高中化学选修3教案：第一章第一节原子结构

第一章第一节原子结构

一、设计思想

新课程标准要求中学化学立足于学生，适应现代生活和未来发展的需要，培养学生解决

实际问题的能力，教学应确立以促进学生发展为主的教育目标，着眼于学生的发展，因此教

学的设计应注重学生的主体地位，发挥教师组织和引导的主导作用，调动学生的主动性和积

极性，激发学生学习化学的兴趣。

二、教材分析

《原子结构》选自化学选修3第一章第一节,，属于物质结构理论基础知识,是中学化学最

重要的基本理论之一，而原子结构又是学习物质结构理论和元素周期律的基础，因此原子结

构是本单元也是高中化学的教学重点。

本节知识充分考虑了初中化学和化学2中的原子结构知识的基础上，教科书不再重复建立

原子结构的概念，而是直接建立核外电子的能层（即“电子层”）和能级（即“电子亚层”）

的概念，给出每一个能层有几个能级，每个能级最多可以容纳几个电子，有了能层和能级的

概念，直接给出构造原理，并根据构造原理进行核外电子排布；学生对原子结构知识的认识

是一个逐步深入的过程，同时，课本直接把构造原理看做一个经验规律，直接给出了原子核

外电子排布顺序，体现了很大的工具作用，使学生直接会用。

三、教学方法

复习法、延伸归纳法、讨论法、引导分析法

四、学情分析

第一章第一节原子结构课时第一课时

1、进一步认识原子核外电子的分层排布

教

知识2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系

与3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系

学

技能4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义

5、识记常见元素。〜36号）

目

过程与方法复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯。

的

情感态度价值观充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程

重点原子核外电子的能层、能级分布及其能量关系

难点能用符号表示原子核外的不同能级

教学过程

教学步骤、内容师生活动

［阅读引言］思考并讨论：

1、“物质的组成与结构”与“物质的性质与变化”两方面是什么关系？

2、物质的组成与结构如何决定性质？分别举例说明。

［讲］人类对原子的认识史一一不同时期的原子结构模型

1、公元前400多年前，希腊哲学家德谟克利特等人的观点：物质由原子构

成，且原子是不可分的微粒；原子的结合和分离是万物变化的根本。

2、19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子说；物质由原子组成，且原

子为实心球体，不能用物理方法分割；同种分子的质量和性质相同

3、1897年,英国科学家汤姆生发现了电子，提出原子结构的“葡萄干布丁”

模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，电子镶嵌其中并中和正电荷，

使原子呈电中性，原子是可以再分的

4、卢瑟福原子模型：原子由原子核和核外电子组成。原子核带正电荷，位

于原子的中心并几乎集中了原子的全部质量，电子带负电荷，在原子核周围

空间作高速运动。

5、波尔原子模型：电子在原子核外一定轨道上绕核作高速运动

6、原子结构的量子力学模型(电子云模型)：现代原子结构学说：现代科

学家用量子力学的方法描述核外电子运动，即运用电子云模型描述核外电子

的运动。

［问］宇宙什么是时候诞生的？我们的地球从那里来？

［板书］第一节原子结构

一、开天辟地一原子的诞生

［讲］1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一

个“原始原子”中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我们

的宇宙。大爆炸后两小时，诞生了大量的H、少量的He及极少量的Li,然

后经过长或短的发展过程，以上元素发生原子核的熔合反应，分期分批的合

成了其它元素。

［问］有谁知道宇宙中最丰富的元素是那一种？宇宙年龄有多大？地球年龄

有多大？

［讲］阅读课本后回答：氢元素宇宙中最丰富的元素占88.6%(M1/8),另

外还有90多种元素，宇宙年龄距近约140亿年，地球年龄已有46亿年。

［强调］至今，所有恒星仍在合成元素，而且这些元素都是己知的，地球上的

元素仅22种。

［板书］1、氢元素宇宙中最丰富的元素

2、宇宙年龄距近约140亿年，地球年龄已有46亿年。

［阅读］科学史话，说明思维性推测与科学假设的关系。

［复习］必修中学习的原子核外电子排布规律：

［投影］核外电子排布的排布规律

(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(能量最低原理)。

(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。

(3)原于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)。

(4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒数第

三层电子数目不能超过32个。

说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当M层是最外

层时，最多可排8个电子；当M层不是最外层时，最多可排18个电子

［思考］这些规律是如何归纳出来的呢？

［板书］二、能层与能级

［讲］由必修的知识，我们己经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的，

由内而外可以分为：

［投影］第一、二、三、四、五、六、七……能层

符号表示K、L、M、N、0、P、Q.......

能量由低到高

［讲］例如：钠原子有11个电子，分布在三个不同的能层上，第一层2个

电子，第二层8个电子，第三层1个电子。由于原子中的电子是处在原子核

的引力场中，电子总是尽可能先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。

理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下：

［投影］

能层一二三四五六七...

符号KLMN0PQ...

最多电子数28183250...

即每层所容纳的最多电子数是：2n2（n：能层的序数）

［讲］但是同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级（S、

P、d、f）,就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。各能层上的能级是不一

样的。

［投影］能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：

能层KLMN0

能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f

最多电子数2262610261014

各能层电子数28183250

［讲］在多电子的原子中，同一能层的电子，能量也可以不同。不同能量的电

子分成不同的能级。每个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf...。

任一能层的能级总是先从s能级开始，且该能层的能级数等于该能层序数。

如第一层只有一个能级（1s）,第二层有两个能级（2s和2p）,即能级数=能层

序数。s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍

［学与问］英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数是否相同？

［归纳］s能级：最多容纳2个电子；p能级：最多容纳6个电子；

d能级：最多容纳10个电子；f能级：最多容纳14个电子；

［思考与交流］第五能层中所能容纳的最多电子数是多少？说出你推导的两

种方法

第一，依据每一个能层最多可容纳的电子数为2n2个，当n=5,2n2=50

第二、第五能层中有5个能级一5s、5p、5d、5f\5g,最多电子数分别是2、

6、10、14、18,所能容纳的最多电子数为50

［小结］对多电子原子的核外电子，按能量的差异将其分成不同的能层5);

各能层最多容纳的电子数为2/A对于同一能层里能量不同的电子，将其分

成不同的能级(力；能级类型的种类数与能层数相对应；同一能层里，能级

的能量按s、p、d、f的顺序升高，即双s)VE(p)〈双d)VE(f)。

各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数见下表:

能

层一二三；四五六七

(〃)

符pQ

KLMN0

号

能

级1s2s2p3s3P3d4s4p4d4f5s•••.......

(7)

最多22626102610142・・・.......

电子

281832.......In

数

［随堂练习］

1、现代大爆炸理论认为：天然元素源于氢氮等发生的原子核的融合反应。

这于一百多年前，普鲁特运用思辨性推测作出“氢是所有元素之母”的预

言，恰好“一致”。下列说法正确的是()

A科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快科学的进程

B普鲁特“既然氢最轻，它就是其他一切元素之母”的推理是符合逻辑的

C“一致”是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，只是一种猜测

D“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论

2.支撑“宇宙大爆炸”理论的重要事实之一是（）

A.宇宙原子总数的88.6%是氢B.地球上的元素绝大多数是金属

C.普鲁特“氢是元素之母”的预言D.宇宙中存在少量稀有气体分子

3、以下能级符号正确的是（）

A6sB2dC3fD7p

第一节原子结构

知识

一、开天辟地一原子的诞生

结构

1、氢元素宇宙中最丰富的元素

与

2、宇宙年龄距近约140亿年，地球年龄已有46亿年。

板书

二、能层与能级

设计

课后反思

第一节原子结构课时第二课时

1、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布

知识2、能用电子排布式表示常见元素（1〜36号）原子核外电子的排布

与3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理

教

技能4、知道原子的基态和激发态的涵义

5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用

学

过程

目与复习和沿伸、动画构造原理认识核外电子排布，亲自动手书写，体会原理

方法

的

情感

充分认识原子构造原理，培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学

态度

的兴趣。

价值观

重点电子排布式、能量最低原理、基态、激发态、光谱

难点电子排布式

教学过程

教学步骤、内容师生活动

［课前练习］理论研究证明，在多电子原子中，电子的排布分成不同的能层，

同一能层的电子，还可以分成不同的能级。能层和能级的符号及所能容纳的

最多电子数如下：

［投影］

各能层、能级中最多电子数:

［思考］钾原子的电子排布为什么是2、8、8、1而非2、8、9?

［板书］三、构造原理

［投影］图『2构造原理：

［讲］在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序：电子最先排布在能量低

的能级上，然后依次排布在能量较高的能级上。电子的排布遵循构造原理

［板书］L构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵

循下列顺序：Is2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s...

［讲］构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从中可以看出，不同能层

的能级有交错现象，如员3d)>£(4s)、£(4d)>£(5s)、£(5d)>£(6s)、£(6d)

>6(7s)、£(4f)>£(5p)、£(4f)>£(6s)等。

［板书］2、能级交错现象(从第3电子层开始)：是指电子层数较大的某

些轨道的能量反低于电子层数较小的某些轨道能量的现象。

电子先填最外层的ns,后填次外层的(n-1)d,甚至填入倒数第三层

的(n-2)f的规律叫做“能级交错”

［知识拓展］1、主量子数和角量子数之和越大，能量越高

2、主量子数和角量子数之和相等时，主量子数越大，能量越高

例如，4s轨道主量子数和角量子数之和为4,3d轨道主量子数和

角量子数之和为5,于是4s轨道的能量低于3d轨道的能量；而3d轨

道和4P轨道主量子数和角量子数之和均为5,但4p轨道的主量子数更

大，于是4P轨道的能量高于3d轨道的能量

［讲］自然界一个普遍的规律是“能量越低越稳定”。原子中的电子也

是如此。在不违反保里原理的条件下，电子优先占据能量较低的原子轨

道，使整个原子体系能量处于最低，这样的状态是原子的基态。

［板书］3.能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能

量处于最低状态。即在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然

后排布在能量逐渐升高的能级里。

［讲］一切自然变化进行的方向都是使能量降低，因为能量较低的状态比较

稳定，此谓能量最低原理。人是自然界的一员，我想也应该适用于此原理。

所以人才会通过各种方式发泄和排解自己的各种能量。这其中包括喜怒哀乐

等情绪以运动。不过释放能量的方式还是要注意的，如小孩本身不能存储过

多的情绪，想哭就哭、想笑就笑，没有太大的冲击；而成人能够容纳很多的

能量，所以感情更深沉丰富。但也有弊端，如果这些能量不能合理的排解，

一旦冲垮理智的大坝，江河泛滥，后果不堪设想。我想在我们提升自身修养

与胸怀的同时，一定要时刻注意心理能量的警戒线，及时合理宣泄自身的情

绪。有容乃大，无欲则刚。

［投影］部分原子的电子排布式，空着的自己填上:

原子元素兀素电子排布

序数名称符号KLMN0

1氢HIs1

2MHeIs2

3锂LiIs22s1

4皱Be

5硼BIs22s22p'

...

10NeIs22s22P6

11钠Na

12镁MgIs2s22P°3s2

13铝Al

.・・

［思考与交流］查元素周期表中铜、金、银外围电子排布，它们是否符合构造

原理，你从中总结出什么规律？

Cu：［Ar］3d'"4s'Ag［Kr］4dI05s'Au［Xe］5d106s',如Cu根据构造原理

先排4s再排3d,实际上采取了3d全充满，4s半充满的状态。

［板书］4、对于同一电子亚层（能级）（等价轨道），当电子排布为全充满、半

充满或全空时,原子是比较稳定的。

［投影］相对稳定的状态有:全充满：p6,cT,f"。全空：p°,d°,半充满：

d5,

［思考与交流］元素周期表中钠的电子排布写成［Ne］3s'，是什么意义？模仿写

出8号、14号、26元素简化的电子排布式？

稀有气体结构，0：［He］2s，2p‘Si：［Ne］3s23P?Fe：［Ar］3d"4s）

［讲］上式方括号里的符号的意义是：该元素前一个周期的惰性气体电子排

布结构

［板书］5、基态原子核外电子排布可简化为：

［稀有气体元素符号］+外围电子（价电子、最外层电子）

［讲］即将基态电子的原子排布式中与稀有气体相同的部分用该稀有气体的

元素符号表示。

［投影小结］构造原理中排布顺序的实质-----各能级的能量高低顺序

1）相同能层的不同能级的能量高低顺序：ns<np<nd<nf

2）英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：ls<2s<3s<4s；2p<3p<4p;

3d<4d

3）不同层不同能级可由下面的公式得出：ns<（n-2）f<（n-l）d<np（n

为能层序数）

［随堂练习］写出（氯）、*Sc（铳）、3於（漠）的电子排布

氯：Is"2s22P63s23Ps

铳：Is22s22P63s23P63dzs2

漠：Is22s22P63s23P63dzs24Ps

［知识拓展］原子最外层、次外层及倒数第三层最多容纳电子数的解释：

1、依据：构造原理中的排布顺序，其实质是各能级的能量高低顺序可由公

式得出：ns<(n-2)f<(n-l)d<np

2、解释：(1)最外层由ns,np组成，电子数不大于2+6=8

(2)次外层由(n-l)s(n-l)p(n-l)d组成，所容纳的电子数不大于2+6+10=18

(3)倒数第三层由(n-2)s(n-2)p(n-2)d(n-2)f组成，电子数不大于

2+6+10+14=32

［过渡］通过上节课学习我们知道，电子排布都遵循能量最低原理，我们学习

第四部分。

［板书］四、基态与激发态、光谱

［讨论］节日五颜六色的焰火是否是化学变化？若不是化学变化，与电子存在

什么关系？(参阅课本)。

［讲］节日焰火与核外电子发生跃迁有关

［板书］1、基态一处于最低能量的原子。

激发态一当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发

态原子。

基态与激发态的关系：

［讲］各种焰色反应是由对应的各种元素决定的。钙、锢、钢以及碱金属的

挥发性化合物在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态激发到

了高态，该电子处于激发态；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的

时间内(约10-8s)便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量

以一定波长的光能形式释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此在

向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于

可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。

激光的产生与电子跃迁有关

［问］同学们都听说过“光谱”一词，什么是光谱呢？

［板书］2、不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱

仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱

［讲］资料：1868年8月18日，法国天文学家詹森赴印度观察日全食，利用

分光镜观察日珥，从黑色月盘背面如出的红色火焰，看见有彩色的彩条，是

太阳喷射出来的帜热其他的光谱。他发现一条黄色谱线，接近钠光谱总的D1

和D2线。日蚀后，他同样在太阳光谱中观察到这条黄线，称为D3线。1868

年10月20日，英国天文学家洛克耶也发现了这样的一条黄线。

经过进一步研究，认识到是一条不属于任何已知元素的新线，是因一种

新的元素产生的，把这个新元素命名为helium,来自希腊文helios(太阳),

元素符号定为He。这是第一个在地球以外，在宇宙中发现的元素。为了纪念

这件事，当时铸造一块金质纪念牌，一面雕刻着驾着四匹马战车的传说中的

太阳神阿波罗(Apollo)像，另一面雕刻着詹森和洛克耶的头像，下面写着:

1868年8月18日太阳突出物分析。

［投影］发射光谱与吸收光谱

［讲］原子光谱可分为发射光谱和吸收光谱

［板书］3、原子光谱的分类：

(1)物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱

(2)吸收光谱

［讲］发射光谱：处于高能级的原子或分子在向较低能级跃迁时产生

辐射，将多余的能量发射出去形成的光谱。大量处于激发态的原子会发

出各不相同的谱线组成了氢原子光谱的全部谱线，由于产生的情况不

同，发射光谱又可分为连续光谱和明线光谱

［讲］处于基态和低激发态的原子或分子吸收具有连续分布的某些波长

的光而跃迁到各激发态，形成了按波长排列的暗线或暗带组成的光谱。

［讲］光谱分为连续光谱和线状光谱，氢原子光谱为线状光谱。线状光谱一

一具有特定波长、彼此分离的谱线所组成的光谱（上图）。连续光谱一一由各

种波长的光所组成，且相近的波长差别极小而不能分辨所得的光谱.如阳光

形成的光谱。

［讲］各种焰色反应是由对应的各种元素决定的。钙、锢、钢以及碱金属的

挥发性化合物在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态激发到

了高态，该电子处于激发态；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的

时间内（约10—8s）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能

量以一定波长的光能形式释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此

在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应

于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。

［板书］3、光谱分析一利用原子光谱线上的特征谱线来鉴定元素。

［讲］各元素的光谱是不同的，就像是元素的“指纹"，可以用来鉴别元素。

甚至可以根据光谱发现新的元素。

［讲］通过原子光谱发现许多元素：如：钠（I860年）和锄（1861年），其

光谱中有特征的篮光和红光。又如：1868年科学家们通过太阳光谱的分析发

现了稀有气体氨。化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等

［阅读］科学史话一玻尔与光谱。体会“类比”是一种科学思维方法；体

会理论对实验的指导意义。

［随堂练习］

1、同一原子的基态和激发态相比较（）

A、基态时的能量比激发态时高B、基态时比较稳定

C、基态时的能量比激发态时低D、激发态时比较稳定

2、生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是()

A、钢铁长期使用后生锈B、节日里燃放的焰火

C、金属导线可以导电D、夜空中的激光

3、当碳原子的核外电子排布由Is22s22P2转变为Is为s'2P-时，下列说法正确

的是

A.碳原子由基态变为激发态B.碳原子由激发态变为基态

C.碳原子要从外界环境中吸收能量I).碳原子要向外界环境释放能量

4、请根据构造原理，写出下列基态原子的电子排布式

(1)N(2)Ne(3)Br(4)Ca

5、若某基态原子的外围电子排布为4d’5s2,则下列说法正确的是

A.该元素基态原子中共有3个电子B.该元素原子核外有5个电子层

C.该元素原子最外层共有3个电子D.该元素原子M能层共有8个电子

6、某元素的激发态原子的电子排布式为Is22s22P63s23P34sl则该元素

基态原子的电子排布式为；元素符号

为o

7、根据构造原理写出11、16、36号元素的基态的电子排布

知三、构造原理

识1.构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序：ls2s

2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s...

结

2、能级交错现象(从第3电子层开始)：是指电子层数较大的某些轨道的能量反低

构

于电子层数较小的某些轨道能量的现象。

与

电子先填最外层的ns,后填次外层的(n-1)d,甚至填入倒数第三层的(n-2)

板f的规律叫做“能级交错

书3.能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。

迅即在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的

设

能级里。

计

4、对于同一电子亚层（能级）（等价轨道），当电子排布为全充满、半充满或全空时，原

子是比较稳定的。

5、基态原子核外电子排布可简化为：［稀有气体元素符号］+外围电子（价电子、最

外层电子）

四、基态与激发态、光谱

1、基态一处于最低能量的原子。

激发态一当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。

基态与激发态的关系：

2、不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素

的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱

3、光谱分析一利用原子光谱线上的特征谱线来鉴定元素。

课后反思

第一节原子结构课时第三课时

知识1、了解原子核外电子的运动规律，了解电子云的概念

教

与2、了解原子轨道图及每个能级中的轨道分布情况和最大容纳电子数

技能3、掌握泡利原理、洪特规则

学

过程与

复习和沿伸、进一步认识核外电子排布，亲自动手书写，体会原理

方法

目

情感态

充分认识原子电子排布遵循的原则，培养学生的科学素养，有利于增强学

度价值

的生学习化学的兴趣。

观

重点泡利原理、洪特规则

难点泡利原理、洪特规则

教学过程

教学步骤、内容师生活动

［设问］原子核外电子是如何运动的呢？

［讲］20世纪处，丹麦科学家玻尔把原子类比为太阳系，提出了原子的行星

模型。认为核外电子象行星绕太阳那样绕原子核运动。1916年玻尔因此获

得诺贝尔物理奖。然而，在后来的十年间，玻尔建立的行星模型被量子理论

学彻底否定了。

［引入］电子在核外空间运动，能否用宏观的牛顿运动定律来描述呢？

［板书］五、电子云和原子轨道：

1、电子云

（1）电子运动的特点：①质量极小②运动空间极小③极高速运动。

［讲］因此，电子运动不能用牛顿运动定律来描述，只能用统计的观点来描

述。我们不可能像描述宏观运动物体那样，确定一定状态的核外电子在某

个时刻处于原子核外空间如何，而只能确定它在原子核外各处出现的概率。

［讲］概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。常把电子出

现的概率约为90%的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图成为原子轨道。

［板书］2、原子轨道

［讲］s电子的原子轨道都是球形的（原子核位于球心），能层序数越大，原

子轨道的半径越大。这是由于Is,2s,3s……电子的能量依次增高，电子

在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，电子云越来越向更大的空间扩展。

这是不难理解的，打个比喻，神州五号必须依靠推动（提供能量）才能克服地

球引力上天，2s电子比1s电子能量高，克服原子核的吸引在离核更远的空

间出现的概率就比1s大，因而2s电子云必然比1s电子云更扩散。

［讲］P的原子轨道是纺锤形的，每个P能级有3个轨道，它们互相垂直，

分别以匕、P,、P”为符号。P原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。

［板书］s电子轨道都是球形；P原子轨道是纺锤形分别以p*、p，、p,为符号。

D原子轨道是花瓣形的。

［讲］量子力学告诉我们：ns能级各有一个轨道，np能级各有3个轨道，

nd能级各有5个轨道，nf能级各有7个轨道.而每个轨道里最多能容纳2

个电子，通常称为电子对，用方向相反的箭头“tI”来表示。用□或。代

表一个原子轨道，可用箭头表示一个电子，这样的式子称为轨道表示式或电

子排布图。

［板书］3、泡利原理：一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋

方向相反，这个原理成为泡利原理。

［思考］推理各电子层的轨道数和容纳的电子数。

［讲］对于基态原子来说（洪特规则的使用前提），在能量相等的轨道

上，自旋平行的电子数目最多时，原子的能量最低。所以在能量相等

的轨道上，电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。例如碳原子核外

有6个电子，按能量最低原理和保里不相容原理，首先有2个电子排

布到第一层的1s轨道中，另外2个电子填入第二层的2s轨道中，剩

余2个电子排布在2个p轨道上，具有相同的自旋方向，而不是两个

电子集中在一个P轨道，自旋方向相反。

［板书］4、洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单

独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则是洪特规则。

［科学探究］下列表示的是第二周期中一些原子的核外电子排布，请说出每

种符号的意义及从中获得的一些信息。

ggLU_lJ时伸口的国囹田园画田g|MU

回回的旺园

BCNOF

由图总结：1、每个原子轨道里最多只能容纳几个电子？

2、当电子排面在同一能级时，有什么规律？

［小结］每个原子轨道里最多容纳2个电子。当电子排布在同一能级时，总

是优先单独占据不同的轨道而且自旋方向相同

［思考与交流］写出24号、29号元素的电子排布式，价电子排布轨道式，阅

读周期表，比较有什么不同，为什么？从元素周期表中查出铜、银、金的外

围电子层排布。它们是否符合构造原理？

【知识拓展】

从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子

层排布。它们是否符合构造原理？

元素

CuAu

电子层赢Ag