2.1.2 原子核外电子的排布 课件 高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2

专题2原子结构与元素性质第一单元

原子核外电子的运动2.1.2原子核外电子的排布课标要求

？原子核外电子运动状态电子层原子轨道电子自旋

为了确定原子核外电子所处的原子轨道，人们需要讨论原子核外电子排布。科学家经过研究发现，电子是按一定顺序填充的，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。原子核外电子的运动（也称原子核外电子的排布）遵循构造原理的三大内容：能量最低原理泡利不相容原理洪特规则一、基态原子核外电子排布的表示方法

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（图2-7），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。能量最低原理：每一行对应一个能层每个小圈表示一个能级KLMN根据图2-7列出原子核外电子排布的顺序，并分析其中的规律。

电子所排的轨道顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s……，这是实验得到的规律，适用于大多数基态原子的核外电子排布。能级错位1s2→2s2→2p6→3s→3p→4s→3d→4p…

根据能量最低原理和每个能级最多能容纳的电子数，完成以下内容。提示：电子数标在各能级右上角262106KLMMNN

根据原子核外电子排布的原则，我们可以用电子排布式和轨道表示式表示原子的核外电子排布。1、电子排布式：用能级符号来表示核外电子排布的式子11Na原子电子排布式：能层序数能级符号该能级上排布的电子数1s22s22p63s1MKL简化的原子电子排布式：

为了避免电子排布式书写过繁，可以把内层电子已达到稀有气体结构的部分写成“原子实”，以稀有气体的元素符号外加方括号表示。常用的原子实：2[He]、10[Ne]、18[Ar]注意：内层电子，通常不参与成键。1s22s22p63s1[Ne]3s1基态钠原子的电子排布式：请根据构造原理写出25Mn的核外电子排布。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级排布顺序1s2s2p3s3p4s3d4p填充电子数25Mn：1s22s22p63s23p63d54s2[Ar]3d54s2第四周期18+7书写原子核外电子排布式的方法步骤：2262625注意：书写时依旧按电子层的顺序书写

某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法中不正确的是（

）A.该元素基态原子中共有25个电子B.该元素原子核外有4个电子层C.该元素原子最外层共有2个电子D.该元素原子M电子层共有8个电子理解应用D2、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方框表示原子轨道能量相同的原子轨道的方框相连一个方框表示一个原子轨道，每个箭头代表一个电子，轨道下方要标明轨道类型。成对电子未成对电子泡利不相容原理

每个原子轨道上最多容纳两个自旋状态不同的电子。（用“↓↑”表示）。2s2√×——填多少↓↑↑↑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。2p3↑↓

↑

↑

↓

↑

↑

↑

↑××√——怎么填3、原子外围电子（价电子）排布式:

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。通常参与成键8O：2s22p4

13Al：3s23p1副族元素：外围电子=最外层电子数+次外层d轨道的电子[Ne][Ar]3d10ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡBVIIIⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅠAⅡA0族

主族元素中哪些元素的原子只有一个未成对电子？哪些元素的原子只有两个未成对电子？哪些元素的原子有三个未成对电子？主族序数ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA价层电子排布ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5族ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBVIIIⅠBⅡB21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu30Zn外围电子排布未成对电子数

3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s212365432101.根据原子核外电子的排布原则，你认为氟原子核外的9个电子应该排布在哪些轨道上？1s、2s、2p学以致用2.试根据原子核外电子排布所遵循的规律分析下列各元素原子的核外电子排布情况，按照原子结构示意图、电子排布式和轨道表示式的书写规则，将下列表格填写完整。712351s22s22p63s23p63d104s24p5[Ar]3d104s24p53.与同学讨论第4周期元素铬（原子序数为24）原子和铁（原子序数为26）原子的电子排布式，将你写的电子排布式与图2-8中给出的原子外围电子排布式进行比较。学以致用24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1

或[Ar]3d54s126Fe:1s22s22p63s23p63d64s2

或[Ar]3d64s2为什么铬原子的核外电子排布式是[Ar]3d54s1，而不是[Ar]3d44s2？1s2→2s2→2p6→3s2→3p6→4s2→3d10→4p6

有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道（简并轨道）在全充满、半充满、全空状态时，体系的能量较低，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、f0洪特规则特例洪特规则特例：全空、半充满、全充满时相对稳定铜原子的核外电子排布有两种可能：[Ar]3d104s1和[Ar]3d94s2。哪一种是合理的？

第4周期的19号元素钾的原子核外共有19个电子。根据光谱实验的结果，钾原子的最外层电子处于4s轨道而不是3d轨道，钾原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1

或[Ar]4s1

同样，20号元素钙原子的最外层两个电子也处于4s轨道，钙原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2

或[Ar]4s2

多电子原子的原子轨道的能量高低顺序，是概括了大量实验事实后总结出的一般规律，适用于绝大多数原子的核外电子排布。然而，第5、6、7周期的某些元素的原子核外电子排布的实验测定结果，并不符合图2-7所示的原子核外电子排布的轨道能量顺序。因此，原子的核外电子排布，要以实验测定的结果为准。根据Fe原子与其相应离子的核外电子排布式，思考以下问题。观察思考26Fe：1s22s22p63s23p63d64s226Fe2+

：1s22s22p63s23p63d626Fe3+

：1s22s22p63s23p63d5[Ar]3d5[Ar]3d6[Ar]3d64s2原子失电子的顺序为：从外层到内层逐渐失去多电子原子体系中电子的填充顺序与失去顺序是不同的。失去e-失去2e-练习：请分别写出Cu、Cu+、Cu2+的电子排布式。29Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1。理解应用基态原子、简单离子的电子排布式先写原子的电子排布式→再考虑价层电子的电子得失的情况。

写出氧原子、钠原子、氯原子、氧离子、钠离子、氯离子、硫离子的电子排布式。1s22s22p41s22s22p63s11s22s22p63s23p5核外电子排布书写的解决模型分析目标微粒种类看清是什么电子并注意区分注意要求书写的是电子排布式还是轨道表示式（电子排布图）规范书写原子、离子最外层电子、价电子、最高能级电子、某能层电子等遵循能量最低原理、泡利原理、洪特规则

注意：24Cr、29Cu、19K:4s1

夜幕降临，我们会看到五光十色的霓虹灯将城市的夜景装扮得分外美丽；盛大节日时，我们常能观赏到五彩斑斓的焰火将都市的夜空点缀得绚丽夺目。此时你是否想过，这番美景是如何产生的？为什么会产生各种颜色的光？交流讨论在通常情况下，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。

当处于能量最低状态的原子吸收能量后，电子从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道上，如从1s跃迁到2s、3p……电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，将释放出能量。

我们在日常生活中看到的霓虹灯光、激光、焰火等，都与原子核外电子跃迁释放能量有关。激发态KLMN能量能量KLMN光是电子跃迁释放能量的重要形式之一。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。释放能量吸收能量基态原子激发态原子（最低能量）（较高能量）（稳定）（不稳定）DC基态原子，能量最低A、B、C激发态原子一个电子由1S跃迁到2S两个电子由1S跃迁到2S和2P两个电子由1S跃迁到2P原子的发射与吸收光谱低能量轨道电子吸收能量高能量轨道电子原子吸收光谱低能量轨道电子释放能量原子发射光谱