2.1.2原子核外电子的排布【知识精讲精研】高二化学课件（苏教版2019选择性必修2）

CHEMISTRY2.1.2原子核外电子的排布选修二·专题二理解原子核外电子排布的构造原理学会电子排布式与轨道表示式认识电子跃迁与原子光谱学习目标课前回顾原子核外电子的运动状态可以怎么描述？核外电子运动电子层原子轨道电子自旋01原子核外电子排布的构造原理一、原子核外电子排布的构造原理1.概念：科学家经过研究发现，电子是按顺序填充的，填满一个能级之后再填下一个能级，这种规律称为构造原理。2.轨道能量排列顺序“能级交错”现象排布遵循两个原理一个规则一、原子核外电子排布的构造原理原子核外电子先占据能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于能量最低的状态，从而满足能量最低原理。4.构造原理的规则①能量最低原理能量升高能量升高76543214f1s2s3s4s5s6s7s2p3p4p5p6p7p6d5d4d3d5f核

外

电

子

填

充

顺

序

图1s---2s---2p---3s---3p--4s--3d—4p--5s--4d---5p---6s---4f---5d---6p---7s---5f—6d各轨道的能量高低顺序：ns<(n-2)f<(n-1)d<np4.构造原理的规则②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。每一种运动状态的电子只有一个。由于每一个原子轨道包括两种运动状态，所以每一个原子轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子。因为s、p、d、f轨道的原子轨道数分别为1，3，5，7个，所以s、p、d、f各原子轨道分别最多能容纳2，6，10，14个电子。010203③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，这样整个原子的能量最低，这个规则称为洪特规则。写出基态碳原子可能的轨道表示式②C1s↑↑↑↓↑↓2s2p①C1s↑↓↑↓↑↓2s2p2p③C↑1s↑↑↓↑↓

2s2p④C↓1s↑↑↓↑↓

2s√洪特规则特例光谱实验发现，能量相同的原子轨道在全满、半满和全空条件时，体系能量较低，原子较稳定。相对稳定的状态全充满：p6、d10、f14半充满:p3、d5、f7全空:p0、d0、f002电子排布式与轨道表示式一、电子排布式1.含义将能级所容纳的电子数标在该能级符号的右上角，并将电子层低的能级写在左边，得到的式子为电子排布式。Na1s22s22p63s1能层KLMN最多电子数能级填充电子数+11281提问请写出25Mn和35Br的电子排布式和原子结构示意图方法总结：1.主族元素：0族元素加法或改写法2.先写内层最外层，再写次外层3.先写各能层能级电子排布，再分层书写结构示意图❤最外层最多只能容纳

8

个电子（K层为最外层时不能超过

2

个），次外层不超过

18

个，倒数第三层不超过

32

个。二、简化电子排布式1.含义可以把内层电子已达到稀有气体结构的部分写成“原子实”Na1s22s22p63s1熟记0族元素的原子序数→[Ne]3s1元素名称元素符号原子序数各电子层的电子数K1L2M3N4O5P6最外层电子数氦He222氖Ne10288氩Ar182888氪Kr36281888氙Xe5428181888氡Rn862818321888O：Si:Fe:二、简化电子排布式试写出8O、14Si、26Fe的简化电子排布式。[He]2S22P4

[Ne]3S23P2

[Ar]3d64S2学以致用元素名称元素符号原子序数氦He2氖Ne10氩Ar18氪Kr36氙Xe54氡Rn861.含义二、轨道表示式（电子排布图）

轨道表示式又称电子排布图,即将每一个原子轨道用一个方框表示,在方框内标明基态原子核外电子分布的式子，是表述电子排布的一种图式。↑↓1s2s2p3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓1s22s22p63s1Na各轨道按照离核由近到远，从左到右依次排列。方框(也可用圆圈)表示原子轨道能量相同的原子轨道的方框相连用箭头表示处于特定自旋方向的电子。2.轨道表示式的书写步骤二、轨道表示式（电子排布图）①元素符号；②轨道框(一个轨道一个框，能量相同的轨道连在一起)s：1，p：3，d：5，f：7；③电子及自旋状态(↑、↓)。Mg：画出下列元素的轨道表示式:C： Na：学以致用3d4s↑↓↑↑↑↑3d4s↑↑↑↑↑↑只有一组全满的原子轨道有两组半满的原子轨道写出24Cr轨道表示式↑↓1s2s2p3s3p

↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p3s3p

↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓观察思考洪特规则特例:能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。AB写出29Cu轨道表示式29Cu电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1观察思考29Cu写出铁原子、铁离子和亚铁离子的电子轨道排布式，想想铁离子和亚铁离子谁更稳定？为什么？观察思考Fe2+

Fe3+

26Fe1s2s2p3s3p3d4s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑1s2s2p3s3p3d↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑↑1s2s2p3s3p3d在化学反应中，一般是原子的外围电子（对于主族元素的原子而言，外围电子就是最外层电子）发生变化。所以，描述原子核外电子排布时，也可以仅写出原子的外围电子排布式（价层电子排布式）。三、外围电子排布式试根据课本所给的1~36号元素外围电子排布图，总结1~36号元素价电子排布规律定义：8O：

13Al：2s22p43s23p1三、外围电子排布式价电子对于主族和零族：价电子就是最外层电子例如：Cl的价层电子排布式为3s23p5

对于副族和第VIII族元：最外层电子+次外层部分电子例如：Cr的价层电子排布式为3d54s1。学以致用写出29Cu的价层电子排布式和价层电子轨道表示式（价层电子排布图）价层电子排布式：

价层电子的轨道表示式：3d4s↑↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓3d104s1思考判断(1)Al:1s22s22p6

3s13p2

(2)Cl:1s22s22p63s23p5

(3)

S:1s22s22p63s33p3

(4)K:1s22s22p63s23p63d1

(5)Ne:1s22s22p6

判断下列原子的电子排布式是否正确；如不正确，说明它违反了什么原理？能量最低原理正确泡利不相容原理能量最低原理

正确元素名称原子结构示意图电子排布式简化电子排布式价电子排布式电子排布图练习1-36号元素03电子跃迁与原子光谱一、原子光谱在通常情况下，原子核外电子的排布总是使整个原子处于能量最低的状态。1.基态原子与激发态原子处于最低能量状态的原子叫基态原子;当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级成为激发态原子。基态氢原子KLMN激发态氢原子KLMN能量不同原子的电子发生跃迁时可以吸收不同的光，用光谱仪可以摄取各种原子吸收光谱。一、原子光谱能量KLMN当电子从较高能量的状态跃迁至较低能量的状态，乃至基态时，会释放能量。光KLMN光是电子跃迁释放能量的重要形式之一。不同原子的电子发生跃迁时可以发射不同的光，用光谱仪可以摄取各种原子的发射光谱。二、原子光谱的作用各种原子的吸收光谱或发射光谱，总称为原子光谱。锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱原子光谱的应用He氦不同元素的焰色试验检验元素烟火发现新元素二