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第一章 原子結構與性質
第一節 原子結構 課時2
1.知道原子核外電子的能級高低順序，了解原子核外電子排布的構造原理。
2.會書寫1～36號元素基態原子核外電子的排布式。
原子結構
同一能層里的e－能量一樣嗎？
電子層（能層）
離核距離
能量
…654321
…PONMLK
原子結構
電子層（能層）
離核距離
能量
…654321
…PONMLK
能級（s，p，d，f，g…）
能量
原子結構
電子層（能層）
離核距離
能量
…654321
…PONMLK
能級（s，p，d，f，g…）
能量
s
s p
s p d
s p d f
s p d f g
…
每層最多容納e－數：2n2
······
2＋6＋10＝18
2＋6＝8
2
Mg
2
＋12
8
2
請標出能層上的能級符號，并將能級上所含有的電子數標在能級符號的右上角
Mg的核外電子排布式
1s2 2s2 2p6 3s2
問題探究：根據已有知識，試寫出K原子的可能核外電子排布式與原子結構示意圖
猜想一：1s22s22p63s23p63d1
猜想二：1s22s22p63s23p64s1
2
＋19
8
9
2
＋19
8
8
1
一、構造原理與電子排布式
1.構造原理
以光譜學事實為基礎，從氫開始，隨核電荷數遞增，新增電子填入能級的順序
每一行對應一個能層
每一小圈對應一個能級
各圓圈件間連接線的方向表示隨核電荷數遞增而增加的電子填入能級的順序
構造原理規律： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d
構造原理規律： ns (n-2)f (n-1)d np
問題探究：根據已有知識，試寫出K原子的可能核外電子排布式與原子結構示意圖
猜想一：1s22s22p63s23p63d1
猜想二：1s22s22p63s23p64s1
2
＋19
8
9
2
＋19
8
8
1
√
2.電子排布式
理論依據：構造原理
元素核電荷數每遞增一個，同時增加一個核電荷和核外電子，就得到一個基態原子的電子排布
電子填滿一個能級，就開始填入下一個能級
從氫到碳的基態原子電子排布式如下：
1s1→1s2→1s22s1→1s22s2→1s22s22p1→1s22s22p2
氫→ 氦 → 鋰 → 鈹 → 硼 → 碳
電子排布式是用數字在能級符號右上角標明該能級上排布的電子數的式子
Al原子電子排布式
【思考】
1.書寫1～36號元素基態原子的電子排布式
2.閱讀課本表1-1，總結電子排布式的書寫原則
原子序數 元素名稱 元素符號 電子排布
K L M
1 氫 H
2 氦 He
3 鋰 Li
4 鈹 Be
5 硼 B
6 碳 C
7 氮 N
8 氧 O
9 氟 F
1s1
1s2 2s1
1s2
1s2 2s2
1s2 2s22p1
1s2 2s22p2
1s2 2s22p3
1s2 2s22p4
原子序數 元素名稱 元素符號 電子排布
K L M N
10 氖 Ne
1s2 2s22p6
11 鈉 Na
12 鎂 Mg
13 鋁 Al
14 硅 Si
15 磷 P
16 硫 S
17 氯 Cl
18 氬 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
1s2 2s22p5
原子序數 元素名稱 元素符號 電子排布
K L M N
28 鎳 Ni
29 銅 Cu
30 鋅 Zn
31 鎵 Ga
32 鍺 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
原子序數 元素名稱 元素符號 電子排布
K L M N
19 鉀 K
20 鈣 Ca
21 鈧 Sc
22 鈦 Ti
23 釩 V
24 鉻 Cr
25 錳 Mn
26 鐵 Fe
27 鈷 Co
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
（1）能級交錯
從第三能層開始出現能級交錯現象，能級交錯排列的順序即電子能量由低到高的順序，即Ens＜E(n-2)f＜E(n-1)d＜Enp
隨著電荷數遞增，電子并不總是填滿一個能層后再開始填入下一個能層的，電子是按能量由低到高的順序填充的，這種現象被稱為能級交錯。
源于光譜學事實
（2）書寫原則
按照構造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級中
一般情況下，能層低的能級要寫在左邊，而不是按照構造原理順序寫
基態鉻、銅的核外電子排布不符合構造原理
Cr基態原子的電子排布式：
Cu基態原子的電子排布式
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d104s1
半充滿
全充滿
【思考與討論】
1.按構造原理寫出稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡的基態原子的最外層電子排布； 除氦外它們的通式是什么？
He 1s2
Ne 2s22p6
Ar 3s23p6
Kr 4s 24p6
Xe 5s 25p6
Rn 6s 26p6
通式：ns2np6
2.電子排布式可以簡化，如Na的電子排布式可簡化為[Ne]3s1，
(1) 上述方括號的意義是什么？
(2) 仿照Na的簡化電子排布式，寫出Be、Si、Cu的簡化電子排布式
方括號：內層電子達到稀有氣體元素原子結構的部分以相應稀有氣體的元素符號外加方括號的形式表示
Be [He] 2s2
Si [Ne]3s23p2
Cu [Ar] 3d10 4s1
【思考與討論】
3.為突出化合價與電子排布式的關系，將在化學反應中可能發生電子變動的能級稱 為價電子層。
Fe 簡化電子排布式為[Ar]3d64s2 價電子排布式為3d64s2
通常元素周期表只給出價層電子排布式，請寫出Na、Al、Cl、Mn、Br的價層電子排布
【思考與討論】
原子 Na Al Cl Mn Br
價層電子排布 3s1 3s23p1 3s23p5 3d5 4s2 4s24p5
(1)最外層電子排布式為4s1的元素一定為K。(　　)
(2)K的電子排布式為1s22s22p63s23p63d1。(　　)
(3)Mg的簡化電子排布式為[Ne]3s2 (　　)
(4)原子核外每一能層最多可容納n2個電子 (　　)
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
×
×
×
√ 　　
練一練
練一練
2.下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是(　　)
A.K+:1s22s22p63s23p6 B.As:1s22s22p63s23p63d104s24p3
C.N3-:1s22s22p6 D.Cr:1s22s22p63s23p63d44s2
D 　　
3.已知某+2價離子的電子排布式為1s22s22p6,該元素在周期表中所屬的族是(　　)
A.ⅡA B.ⅡB C.Ⅷ D.ⅠB
A 　　
原子核外電子排布
構造原理
電子排布式
核外電子的填充順序
實質：各能級的能量高低順序
能級交錯現象
概念
書寫方法

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