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第2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？
构造原理
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。
光谱学
能级
能层
能级
填入能级
每一行对应一个_______
每个小圈表示一个______
连线方向表示电子___________的顺序
4f
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
6d
5d
4d
3d
5f
1s；2s 2p；3s 3p；
存在着能级交错
构造原理规律：
4s 3d 4p；5s 4d 5p;
6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 7p
通式：
ns······(n-2)f、(n-1)d、np
E(4s)＜E(4p)＜E(4d)＜E(4f)
相同能层：
同类能级：
E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)
板书
构造原理与电子排布式
构造原理通式：ns、(n-2)f、(n-1)d、np
1、根据构造原理，试比较下列能级的能量高低(填“＞”或“＜”)。
①4s____3d； ②6s____4f____5d。
＜
＜　 ＜
2(双选)、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(4s)＞E(3s)＞E(2s)＞E(1s)
B．E(3d)＞E(4s)＞E(3p)＞E(3s)
C．E(5s)＞E(4f)＞E(4s)＞E(3d)
D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)＞E(3d)
AB
核外电子排布表示方法
1、电子排布式
用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，并按照能层从左到右的顺序排列的式子，称为电子排布式。
Na： 1s2 2s22p6 3s1
K
L
M
能层序数
能级符号
该能级上排布的电子数
填——依构造原理中的顺序填
写——能层小的写在前边
电子的填充顺序（能量由低到高）：
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p
一句话：按能层次序书写，按构造原理充入电子。
电子排布式的书写顺序：按能层序数依次书写
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p
1s2 2s22p6 3s1
K（2）
L（8）
M（1）
Na：
1、写出下列元素基态原子的电子排布式：
(1)N
(2)S
(3)23V
(4)30Zn
(5)32Ge
1s22s22p3
1s22s22p63s23p4
1s22s22p63s23p63d104s2
1s22s22p63s23p63d104s24p2
1s22s22p63s23p63d34s2
2、 下列基态原子的电子排布式，书写正确的是(　 )
A. 9F:1s22s22p6 B. 15P:1s22s22p63s33p2
C. 21Sc:1s22s22p63s23p64s23d1 D. 35Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5
D
能层序数大，但能级的能量不一定高。部分能级有交错现象。
[思考]
为什么K原子的原子结构示意图不是 是
K原子在排满第二层后，先排布3s、3p能级，3d能级能量高于4s能级，故最后一个电子排入4s能级而不是3d能级,所以它的原子结构示意图是 。
3、判断下列表达是正确还是错误
1）1s22p1属于基态；
2）1s22s2 2p63s2 3p63d64s1属于激发态；
3）1s22s22p63d1属于激发态；
4）1s22s2 2p63p1属于基态；
4、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
D
1-36号元素基态原子的电子排布式
原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式
K L M N O
1 氢 H 1s1
2 氦 He 1s2
3 锂 Li 1s2 2s1
4 铍 Be 1s2 2s2
5 硼 B 1s2 2s22p1
6 碳 C 1s2 2s22p2
7 氮 N 1s2 2s22p3
8 氧 O 1s2 2s22p4
原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式
K L M N O
9 氟 F 1s2 2s22p5
10 氖 Ne 1s2 2s22p6
11 钠 Na 1s2 2s22p6 3s1
12 镁 Mg 1s2 2s22p6 3s2
13 铝 Al 1s2 2s22p6 3s23p1
14 硅 Si 1s2 2s22p6 3s23p2
15 磷 P 1s2 2s22p6 3s23p3
16 硫 S 1s2 2s22p6 3s23p4
原子序数 元素名称 元素符号 电子排布式
K L M N O
17 氯 Cl
18 氩 Ar
19 钾 K
20 钙 Ca
21 钪 Sc
4s1
4s2
4s2
1s2 2s22p6 3s23p5
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p63d1
思考与讨论
1、按照构造原理写出稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡和 的基态原子的最外层电子排布；除氦外它们的通式是什么？
氦：
氖：
氩：
氪：
氙：
氡：
气：
奥
2s22p6
1s2
3s23p6
4s24p6
5s25p6
6s26p6
7s27p6
ns2np6
气
奥
2、随着核电荷数的增加，基态原子的电子排布式越来越长，太不方便了。我们该怎么办呢？
表示内层电子已经达到稀有气体结构的部分，可称为原子实。
1s22s22p63s1
钠
简化
[Ne]3s1
1s22s22p63s23p64s1
钾
简化
[Ar]4s1
1s22s22p63s23p63d14s2
钪
简化
[Ar]3d14s2
思考与讨论
思考与讨论
3、请仿照钠原子的简化电子排布式，写出第8号元素氧、第14号
元素硅第30号元素锌和35号元素溴的简化电子排布式？
1s22s22p4
氧
简化
[He]2s22p4
1s22s22p63s23p2
硅
简化
[Ne]3s23p2
1s22s22p63s23p63d104s2
锌
简化
[Ar]3d104s2
溴
简化
1s22s22p63s23p63d104s24p5
[Ar]3d104s24p5
4、钠和镁的基态原子的电子排布式分别为[Ne]3s1和[Ne]3s2，
请找出与它们的化合价相关的电子。
钠：[Ne]3s1
镁：[Ne]3s2
与化合价有关
我们把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
钪：[Ar]3d14s2
价层电子排布式：3d14s2
思考与讨论
5、请同学们写出25Mn、26Fe、32Ge、35Br的简化电子排布式和价层
电子排布式。主族元素和过渡元素的价电子层有什么特征？
铁
[Ar]3d64s2
3d64s2
锰
[Ar]3d54s2
3d54s2
锗
[Ar]3d104s24p2
4s24p2
溴
[Ar]3d104s24p5
4s24p5
价电子的位置：
1、主族、零族元素：最外层电子
2、副族和第VIII族元素：价电子除最外层电子外，还可
能包括次外层电子
思考与讨论
板书
构造原理与电子排布式
构造原理通式：ns、(n-2)f、(n-1)d、np
原子的电子排布式：按能层次序书写，按构造原理充入电子
原子的简化电子排布
[Ne]3s1
该元素前一个周期的惰性气体电子排布
钠 Na：
方括号里符号意义：
副族和第VIII族：除最外层电子外，还可能包括次外层电子
价电子
主族、零族：最外层电子
6、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+ 1s22s22p63s23p63d5
主族元素的原子，一般只失去最外层电子，而过渡元素的原子可能还会进一步失去内层电子。
原子失电子时的顺序与电子填充顺序不完全相同，失去电子时先失最外层电子。
原子得到电子时，一般总是填充到最外能层未填满的能级上。
思考与讨论
7、通常在元素周期表中，只给出价层电子排布式。请大家找出24Cr和29Cu的价层电子排布式。这样的电子排布式符合构造原理吗？
1s22s22p63s23p63d54s1
铬
3d54s1
1s22s22p63s23p63d104s1
铜
3d104s1
这样的电子排布源于光谱学事实，是从实验事实得到的，不符合构造原理。这也说明构造原理是被理想化的。理想化是许多科学原理的共同点，理想化常常是建立模型所必需的。
思考与讨论
1、以下电子排布式是基态原子的电子排布的是( )
①1s12s1　②1s22s12p1　③1s22s22p63s2　④1s22s22p63s23p1
A、①② B、①③
C、②③ D、③④
D
2、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
√
3、下列各基态原子或离子的电子排布式错误的是
A.Ca2＋：1s22s22p63s23p6
B.O2－：1s22s22p4
C.Cl－：[Ne]3s23p6
D.Ar：1s22s22p63s23p6
4、下列电子排布式中，表示的是激发态原子的是( )
A、1s22s22p6 B、1s22s22p63s23p63d104s2
C、1s22s22p33s1 D、1s22s22p63s23p63d64s2
C
5、某元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，该元素最可能的化合价为(　　)
A． ＋1 B． ＋3 C． ＋5 D． －5
B
6、电子排布式为1s22s22p63s23p6 某原子， 则该元素的核电荷数是__________
18
7、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5个电子，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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