Ne]3s1。请你分析[Ne]表达的含义，并仿照该式 写出8O、14Si和22Ti的简化电子排布式。 分析该表示方法的优点。 Na 1s22s22p63s1 Na [Ne]3s1
[Ne]表示的是Ne的核外电子排布，也称为原子实。 这种原子的核外电子排布的表示
填充电 子数
2
2
6
2
6
1
任务二
当4s能级填满后，下一个电子应该填充在哪个能级？
能层 K
L
M
N
最多电 子数
2
8
18
32
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充电 子数
2
2
6
2
6
2
任务二
当4s能级填满后，下一个电子应该填充在哪个能级？ 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d