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(共30张PPT)
　构造原理与电子排布式　
电子云与原子轨道
1.结合构造原理形成核外电子排布式书写的思维模型，并根据思维模型熟练书
写1～36号元素的电子排布式。
2.通过对原子轨道和电子云的学习，全面了解核外电子运动状态的描述方法。
学习目标
构造原理与电子排布式
一
1.构造原理
(1)含义
以 事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入 的顺序称为构造原理。
(2)示意图
光谱学
能级
能层
能级
2.电子排布式
(1)含义
按能量由低到高的顺序写出各能级符号及用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子。
(2)表示方法
以Al原子的电子排布式为例，各符号、
数字的意义如图所示：
能级上的电子数
能层
能级
(3)基态原子电子排布式的书写方法——“三步法”
第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序：________________
_______________→5s→4d→5p→6s……
第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。
第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列。
1s→2s→2p→3s→
3p→4s→3d→4p
(4)简化电子排布式
将电子排布式中的内层电子排布用相应的稀有气体元素符号加方括号来表示而得到的式子称为简化电子排布式。
如氮、钠、钙的简化电子排布式分别为 、 、
。
[He]2s22p3
[Ne]3s1
[Ar]4s2
1.根据构造原理，试比较下列能级的能量高低(填“＞”或“＜”)。
①2p______3p______4p
②5s______5p______5d
③6s______4f______5d______6p
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
(1)从构造原理示意图可以看出，从第三能层开始，不同能层的能级出现“能级交错”现象：随核电荷数的递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。电子是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的。
(2)一般规律，能量：ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np，在书写基态原子的电子排布式时，仍按能层顺序书写。
2.根据构造原理，写出下列基态原子的核外电子排布式和简化电子排布式。
(1)8O：_______________________；
(2)14Si：_________________________；
(3)18Ar：_________________________；
(4)19K：_________________________；
(5)21Sc：______________________________；
(6)26Fe：______________________________。
1s22s22p4、[He]2s22p4
1s22s22p63s23p2、[Ne]3s23p2
1s22s22p63s23p6、[Ne]3s23p6
1s22s22p63s23p64s1、[Ar]4s1
1s22s22p63s23p63d14s2、[Ar]3d14s2
1s22s22p63s23p63d64s2、[Ar]3d64s2
3.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)。如：Ni的简化电子排布式为___________，价层电子排布为________，试写出下列原子的价层电子排布：13Al：________；32Ge：________；34Se：________。
[Ar]3d84s2
3d84s2
3s23p1
4s24p2
4s24p4
4.写出24Cr、29Cu基态原子的核外电子排布式。它们的电子排布符合构造原理吗？
提示　24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1,29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1
或[Ar]3d104s1；均不符合构造原理。
当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定。以Cu为例：
1.下列各基态原子或离子的电子排布式错误的是
A.Mg2＋　 1s22s22p6
B.Br　　 1s22s22p63s23p63d104s24p5
C.O2－　 1s22s22p6
D.Cu　　 1s22s22p63s23p63d94s2
√
2.某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法不正确的是
A.该元素原子中共有25个电子
B.该元素原子核外有4个能层
C.该元素原子最外层共有2个电子
D.该元素原子M能层共有8个电子
√
3.(1)基态B原子的电子排布式为________________________。
(2)基态N原子的价层电子排布为_________。
(3)Se原子的原子序数为____，其M层的电子排布为___________。
(4)Li3N晶体中氮以N3－形式存在，基态N3－的电子排布式为_________
______________。
(5)基态镓(Ga)原子的电子排布式：________________________________。
(6)北京奥运会主体育场“鸟巢”使用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢。基态钒原子的价层电子排布为________。
1s22s22p1(或[He]2s22p1)
2s22p3
34
3s23p63d10
1s22s22p6
(或[He]2s22p6)
1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
3d34s2
4.按要求填空：
(1)根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。
①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半：_______________；
②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：___________；
③基态Ni2＋、Fe3＋、S2－的电子排布式分别为_______________________、___________________________、__________________________。
(2)某元素的最外层电子排布是4s24p5，则其元素符号为_____。
1s22s22p63s23p2
1s22s22p1
1s22s22p63s23p63d8(或[Ar]3d8)
1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)
1s22s22p63s23p6(或[Ne]3s23p6)
Br
(3)基态Ti2＋中，电子占据的最高的能层符号为_____，该能层有_____个能级。
(4)写出基态砷原子的电子排布式：______________，砷位于元素周期表中第_____周期第______族。
M
3
[Ar]3d104s24p3
四
ⅤA
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电子云与原子轨道
二
1.概率密度
1913年，玻尔提出氢原子模型，电子在 上绕核运行。
量子力学指出，一定空间运动状态的电子在核外空间各处都可能出现，但出现的 不同，可用概率密度(ρ)表示，即ρ＝ (P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积)。
线性轨道
概率
2.电子云
(1)定义：处于一定 状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。
(2)含义：用单位体积内小点的疏密程度表示电子在原子核外出现的概率大小，小点越密，表示概率密度越大。
如氢原子的电子云图为
空间运动
(3)形状
球形
哑铃形
一
3.原子轨道
(1)概念：量子力学把电子在原子核外的一个 称为一个原子轨道。
(2)形状
①s电子的原子轨道呈 形，能层序数越大，原子轨道的半径越 。
空间运动状态
球
大
②p电子的原子轨道呈 形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
哑铃
(3)各能级所含有的原子轨道数目
能级符号 ns np nd nf
轨道数目 ___ ___ ___ ___
1
3
5
7
1.s能级和p能级的原子轨道存在哪些方面的差异？
提示　轨道形状、数目、最多容纳电子数等不同。
2.不同能层中的s轨道和p轨道电子云轮廓图分别相同吗？能量分别相同吗？
提示　电子云轮廓图相同(s轨道均为球形，p轨道均为哑铃形)；能量不同(能层序数越大，能量越高)。
3.基态原子的核外电子填充在6个轨道的元素有几种？填充在7个轨道中的元素有几种？
提示　s、p能级分别有1、3个原子轨道，按照构造原理，核外电子填充在6个轨道的元素为1s22s22p63s1(Na)和1s22s22p63s2(Mg)，共2种；填充在7个轨道中的元素只有1s22s22p63s23p1(Al)一种元素。
原子轨道与能层序数的关系
(1)不同能层的相同能级的原子轨道形状相同，只是半径不同。能层序数n越大，原子轨道的半径越大。如：
(2)s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别用px、py、pz表示。在同一能层中px、py、pz的能量相同。
(3)在同一能层，原子轨道数与能层序数(n)的关系：原子轨道数＝n2。
1.正误判断
(1)电子的运动与行星相似，围绕原子核在固定轨道上高速旋转
(2)1s的电子云图中一个小点表示一个自由运动的电子
(3)2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
(4)2px、2py、2pz轨道相互垂直，能量相等
×
×
×
√
2.下列有关原子轨道和电子云的说法正确的是
A.s轨道呈球形，随能层序数的增加，s轨道数也增加
B.p轨道呈哑铃形，p轨道电子绕核做“∞”形运动
C.电子云是笼罩在原子核外的云雾
D.电子云图中小点的疏密程度表示电子在原子核外空间出现概率的大小
√
3.如图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是
A.s能级和p能级的原子轨道形状相同
B.每个p能级都有6个原子轨道
C.s能级的原子轨道半径与能层序数有关
D.钠原子的电子在11个原子轨道上高速运动
√
4.元素X的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1。试回答下列各题：
(1)电子排布式中的n＝____；原子中能量最高的是_____电子，其电子云在空间有_____________________方向，原子轨道呈______形。
(2)元素X的名称是_____。
2
2p
三种互相垂直的伸展
哑铃
氮

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