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第一节 原子结构
第2课时
第一章 原子结构与性质
考点
电子排布式
构造原理
01
02
那么，核外电子在能层中依据什么规律排布？核外电子在能级中的排布又可以如何表示？
核外电子按能量不同分成不同的能层，同一能层的电子，还被分成不同能级
构造原理与电子排布式
核外电子在能层中的排布规律
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
原子核外各电子层最多容纳2n2个电子
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)
规律二
规律三
规律一
前18号元素原子结构示意图
构造原理与电子排布式
请同学们，结合已有的能级知识，分析核外电子在能级中的排布规律？
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
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。
2
构造原理与电子排布式
电子在能级中的排布规律
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
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。
构造原理与电子排布式
电子在能级中的排布规律
2
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
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。
构造原理与电子排布式
电子在能级中的排布规律
6
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
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。
构造原理与电子排布式
电子在能级中的排布规律
2
6
总结：核外电子在能级中的排布顺序
1s
2s
3s
2p
3p
构造原理与电子排布式
电子在能级中的排布规律
根据核外电子在能层中的排布规律，请分析K中电子填入的能量最高的能级，并说明判断的依据。
构造原理与电子排布式
电子在能级中的排布规律
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
1
总结：核外电子在能级中的排布顺序
1s
2s
3s
2p
3p
4s
当4s能级填满后，下一个电子应该填充在哪个能级？
验证：光谱学实验表明， K、Ca最外层填充的电子均在4s能级
构造原理与电子排布式
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
1s
2s
3s
2p
3p
4s
3d
能级交错
能级交错
构造原理与电子排布式
电子在能级中的排布规律
规律：这种能级交错在核外电子排布中非常普遍。
定义：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。
如：4s→3d→4p
构造原理与电子排布式
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称为构造原理。
构造原理示意图
构造原理示意图：
各圆圈间连接线的方向表示随核电荷数递增而增加的电子填入能级的顺序。
规律：ns→(n-2)f→(n-1)d→np
例1、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
第二步：将核外电子依次填入其中
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
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。
构造原理----补充说明
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 5
如：24Cr的核外电子在能级中的排布：
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
构造原理与电子排布式
构造原理示意图
构造原理：
按照构造原理，元素的核电荷数每递增一个，同时增加一个核电荷和一个核外电子，就得到一个基态原子的电子排布。电子填满了一个能级，开始填入下一个能级，由此构建了元素周期系中各元素的基态原子的电子排布。
构造原理与电子排布式
电子排布式：
将能级上所容纳的电子数标在该能级符号右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。
例如：碳原子的电子排布式
6
C
碳
14.01
1s22s22p2
能级
能层
能级上容纳的电子数
1s22s22p2
例1、根据构造原理，比较下列能级的能量高低(填“＞”或“＜”)。
① 4s ____ 3d； ② 6s ____ 4f ____ 5d。
例2、根据构造原理，写出下列基态原子的核外电子排布式
① 8O：________________________；
② 14Si：_______________________；
③ 19K：_______________________；
④ 21Sc：_______________________；
⑤ 26Fe：_______________________。
1s22s22p63s23p63d64s2
1s22s22p63s23p63d14s2
1s22s22p63s23p64s1
1s22s22p63s23p2
1s22s22p4
＜
＜ 　 ＜
构造原理与电子排布式
电子排布式：
观察稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡的原子的最外层电子排布式，总结除氦外其他元素原子的排布通式。
2He 1s2
10Ne 2s22p6
18Ar 3s23p6
36Kr 4s24p6
54Xe 5s25p6
86Rn 6s26p6
ns2np6
构造原理与电子排布式
简化电子排布式：
电子排布式可以简化，例如：Na的电子排布式可简化为[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方法叫做简化电子排布式。
说明：
原子实表示的电子称为内层电子，通常不参与成键。
原子实外的电子称为价层电子，决定元素的化学性质。
例1、根据构造原理试写出下列基态原子的电子排布式和简化电子排布式
① 24Cr：_______________________，______________。
② 29Cu：_______________________，______________。
③ 33As：_______________________，_______________。
④ 35Br：_______________________，_______________。
1s22s22p63s23p63d54s1　 [Ar]3d54s1
1s22s22p63s23p63d104s1　 [Ar]3d104s1
1s22s22p63s23p63d104s24p3　 [Ar]3d104s24p3
1s22s22p63s23p63d104s24p5　 [Ar]3d104s24p5
构造原理与电子排布式
价层电子排布式：
为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)
例如：Ni的简化电子排布式为___________，价层电子排布为______。
[Ar]3d84s2
3d84s2
练、试写出下列原子的价层电子排布式：
3s23p1
4s24p2
4s24p4
13Al：___________；32Ge：___________ ；34Se： ___________ 。
例1、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－、Fe2＋和Fe3＋的电子排布式。
Na＋ 1s22s22p6
Cl－ 1s22s22p63s23p6
Na 1s22s22p63s1
Cl 1s22s22p63s23p5
Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
Fe2＋ 1s22s22p63s23p63d6
Fe3＋ [Ar]3d5
量子&量子化
一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子。在物理学中常用到量子的概念，指一个不可分割的基本个体。如：“光的量子”(光子)是一定频率的光的基本能量单位。而延伸出的量子力学、量子光学等成为不同的专业研究领域。其基本概念为所有的有形性质是“可量子化的”。“量子化”指其物理量的数值是离散的，而不是连续地任意取值。如：在原子中，电子的能量是可量子化的，这决定了原子的稳定性和发射光谱等一般问题。
马克斯·卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克
1、构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。若以E(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是( )
A. E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d) B. E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)
C. E(4s)E(4s)>E(4f)>E(3d)
B
2、以下电子排布式是基态原子的电子排布的是( )
① 1s12s1　 ② 1s22s12p1　③ 1s22s22p63s2　 ④ 1s22s22p63s23p1
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
D
3、表示一个原子在M能层上有10个电子，可以写成( )
A. 3p6 B. 3d10 C. 3s23p63d24s2 D. 3s23p64s2
C
4、写出下列原子的电子排布式：
(1) 11Na：_____________________；
(2) 16S：_______________________；
(3) 34Se：______________________；
(4) 20Ca：______________________；
(5) 26Fe：______________________；
(6) 30Zn：______________________。
1s22s22p63s1
1s22s22p63s23p4
1s22s22p63s23p63d104s24p4
1s22s22p63s23p64s2
1s22s22p63s23p63d64s2
1s22s22p63s23p63d104s2
5、A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为 ，B是同周期除稀有气体外半径最大的元素，C的最外层有
三个成单电子，E的外围电子排布式为3d64s2。
回答下列问题：
(1) A为______(写出元素符号，下同)；
(2) B为______，简化电子排布式是______________；
(3) C为______，核外电子排布式是______________；
(4) D为______，价层电子排布式是______________；
(5) E原子结构示意图是___________。
Si
Na
[Ne]3s1
P
1s22s22p63s23p3
N
2s22p3
第一节
原子的结构与性质
第2课时
构造原理
电子排布式
核外电子在能层中的排布规律
能级交错
含义
含义
简化电子排布式
价层电子排布式
示意图
构造原理的补充说明
THANKS
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