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构造原理与电子排布式
第一章 原子结构与性质
1.了解构造原理，熟记基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序。
2．能正确书写1～36号元素基态原子的核外电子排布式和简化电子排布式。
原子核外电子排布
能层
能级
符号：
K L M N O P Q
能量：
K → Q依次升高
符号：
s、p、d、f、g
能级数=能层序数
(1)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。
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
(3)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)。
你还记得前18号元素的原子结构示意图应该如何书写吗？
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
电子在能级中的排布规律
2
问题1：结合已有的能级知识，分析1-18号元素核外电子在能级中的排布规律。
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。
电子在能级中的排布规律
问题1：结合已有的能级知识，分析1-18号元素核外电子在能级中的排布规律。
结合Li、Be的原子结构示意图可知，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。
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
电子在能级中的排布规律
问题1：结合已有的能级知识，分析1-18号元素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
2
2
6
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。
电子在能级中的排布规律
问题1：结合已有的能级知识，分析1-18号元素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
6
Na至Ar元素，电子首先填入3s能级。3s填满后继续填入3p能级，直至3p能级填满。
2
2
2
6
电子在能级中的排布规律
2s
根据1-18号元素核外电子排布，分析得到电子在能级中的填充顺序为：
1s → 2s → 2p → 3s → 3p
K
L
M
2p
3s
3p
3d
1s
电子在能级中的排布规律
1s
3s
3p
2p
2s
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。
最外层电子数不能多于8
电子在能级中的排布规律
问题2：结合1-18号元素核外电子在能级中的排布规律，分析K的原子结构示意图书写规律。
1s
2s
K
L
M
2p
3s
3p
3d
4s
N
根据K元素核外电子排布，分析得到电子在能级中的填充顺序为：
1s → 2s → 2p → 3s → 3p→ 4s
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：
光谱学事实
1s
2s
3s
2p
3p
4s
构造原理
以光谱学事实为基础，从1s能级开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序
能量升高
能量升高
每一行对应一个能层
每一小圈对应一个能级
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
构造原理
构造原理
规律
(1)电子在能级上优先排布能量更低的能级，然后依次排布在能量较高的能级上。
(2)随电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。从第三能层开始，不同能层的能级出现“能级交错” 现象。如电子是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的。
源于光谱学事实
填充电子时从第3电子层开始出现
此现象，如：
E4s（3）电子填入能级的顺序：
各能级的能量高低顺序：
ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np。
第七能级组 7s 5f 6d 7p
第六能级组 6s 4f 5d 6p
第五能级组 5s 4d 5p
第四能级组 4s 3d 4p
第三能级组 3s 3p
第二能级组 2s 2p
第一能级组 1s
（4）能层、能级中的电子能量关系：
英文字母相同的能级中，能层序数越大，电子能量越高
如E1s＜E2p＜E3d＜E4f
电子能量高低比较
从第三能层开始出现能级交错现象，能级交错排列的顺序即电子能量由低到高的顺序，即Ens＜E(n-2)f＜E(n-1)d＜Enp
能层和能级都相同时，电子的能量相同
同一能层中，能级越高，电子能量越高。
即Ens＜Enp＜End＜Enf
相同能层
不同能级
相同能级
不同能层
问题3：如何表示能级中核外电子排布？
电子排布式
能层低的能级写在左边，依次书写能层高的能级 ，能级的右上角标注排布的电子数。
Na：1s2 2s22p6 3s1
能层序数
能级符号
该能级上排布的电子数
Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
K
L
M
N
按能层次序书写，按构造原理充入电子。
K
L
M
问题4：阅读课本P9表1-1，总结电子排布式的书写原则。
原则
填——电子填充时依构造原理中的顺序填充
写——能层小的写在前边
【练】请写出O、Si、Cl、Fe、Co、Ni原子的电子排布式
思考与讨论
1.请写出稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡原子的最外层电子排布式，并写出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
简化电子排布式
[Ne]3s1
表示钠的内层电子排布与稀有气体元素Ne的核外电子排布相同
简化为:
如：
Na：1s22s22p63s1
［稀有气体元素符号］+余下电子排布
该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构
【练】写出8号元素氧、14号元素硅的简化电子排布式
[Ｘ]简称“原子实”,表示内层电子已达到稀有气体（上一周期）结构的部分
【上一周期稀有气体]+价层电子排布式
书写简化电子排布式的两种类型：（前五周期）
类型1：第1-12列（IA-IIB ）：
【上一周期稀有气体]+nd10+价层电子排布式
类型2：第13-18列（IIIA-0族）：
Si：[Ne]3s23p2
Ge：[Ar] 3d 104s24p2
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)。通常元素周期表只给出价层电子排布。
Fe:[Ar]3d64s2
Fe: 3d64s2
主族元素原子的价电子一般是在最外面能层的电子
（即最外层电子）。
过渡元素原子的价电子则通常包括最外能级组的电子
（即最外层电子和部分内层电子）。
【练】写出Na、Al、Cl、Mn、Br的价电子排布式
注：当p、d、f 能级电子排布全充满(p6、d10、f14 )、半充满(p3、d5、f7)或全空时，能量相对较低，原子结构较稳定。
24Cr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1
29Cu 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1
并不是所有基态原子的核外电子都符合构造原理。
半充满
全充满
【练】写出Cr、Cu 的电子排布式
离子的电子排布式
(1)判断该原子变成离子时会得到或失去多少个电子。
(2)原子失去电子时，总是从能量高的能级失去电子，即失去电子的顺序是由外向里。一般来说，主族元素原子只失去它们的最外层电子，而副族和第Ⅷ族元素原子可能还会进一步向里失去内层电子。
(3)原子得到电子而形成阴离子时，得到的电子填充在最外一个能层的某一个能级上。
【练】写出Cl－、Na＋、Fe2+、Fe3+的电子排布式
1.下列化学用语的应用错误的是( @45@ )。
A. 的电子式:
B. 的结构示意图:
C.基态 的电子排布式:
D.基态 的简化电子排布式:
A
2.下列化学用语，不能表示氯离子的是（ ）
A．Cl-
D．1s22s22p63s23p6
B．
C．
B
3.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
4.某元素原子的价电子构型为3s23p4, 则此元素在周期表的位置是
第3周期，第VIA族
5．下列各原子或离子的电子排布式错误的是( 　)
A．K＋：1s22s22p63s23p6 B．F：[He]2s22p5
C．S2－：1s22s22p63s23p4 D．Ne：1s22s22p6
C
6．R元素的原子，其最外层的p能级电子数等于所有能层的s能级电子总数，则R可能是(　　)
A．Li B．Be
C．S D．Ar
D
原子核外电子排布
能层
能级
符号：
K L M N O P Q
能量：
K → Q依次升高
符号：
s、p、d、f、g
能级数=能层序数
构造原理
电子排布式
核外电子的填充顺序
实质：各能级的能量高低顺序
能级交错现象
概念
书写方法
电子排布式
简化电子排布式
价层电子排布式

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