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(共31张PPT)
构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道
数量规律：s、p、d、f能级最多可容纳电子2、6、10、14
能量规律：E(ns) < E(np) < E(nd) 1s < 2s < 3s < 4s
2p < 3p < 4p
回顾上节课所学，电子再能级中的排布有什么规律
推测1~18号元素原子的电子分别填充到哪些能级？
推测1~18号元素原子的电子分别填充到哪些能级？
能层 符号 K L M N 最多电子数 2 8 18 32 能级 符号 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
最多电子数
1~2 号元素：1s → 2s
3~4号元素：1s → 2s
5~10号元素：1s → 2s → 2p
11~12号元素：1s → 2s → 2p →3s
13~18号元素：1s → 2s → 2p →3s →3p
2
2
6
2
6
19号元素原子的电子分别填充到哪些能级？
能层 符号 K L M N 最多电子数 2 8 18 32 能级 符号 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
最多电子数 2 2 6 2 6
19号元素：1s → 2s → 2p →3s →3p
→4s
1
电子并不总是填满一个能层后再填入下一个能层
知识点一：构造原理与电子排布式
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。
小圆圈表示一个能级
每一行对应一个能层
箭头引导的曲线显示递增电子填入能级的顺序
1. 构造原理
P
O
N
M
L
K
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，就开始填入下一个能级，由此构建了元素周期表中各元素的基态原子的电子排布
例如，从氢到碳的基态原子电子排布式为：
1s1→1s2→1s22s1→1s22s2→1s22s22p1→1s22s22p2
氢 氦 锂 铍 硼 碳
1. 构造原理
1s1
该能级的电子数
能层
能级
2. 电子排布式
(1)含义：电子排布式是用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子。
(2)表示方法：
(3)书写方法：
第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→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即可得到电子排布式。
例如：8O：_________。
1s22s22p4
例：试书写7N、17Cl、19K、26Fe、21Sc、35Br原子的核外电子排布式。
N：1s2 2s22p3
Cl：1s2 2s22p6 3s23p5
K：1s2 2s22p6 3s23p6 4s1
Fe：1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2
Sc：1s2 2s22p6 3s23p63d1 4s2
Br：1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p5
要求熟练书写1～36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
K L M N
1 氢 H
2 氦 He
3 锂 Li
4 铍 Be
5 硼 B
6 碳 C
7 氮 N
8 氧 O
1s1
1s2 2s1
1s2
1s2 2s2
1s2 2s22p1
1s2 2s22p2
1s2 2s22p3
1s2 2s22p4
原子序数 元素名称 元素符号 电子排布
K L M N
9 氟 F
10 氖 Ne
1s2 2s22p5
1s2 2s22p6
11 钠 Na
12 镁 Mg
13 铝 Al
14 硅 Si
15 磷 P
16 硫 S
17 氯 Cl
18 氩 Ar
1s2 2s22p6 3s1
1s2 2s22p6 3s2
1s2 2s22p6 3s23p1
1s2 2s22p6 3s23p2
1s2 2s22p6 3s23p3
1s2 2s22p6 3s23p4
1s2 2s22p6 3s23p5
1s2 2s22p6 3s23p6
原子序数 元素名称 元素符号 电子排布
K L M N
19 钾 K
20 钙 Ca
21 钪 Sc
22 钛 Ti
23 钒 V
24 铬 Cr
25 锰 Mn
26 铁 Fe
27 钴 Co
28 镍 Ni
1s2 2s22p6 3s23p6 4s1
1s2 2s22p6 3s23p6 4s2
1s2 2s22p6 3s23p63d1 4s2
1s2 2s22p6 3s23p63d2 4s2
1s2 2s22p6 3s23p63d3 4s2
1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1
1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s2
1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2
1s2 2s22p6 3s23p63d7 4s2
1s2 2s22p6 3s23p63d8 4s2
原子序数 元素名称 元素符号 电子排布
K L M N
29 铜 Cu
30 锌 Zn
31 镓 Ga
32 锗 Ge
33 砷 As
34 硒 Se
35 溴 Br
36 氪 Kr
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p1
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p2
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p3
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p4
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p5
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p6
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s1
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s2
注意：在得出构造原理之前，由原子光谱得知有些过渡金属元素基态原子电子排布不符合构造原理，如Cr和Cu的最后两个能级的电子排布分别为3d54s1和3d104s1。
太长
，太繁琐
（4）简化电子排布式
含义：将原子中已经达到稀有气体元素原子结构的部分，用相应的稀有
气体元素符号外加方括号表示的式子称为简化电子排布式。
表示方法：
K的简化电子排布式：[Ar] 4s1
N的简化电子排布式：[He]2s22p3
Na的简化电子排布式：[Ne]3s1
练习：写出14、24、26、31号元素的简单电子排布式。
14Si：[Ne] 3s23p2
24Cr：[Ar] 3d54s1
26Fe：[Ar] 3d64s2
31Ga：[Ar] 3d104s24p1
（4）价层电子排布式
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），
其能级上的电子称为价层电子；
只表示出原子的价层电子排布的式子，叫价层电子排布式。
Mg电子排布式：1s22s22p63s2
Mg的简化电子排布式：[He]3s2
Mg的价层电子排布式：3s2
知识点二：电子云与原子轨道
1913年，波尔提出氢原子模型，电子在线性轨道上绕核运行
量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都可能出现，但出现的概率不同，可以算出它们的概率密度分布。
P表示电子在某处出现的概率
V表示该处的体积
概率密度：ρ=P/V
1. 概率密度
氢原子1s电子在原子核外出现的概率密度分布图
图中的小点是什么呢？是电子吗？
小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述。
由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象的称作“电子云”。
2. 电子云
小点越密，表明概率密度越大
电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率分布的形象化描述。
电子云图很难绘制，使用不便，我们常使用电子云轮廓图
2. 电子云
电子云轮廓图
1s 电子云轮廓图的绘制过程
(1)所有原子的任一能层 的s电子的电子云轮廓图都是一个球形 只是球的半径不同
2. 电子云
电子云轮廓形状
同一原子的能层越高，s电子云半径越大
原因：由于电子能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率增大，电子云越来越向更大的空间扩展
x、y、z 分别是 p 电子云在直角坐标系里的取向
(2) p电子云的形状是哑铃状的
有3个互向垂直电子云分别称为 Px、Py、Pz
2. 电子云
电子云轮廓形状
量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
ns能级各有 个轨道，np能级各有 个轨道，
nd能级各有 个轨道，nf能级各有 个轨道。
1
5
7
3
能层数 K L M N O P Q n
能级数 1 2 3 4 5 6 7
轨道数 1 4 9 16 25 36 49
3. 原子轨道
1.图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和原子轨道图。下列有关说法
正确的是（ ）
A.图1中的每个小黑点表示1个电子
B.图2表示1s电子只能在球体内出现
C.图2表明1s轨道呈球形，有无数对称轴
D.图1中的小黑点表示电子在核外所处的位置
C
2.下列说法正确的是（ ）
A.不同的原子轨道形状一定不相同
B.p轨道呈哑铃形，因此p轨道上的电子运动轨迹呈哑铃形
C.2p能级有3个p轨道
D.氢原子的电子运动轨迹呈球形
C
3.下列说法中正确的是（ ）
A.1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动
B.ns能级的原子轨道图可表示为
C.3d3表示3d能级有3个轨道
D.电子云图中的小黑点密度大，说明该原子核外空间电子数目多
B
4.下列说法中正确的是（ ）
A.1s22s12p1表示的是激发态原子的核外电子排布
B.3p2表示3p能级有两个原子轨道
C.同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D.同一原子中，2p、3p、4p能级中的轨道数依次增多
A
5.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
6.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

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