资源简介 (共37张PPT)第一节 原子核外电子的运动课时2 原子核外电子的排布第二章 原子结构与元素性质授课人：1.从微观层面理解原子的组成及结构，了解核外电子的排布规则，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。2.能结合能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则书写和说明1～36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式，发展证据推理与模型认知的化学学科核心素养。学习目标一、原子核外电子的排布原理原子轨道电子自旋原子核外电子运动状态的描述电子层科学家经过研究发现，电子是按顺序填充的，填满一个能级之后再填下一个能级，这种规律称为构造原理。洪特规则一、原子核外电子的排布原理原子核外电子的运动（也称原子核外电子的排布）遵循构造原理的三大内容能量最低原理泡利不相容原理一、原子核外电子的排布原理一、原子核外电子的排布原理1、能量最低原理原子核外电子先占据能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于能量最低的状态，从而满足能量最低原理。能量升高能量升高构造原理中的能级顺序，其实质是各能级能量由低到高的顺序。绝大多数原子核外电子的填充顺序符合构造原理中的能级顺序。76543214f1s2s3s4s5s6s7s2p3p4p5p6p7p6d5d4d3d5f核外电子填充顺序图1s---2s---2p---3s---3p--4s--3d—4p--5s--4d---5p---6s---4f---5d---6p---7s---5f—6d一、原子核外电子的排布原理一、原子核外电子的排布原理鲍林近似能级图一、原子核外电子的排布原理21电子所排的轨道顺序：1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d各轨道的能量高低顺序：ns<(n-2)f<(n-1)d存在着能级交错能级交错是指电子层数较大的某些轨道的能量反而低于电子层数较少的某些轨道能量的现象。从第4电子层开始出现此现象。如：E4s一、原子核外电子的排布原理根据核外电子在能层中的排布规律，画出Ar的原子结构示意图。核外电子在能级中的排布顺序：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 61s → 2s → 2p → 3s → 3p+18288电子首先填入能量最低的1s能级，直至将该能级填满。在1s、2s能级填满后，电子填入2p能级，直至2p能级填满……一、原子核外电子的排布原理根据核外电子在能层中的排布规律，画出K的原子结构示意图。分析K中电子填入的能量最高的能级，并说明判断的依据。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 11s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s+192881一、原子核外电子的排布原理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。n s x电子层序数能级符号能级上填充的电子数表示方法：例：基态原子电子排布式1s1 1s22s22p2 HC一、原子核外电子的排布原理“三步法”书写电子排布式构造原理是书写基态原子电子排布式的依据。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。Na1s22s22p63s1Ar1s22s22p63s23p6K1s22s22p63s23p64s1一、原子核外电子的排布原理1、在书写电子排布式时，电子层序数小的能级要写在左边，不能按填充顺序写。2、充入电子时按构造原理，而书写时按电子层次序！Fe能级交错Fe原子序数为26，如何写基态原子电子排布式？4s23d61s2 2s22p6 3s23p6电子排布式书写注意：3、如不特别注明，原子的电子排布式和轨道表示式都是表示基态原子的电子排布。一、原子核外电子的排布原理为了避免电子排布式书写过繁，可以把内层电子已达到稀有气体结构的部分写成“原子实”，以稀有气体的元素符号外加方括号表示。Na1s22s22p63s1[Ne]3s1K1s22s22p63s23p64s1[Ar]4s1Fe[Ar]3d64s21s22s22p63s23p63d64s2一、原子核外电子的排布原理2、泡利不相容原理每个原子轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子。每一种运动状态的电子只有一个(用“↑↓”表示)。由于每一个原子轨道包括两种运动状态，所以每一个原子轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子。01022s2的电子排布图一、原子核外电子的排布原理2、泡利不相容原理因为s、p、d、f轨道的原子轨道数分别为1，3，5，7个，所以s、p、d、f各原子轨道分别最多能容纳2，6，10，14个电子。03一、原子核外电子的排布原理轨道表示式又称电子排布图,即将每一个原子轨道用一个方框表示,在方框内标明基态原子核外电子分布的式子，是表述电子排布的一种图式。轨道表示式↑↓1s 2s 2p 3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓1s22s22p63s1Na各轨道按照离核由近到远，从左到右依次排列。方框(也可用圆圈)表示原子轨道能量相同的原子轨道的方框相连用箭头表示处于特定自旋方向的电子。一、原子核外电子的排布原理写出以下基态原子可能的轨道表示式↑↓1sHe↑1sH↓1s或↑↑1s错，违背了泡利不相容原理Li1s↑↓↑2sBe1s↑↓↑↓2sB1s↑↑↓↑↓2s2p没有电子的轨道称为空轨道空轨道不能省略一、原子核外电子的排布原理原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占在不同的原子轨道上，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低，这个规则称为洪特规则。3、洪特规则写出基态碳原子可能的轨道表示式② C1s↑↑↑↓↑↓2s2p① C1s↑↓↑↓↑↓2s2p2p③ C↑1s↑↑↓↑↓2s2p④ C↓1s↑↑↓↑↓2s√一、原子核外电子的排布原理相对稳定的状态全充满：p6、d10、f14半充满:p3、d5、f7全空:p0、d0、f0洪特规则特例光谱实验发现，能量相同的原子轨道在全满、半满和全空条件时，体系能量较低，原子较稳定。一、原子核外电子的排布原理3d 4s↑↓↑↑↑↑3d 4s↑↑↑↑↑↑只有一组全满的原子轨道有两组半满的原子轨道写出 24Cr 轨道表示式29Cu24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1↑↓1s 2s 2p 3s 3p↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓电子排布式↑↓1s 2s 2p 3s 3p↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓1s22s22p63s23p63d104s1一、原子核外电子的排布原理铁原子的电子排布图↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑洪特规则泡利原理能量最低原理1s2s2p3p3d3s4s一、原子核外电子的排布原理写出Fe2+、Fe3+的轨道表示式1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓Fe↑↓↑↑↑↑↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓Fe2+↑↓↑↑↑↑1s 2s 2p 3s 3p 3d↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓Fe3+↑↑↑↑↑1s 2s 2p 3s 3p 3d阳离子是原子失去外围电子层轨道上的电子；阴离子是原子得到的电子填充在最外电子层的轨道上。一、原子核外电子的排布原理在化学反应中，一般是原子的外围电子（对于主族元素的原子而言，外围电子就是最外层电子）发生变化。所以，描述原子核外电子排布时，也可以仅写出原子的外围电子排布式（价层电子排布式）。价电子的位置：ⅰ对于主族元素和零族元素来说，价电子就是最外层电子表示方法：nsx或nsxnpy例如：Cl的价层电子排布式为3s23p5一、原子核外电子的排布原理ⅱ对于副族和第VIII族元素来说，价电子除最外层电子外，还可能包括次外层电子表示方法：(n-1)dxnsy 或 ndx (钯4d10) 或 (n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy例如：Cr的价层电子排布式为3d54s1。29Cu：价层电子排布式：价层电子的轨道表示式：3d 4s↑↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓3d104s1一、原子核外电子的排布原理1~36号元素的原子外围电子排布找出Na、Al、Fe、Mn、Br、Kr价层电子排布式11Na：3s113Al：3s2 3p125Mn：3d5 4s235Br：4s24p526Fe：3d64s236Kr：4s24p6原子结构示意图电子式电子排布式简化电子排布式价电子排布式电子排布图价层电子排布图以硫(S)为举例S：1s22s22p63s23p4[Ne]3s23p4S：3s23p4基态原子核外电子排布的表示方法——七图式典例解析例1、下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是( )C二、原子光谱基态KLMN基态氢原子：处于能量最低状态的氢原子。在通常情况下，原子核外电子的排布总是使整个原子处于能量最低的状态。激发态KLMN能量基态原子吸收能量，其中的电子会发生跃迁，由于电子跃迁，原子处于比基态能量高的状态，形成激发态原子。不同原子的电子发生跃迁时可以吸收不同的光，用光谱仪可以摄取各种原子吸收光谱。二、原子光谱能量KLMN当电子从较高能量的状态跃迁至较低能量的状态，乃至基态时，会释放能量。光KLMN光是电子跃迁释放能量的重要形式之一。不同原子的电子发生跃迁时可以发射不同的光，用光谱仪可以摄取各种原子的发射光谱。二、原子光谱电子跃迁与光谱二、原子光谱各种原子的吸收光谱或发射光谱，总称为原子光谱。锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱原子光谱的应用He 氦不同元素的焰色试验检验元素烟火发现新元素原子核外电子排布遵循的原理和规则原子核外电子排布的表示式能量最低原理泡利不相容原理洪特规则电子排布式、价电子排布式轨道表示式（电子排布图)原子结构示意图全满、半满、全空相对稳定课堂小结课堂小结原子核外电子的排布原理原子光谱不良反应能量最低原理泡利不相容原理洪特规则原子核外电子排布的表示式电子跃迁原子光谱随堂练习1、写出下列基态原子或基态离子的电子排布式：(1)B：__________________________；V：________________________________；Ga：________________________________________；Ge：________________________________________。(2)N3－：________________________；Ni2＋：____________________________；Cr3＋：____________________________；Mn2＋：___________________________。1s22s22p1或[He]2s22p11s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s21s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p11s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p21s22s22p6或[He]2s22p61s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d81s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d31s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5谢谢观看THANKS 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2.1.2原子核外电子的排布（同步课件）-2023-2024学年高二化学同步精品课堂（苏教版2019选择性必修第二册）.pptx 30-06-电子的跃迁-480P 清晰-AVC 00_00_04-00_01_58.mp4 31-04-构造原理-480P 清晰-AVC 00_00_04-00_01_50.mp4
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