2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題2 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 第一單元 第2課時 原子核外電子的排布課件 蘇教版選修3.ppt

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1、第2課時原子核外電子的排布,專題2第一單元原子核外電子的運動,1.熟知原子核外電子排布的能量最低原理、泡利不相容原理及洪特規(guī)則。2.知道原子核外電子排布的軌道能量順序，會正確書寫1～36號原子核外電子排布式和軌道表示式(電子排布圖)。,,目標(biāo)導(dǎo)航,基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué),重點難點探究,隨堂達標(biāo)檢測,,,,,欄目索引,一、原子核外電子的排布原理及表示方法,基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué),,答案,能量較高的軌道,(一)排布原理1.能量最低原理原子核外電子首先，然后依次進入，這樣使整個原子處于最低的能量狀態(tài)。如右圖所示。,占有能量低的軌道,相關(guān)視頻,,答案,2.泡利不相容原理每個原子軌道上最多只能容納的電子。3.洪特規(guī)則原子核

2、外電子在能量相同的各個軌道上排布時，電子盡可能，且。,兩個自旋狀態(tài)不同,分占不同的,原子軌道,自旋狀態(tài)相同,,答案,(二)表示方法1.電子排布式(以氫為例)：,電子層序數(shù),軌道上的電子數(shù),原子軌道類型,,答案,2.軌道表示式：,自旋狀態(tài)相反,軌道,電子及其自旋狀態(tài),,答案,3.原子結(jié)構(gòu)示意圖：,核電荷數(shù),電子層,該電子層上的電子數(shù),議一議1.寫出下列原子的電子排布式和簡寫。(1)16S：;(2)20Ca：。2.寫出上述原子的價電子排布式(或外圍電子排布式)。(1)；(2)。3.寫出下列原子的軌道表示式：(1)O：______________________；(2)Na：____________

3、_______________。,1s22s22p63s23p4、[Ne]3s23p4,1s22s22p63s23p64s2、[Ar]4s2,3s23p4,4s2,,答案,,答案,4.從元素周期表中查出Cr、Cu的外圍電子排布式，思考：(1)電子排布式的書寫順序與核外電子填充順序一定相同嗎？答案不一定相同，電子排布式的書寫按電子層由里到外和s、p、d順序，而核外電子填充順序是按軌道能量順序。過渡元素電子排布式書寫與電子填充順序不一致。(2)所有元素的原子核外電子排布都符合軌道能量順序嗎？答案1～36號元素中，只有Cr、Cu兩種元素基態(tài)原子的電子填充順序與軌道能量順序不符合。,,二、光譜與光譜分

4、析1.光譜形成原因不同元素的原子發(fā)生時會吸收或釋放不同的光。2.光譜分類,3.光譜分析在現(xiàn)代化學(xué)中，利用上的特征譜線來鑒定元素的分析方法。,返回,答案,躍遷,吸收,發(fā)射,原子光譜,一、核外電子排布規(guī)律,重點難點探究,1.原子核外電子排布“兩原理一規(guī)則”(1)能量最低原理：電子在原子軌道上的分布要盡可能地使原子的能量為最低，即占據(jù)能量低的軌道，然后依次進入能量較高的軌道。(2)泡利不相容原理：每個原子軌道最多容納兩個電子且自旋方向必須相反。(3)洪特規(guī)則：原子核外電子在能量相同的各個軌道上排布時，電子盡可能分占不同的原子軌道，且自旋狀態(tài)相同。,洪特規(guī)則特例當(dāng)同一原子軌道上的電子排布為全充滿(p6

5、、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)和全空狀態(tài)(p0、d0、f0)時，具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性。例如，鉻(24Cr)的外圍電子排布是3d54s1(3d、4s軌道均為半充滿)，而不是3d44s2；銅(29Cu)的外圍電子排布是3d104s1(3d全充滿、4s半充滿)，而不是3d94s2。,2.用軌道表示式表示原子核外電子排布以鋁原子為例，軌道表示式中各符號、數(shù)字的意義為,書寫基態(tài)原子的軌道表示式時，要兼顧三條原則，不能顧此失彼，防止出現(xiàn)以下錯誤：①違反泡利不相容原理：,,例1下列原子或離子的電子排布式或軌道表示式正確的是________(填序號，下同)，違反能量最低原理的是____

6、____，違反洪特規(guī)則的是________，違反泡利不相容原理的是________。①Ca2＋：1s22s22p63s23p6②F－：1s22s23p6③P：④Cr：1s22s22p63s23p63d44s2⑤Fe：1s22s22p63s23p63d64s2⑥Mg2＋：1s22s22p6⑦C：,,解析答案,解析根據(jù)核外電子排布規(guī)律知②中錯誤在于電子排完2s軌道后應(yīng)排2p軌道，而不是3p軌道，正確的應(yīng)為1s22s22p6；,③中沒有遵循洪特規(guī)則——電子在能量相同原子軌道的不同軌道上排布時，應(yīng)盡可能分占不同的軌道并且自旋狀態(tài)相同，正確的應(yīng)為；,④中忽略了能量相同的原子軌道在半充滿狀態(tài)時，體系的能量

7、較低，原子較穩(wěn)定，正確的應(yīng)為1s22s22p63s23p63d54s1；⑤和⑥正確；,⑦違反泡利不相容原理，正確的應(yīng)為。,答案①⑤⑥②③④⑦,(1)陰離子電子排布式書寫時，先寫原子電子排布式，再寫得電子后所得陰離子的電子排布式。(2)陽離子電子排布式書寫時，先寫原子電子排布式再按由外層向里層失去電子所得離子的電子排布式書寫。,,變式訓(xùn)練1下列軌道表示式(每一個小方框表示一個原子軌道)所表示元素的原子中，其能量處于最低狀態(tài)的是(),,解析答案,解析B違背了洪特規(guī)則，2p軌道應(yīng)為；,C、D違背了能量最低原理，C應(yīng)為，,D應(yīng)為。故選A。,答案A,,基態(tài)原子核外電子排布必須同時符合核外電子排布三原則。

8、,二、電子排布式的書寫,1.簡單原子的電子排布式的書寫按照軌道能量順序?qū)㈦娮右来翁畛涞侥芰恐饾u升高的軌道中。如：6C：1s22s22p210Ne：1s22s22p617Cl：1s22s22p63s23p519K：1s22s22p63s23p64s12.復(fù)雜原子的電子排布式的書寫對于較復(fù)雜的電子排布式，應(yīng)先按能量最低原理從低到高排列，然后將同一層的電子移到一起。如：26Fe：先按能量從低到高排列為1s22s22p63s23p64s23d6，然后將同一層的排列一起，即該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。,3.利用軌道能量順序書寫簡化電子排布式如K：1s22s22p63s

9、23p64s1，其簡化電子排布式可表示為[Ar]4s1，其中[Ar]代表Ar的核外電子排布式，即1s22s22p63s23p6,4s1是K的最外層電子排布。再如Fe的簡化電子排布式為[Ar]3d64s2。,4.簡單離子電子排布式的書寫先寫原子的電子排布式，然后再得失電子。例如：O2－的電子排布式，先寫O原子的電子排布式為1s22s22p4，再得2個電子知O2－的電子排布式為1s22s22p6。Fe3＋的電子排布式，先寫Fe原子的電子排布式為[Ar]3d64s2，再失去3個電子(由外層向里層失去電子)得到Fe3＋電子排布式為[Ar]3d5，而不能先失去3個電子，再按軌道能量順序?qū)懗蒣Ar]3d3

10、4s2。,,(1)絕大多數(shù)元素原子核外電子的排布遵循軌道能量順序，1～36號元素中，Cr和Cu元素具有特殊性。Cr：[Ar]3d54s1，Cu：[Ar]3d104s1。(2)電子排布按構(gòu)造原理填充，而書寫電子排布式時，按電子層由小到大的順序書寫，同一電子層按軌道類型順序連在一起。如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而不能寫成1s22s22p63s23p64s23d6。(3)基態(tài)原子失電子時，由外層向里層，按軌道類型的順序失去電子。,,解析答案,例2下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是()A.Na＋：1s22s22p6B.F：1s22s22p5C.Cl－：1s22s22p63s2

11、3p5D.Mn：1s22s22p63s23p63d54s2,解析本題考查的是構(gòu)造原理及各軌道最多容納的電子數(shù)。s軌道最多容納2個電子，p軌道最多可容納6個電子；電子總是從能量低的電子層、原子軌道開始排列，Cl－應(yīng)是Cl原子得一個電子形成的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以Cl－的電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p6。,C,,絕大多數(shù)原子或離子的電子排布均遵循軌道能量順序，過渡元素電子排布式書寫順序與電子填充順序不一致。,變式訓(xùn)練2按要求填空：(1)基態(tài)B原子的電子排布式為________。解析B的核外有5個電子，核外電子排布式為1s22s22p1。(2)基態(tài)N原子的外圍電子排布式為______。解析N原子

12、最外層有5個電子，最高電子層為2，外圍電子排布式為2s22p3。(3)Se原子序數(shù)為____，其核外M層電子的排布式為__________。解析Se與O同主族。原子序數(shù)為34，N電子層有6個電子，故其M層排滿，電子排布式為3s23p63d10。,,解析答案,1s22s22p1,2s22p3,34,3s23p63d10,(4)Li3N晶體中氮以N3－存在，基態(tài)N3－的電子排布式為________。解析N原子電子排布式為1s22s22p3，N原子得到3個電子所得N3－的電子排布式為1s22s22p6。(5)寫出基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式：____________________________

13、_____________。解析Ga為第4周期第ⅢA族元素。故其原子最外層電子排布式為4s24p1，Ga原子電子排布式為[Ar]3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1。,,解析答案,1s22s22p6,1s22s22p63s23p63d104s24p1(或,[Ar]3d104s24p1),,返回,,(1)書寫電子排布式時，要審清題目要求。(2)同一主族元素最外層電子排布只是電子層序數(shù)n不同。,1.以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語中，對電子運動狀態(tài)描述最詳盡的是()A.B.C.1s2D.,D,隨堂達標(biāo)檢測,1,2,3,,解析答案,4,5,解析A項只能表示最外層電子數(shù)

14、；B項只表示核外的電子分層排布情況；C項具體到各電子層的電子數(shù)；而D項包含了電子層數(shù)、軌道類型以及軌道內(nèi)電子的自旋方向，故該項正確。,6,,2.下列原子的外圍電子排布式中，正確的是()A.3d94s2B.3d44s2C.3d104s0D.3d84s2,D,解析答案,解析根據(jù)原子填入軌道的順序和核外電子的排布規(guī)律，選項A應(yīng)為3d104s1；選項B應(yīng)為3d54s1；選項C應(yīng)為3d84s2；則只有選項D正確。,1,2,3,4,5,6,,3.以下現(xiàn)象與核外電子的躍遷有關(guān)的是()①霓虹燈發(fā)出有色光②棱鏡分光③激光器產(chǎn)生激光④石油蒸餾⑤凸透鏡聚光⑥燃放的焰火，在夜空中呈現(xiàn)五彩繽紛的禮花⑦日光燈通電發(fā)光⑧冷

15、卻結(jié)晶A.①③⑥⑦B.②④⑤⑧C.①③⑤⑥⑦D.①②③⑤⑥⑦,A,答案,1,2,3,4,5,6,,4.北京奧運會主體育場“鳥巢”，被《泰晤士報》評為全球“最強悍”工程?！傍B巢”運用了高強度、高性能的釩氮合金高新鋼，釩元素的原子序數(shù)為23，則釩原子的外圍電子排布式正確的是()A.3s23p6B.3d34s2C.3d64s2D.4s2,B,解析答案,解析釩元素的原子序數(shù)為23，可根據(jù)電子排布規(guī)律寫出釩原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2，釩元素為副族元素，所以其外圍電子排布式為3d34s2。,1,2,3,4,5,6,,5.下列離子中外層d軌道達半充滿狀態(tài)的是()A.Cr3＋

16、B.Fe3＋C.Co3＋D.Cu＋,B,解析A項電子排布式：[Ar]3d3，d軌道3個電子不是半充滿。B項電子排布式：[Ar]3d5，d軌道最多排滿10個電子，此時5個電子為半充滿。C項Co為27號元素，Co原子電子排布式為[Ar]3d74s2，Co3＋電子排布式為[Ar]3d6。D項Cu為29號元素，Cu原子電子排布式為[Ar]3d104s1，Cu＋電子排布式為[Ar]3d10，d軌道為全充滿狀態(tài)。,解析答案,1,2,3,4,5,6,,6.按要求填空：(1)根據(jù)軌道能量順序?qū)懗鱿铝谢鶓B(tài)原子或離子的核外電子排布式。①A元素原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半：_________________

17、_______。,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析L層有8個電子，則M層有4個電子，故A為硅。,1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2,,②B元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.5倍：_________________。,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析當(dāng)次外層為K層時，最外層電子數(shù)則為3，為硼；當(dāng)次外層為L層時，最外層電子數(shù)為1.58＝12，違背了排布規(guī)律，故不可能。,1s22s22p1[He]2s22p1,,③基態(tài)Ni2＋、Fe3＋、S2－的電子排布式分別為________________________、________________________、_

18、_______________________。,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析Ni的原子序數(shù)為28，根據(jù)構(gòu)造原理，基態(tài)Ni原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2，故Ni2＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d8；基態(tài)Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，故Fe3＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5；硫原子序數(shù)為16，基態(tài)硫原子的電子排布式為1s22s22p63s23p4，故S2－的電子排布式為1s22s22p63s23p6。,1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d81s22s22p63s23p6

19、3d5或[Ar]3d51s22s22p63s23p6或[Ne]3s23p6,,(2)某元素的最外層電子排布式是4s24p5，則其元素符號為_____。解析根據(jù)外圍電子排布式可知該元素有4個電子層，最外層有7個電子，位于元素周期表的第4周期第ⅦA族，為Br元素。(3)基態(tài)Ti2＋離子中，電子占據(jù)的最高的電子層符號為___，該電子層有___種軌道。解析Ti的原子序數(shù)為22，基態(tài)Ti原子的電子排布式為[Ar]3d24s2，故基態(tài)Ti2＋的電子排布式為[Ar]3d2，電子占據(jù)的最高電子層符號為M，該電子層有3s、3p、3d3種軌道。,1,2,3,4,5,6,解析答案,Br,M,3,,返回,(4)寫出基態(tài)砷原子的電子排布式______________，砷位于元素周期中____周期_____族。,解析答案,1,2,3,4,5,6,解析砷的原子序數(shù)為33，基態(tài)As原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p3，位于第4周期ⅤA族。,[Ar]3d104s24p3,4ⅤA,