原子结构(第二课时)课件高二下学期化学人教版选择性必修2

高二化学选修二第一章原子结构与性质第二课时

构造原理与电子排布式

第一节原子结构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被称为构造原理。电子排布式按照构造原理，写出基态原子核外电子排布的表示式。价电子排布式简化的电子排布式。基态原子是处于最低能量状态的原子。电子如何填入核外的不同能级以保证原子处于基态呢？有可遵循的填入顺序吗？1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f6s6p6d7s7pKLMNOPQ构造原理示意图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1.构造原理——核外电子的填充规律三、构造原理与电子排布式52%45%39%70%2.能级交错构造原理告诉我们，随核电荷数递增,电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层,如电子是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的,这种现象被称为能级交错。源于光谱学事实1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p能量相近的能级划为一组,称为能级组第一能级组第二能级组第三能级组第四能级组第五能级组第六能级组第七能级组能级组记忆方法从第四能层开始，该能层的ns与np能级之间插入了(n-1)层的d能级，第六能层开始还插入(n-2)f。ns<(n-2)f<(n-1)d<np1s1该能级的电子数能层能级3.电子排布式将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。电子排布式的书写：按照构造原理依次填入电子，电子填满了一个能级，开始填入下一个能级。1s2s2p3s3p例如：氢到硼的基态原子的电子排布式。1s1氢1s22s22p11s22s21s22s11s2硼铍锂氦【课堂练习1】写出前18号元素的电子排布式三、构造原理与电子排布式(1)原子核外电子填充的顺序：ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np(2)各能级的能量高低顺序可以表示为(n表示能层序数)①Ens＞E(n-1)s＞E(n-2)s②Enp＞E(n-1)p＞E(n-2)p③End＞E(n-1)d＞E(n-2)d④Enf＞E(n-1)f＞E(n-2)f⑤Ens＜E(n－2)f＜E(n－1)d＜Enp(3)电子按照构造原理排布，会使整个原子的能量处于最低状态，原子相对较稳定核电荷数1s22s22p63s23p64s21s22s22p63s23p64s11s22s22p11s22s21s22s11s21s11s22s22p63s23p63d14s21s22s22p63s23p63d24s21s22s22p63s23p63d34s2[He]2s1[He]2s2[He]2s22p1[He][Ar]4s1[Ar]4s2[Ar]3d14s2[Ar]3d24s2[Ar]3d34s21s22s22p61s22s22p31s22s22p63s11s22s22p51s22s22p41s22s22p21s22s22p63s21s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d54s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d74s21s22s22p63s23p63d84s21s22s22p63s23p63d104s11s22s22p63s23p63d104s2[Ne]3s1[Ne]3s2[Ne][He]2s22p5[He]2s22p4[He]2s22p3[He]2s22p2[Ar]3d54s1[Ar]3d54s2[Ar]3d64s2[Ar]3d74s2[Ar]3d84s2[Ar]3d104s1[Ar]3d104s21s22s22p63s23p11s22s22p63s23p21s22s22p63s23p31s22s22p63s23p41s22s22p63s23p51s22s22p63s23p61s22s22p63s23p63d104s24p11s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p31s22s22p63s23p63d104s24p41s22s22p63s23p63d104s24p51s22s22p63s23p63d104s24p6[Ne]3s23p2[Ne]3s23p1[Ne]3s23p3[Ne]3s23p4[Ne]3s23p5[Ar][Ar]3d104s24p1[Ar]3d104s24p2[Ar]3d104s24p3[Ar]3d104s24p4[Ar]3d104s24p5[Ar]3d104s24p6原子序数元素名称元素符号

电子排布

K

LMN1氢H2氦He3锂Li4铍Be5硼B6碳C7氮N8氧O9氟F10氖Ne1s11s2

2s11s21s22s21s22s22p11s22s22p21s22s22p31s22s22p41s22s22p51s22s22p61s1~2

1s22s1~22p1~6

1-10号元素原子的电子排布式原子序数元素名称元素符号

电子排布

KLMN11钠Na12镁Mg13铝Al14硅Si15磷P16硫S17氯Cl18氩Ar1s22s22p6

3s11s22s22p6

3s21s22s22p63s23p11s22s22p63s23p21s22s22p63s23p31s22s22p63s23p41s22s22p63s23p51s22s22p6

3s23p61s22s22p63s1~23p1~611-18号元素原子的电子排布式

原子核外电子较多的原子，其电子排布存在交错现象。

<m>KKK</m>K原子在排满第二层后，先排3s、3p

能级，3d</m>

能级能量高于4s</m>

能级，故最后一个电子排入4s</m>

能级而不是3d<能级，所以它的原子结构示意图是

。K的电子排布式：1s22s22p63s23p64s1结论：构造原理的能级交错现象很好的解释了电子排布规律。最外层电子数目最多不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个)。次外层最多能容纳的电子数不超过18个。倒数第三层电子数不超过32个。【课堂练习2】按照构造原理，请写出钙和钪的基态原子电子排布式。钙1s22s22p63s23p64s2钪1s22s22p63s23p64s23d11s22s22p63s23p63d14s2填充按构造原理：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p书写按能层次序：1s→2s→2p→3s→3p→3d→4s→4p【课堂练习3】按照构造原理，请写出21~30号元素基态原子电子排布式。原子序数元素名称元素符号电子排布

KLMN21钪Sc22钛Ti23钒V24铬Cr25锰Mn26铁Fe27钴Co28镍Ni29铜Cu30锌Zn1s22s22p63s23p63d1

4s21s22s22p63s23p63d24s21s22s22p63s23p63d34s21s22s22p63s23p63d44s21s22s22p63s23p63d5

4s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d74s21s22s22p63s23p63d8

4s21s22s22p63s23p63d94s21s22s22p63s23p63d104s2××1s22s22p63s23p63d1~104s221-30号元素原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d104s1当p、d、f

能级处于全空、全充满p6、d10、f14

或半充满状态p3、d5、f7时，能量相对较低，原子结构较稳定。全满、半满Cr1s22s22p63s23p63d54s1Cu1s22s22p63s23p63d104s1半充满结构，能量更低更稳定全充满结构，能量更低更稳定理想模型构造原理是一个理想模型，具有一定的局限性，对于个别过渡元素并不适用原子序数元素名称元素符号电子排布

KLMN31镓Ga3