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(共26張PPT)
第一節(jié)第2課時 構造原理
選修3 物質結構與性質
第1章 原子結構與性質
三、構造原理與電子排布式
1.構造原理
隨著原子序數(shù)的遞增,絕大多數(shù)元素的基態(tài)原子核外電子填充遵循下列順序:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p
電子按照構造原理排布,會使整個原子的能量處于最低狀態(tài),原子相對較穩(wěn)定。
2.電子排布式
元素原子的電子排布式中,能級符號右上角的數(shù)字是該能級上
排布的電子數(shù)。
電子排布式的書寫
(1)書寫電子排布式的方法。
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
然后將同一層的排到一起
1s22s22p63s23p64s23d6
1s22s22p63s23p63d64s2
書寫1-10號元素的元素名稱、元素符號、電子排布式
{9DCAF9ED-07DC-4A11-8D7F-57B35C25682E}原子序數(shù)
元素名稱
元素符號
電子排布式
K L M
1
氫
H
1s1
2
氦
He
1s2
3
鋰
Li
1s2 2s1
4
鈹
Be
1s2 2s2
5
硼
B
1s2 2s22p1
6
碳
C
1s2 2s22p2
7
氮
N
1s2 2s22p3
8
氧
O
1s2 2s22p4
9
氟
F
1s2 2s22p5
10
氖
Ne
1s2 2s22p6
書寫11-18號元素的元素名稱、元素符號、電子排布式
{93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}原子序數(shù)
元素名稱
元素符號
電子排布式
K L M
11
鈉
Na
1s2 2s22p6 3s1
12
鎂
Mg
1s2 2s22p6 3s2
13
鋁
Al
1s2 2s22p6 3s23p1
14
硅
Si
1s2 2s22p6 3s23p2
15
磷
P
1s2 2s22p6 3s23p3
16
硫
S
1s2 2s22p6 3s23p4
17
氯
Cl
1s2 2s22p6 3s23p5
18
氬
Ar
1s2 2s22p6 3s23p6
書寫19-36號元素的元素名稱、元素符號、電子排布式
{93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}原子序數(shù)
元素名稱
元素符號
電子排布式
K L M N
19
鉀
K
1s2 2s22p6 3s23p6 4s1
20
鈣
Ca
1s2 2s22p6 3s23p6 4s2
21
鈧
Sc
1s2 2s22p6 3s23p63d1 4s2
22
鈦
Ti
1s2 2s22p6 3s23p63d2 4s2
23
釩
V
1s2 2s22p6 3s23p63d3 4s2
24
鉻
Cr
1s2 2s22p6 3s23p6 3d4 4s2
25
錳
Mn
1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s2
26
鐵
Fe
1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2
27
鈷
Co
1s2 2s22p6 3s23p63d7 4s2
28
鎳
Ni
1s2 2s22p6 3s23p63d8 4s2
書寫21-30號元素的元素名稱、元素符號、電子排布式
{93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}原子序數(shù)
元素名稱
元素符號
電子排布式
K L M N
29
銅
Cu
1s2 2s22p6 3s23p63d9 4s2
30
鋅
Zn
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s2
31
鎵
Ga
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p1
32
鍺
Ge
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p2
33
砷
As
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p3
34
硒
Se
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p4
35
溴
Br
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p5
36
氪
Ar
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p6
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
Ar
Zn：[Ar] 3d10 4s2
(2)簡化電子排布式的書寫方法。
為了方便,用稀有氣體元素符號外加方括號來表示。
Zn：
(3)特殊原子的核外電子排布式的書寫方法。
當p、d、f能級處于全空、全充滿或半充滿狀態(tài)時,能量相對較低,原子結構較穩(wěn)定。
24Cr:先按能量從低到高排列為

29Cu:先按能量從低到高排列為
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d104s1
1s22s22p63s23p63d44s2
1s22s22p63s23p63d94s2
副族、Ⅷ族——最外層和次外層
價層電子
主族——最外層
3d4s
價電子指原子參加化學反應與元素化合價相關的電子
最外層電子指電子層數(shù)最高的電子
(4)價層電子排布式的書寫方法。
(5)離子的電子排布式
Na+
Al3+
S2-
Br-
Fe2+
Fe3+
Cu+
Cu2+
按要求用三種化學用語表示基態(tài)鐵原子和三價鐵離子。
表示方法
電子排布式
原子（或離子）
結構示意圖
價電子排布式
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?
Fe3+最外層電子排布式
3s23p63d5
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為什么K原子的原子結構示意圖不是
提示：不對。從構造原理圖中可以看出,能級的能量高低除了符合E(ns) 例如:E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。所以,“能層越大,能級的能量越高”這句話是錯誤的。
“能層越大,能級的能量越高”這句話對嗎?
若某原子的外圍電子排布式為4d25s2,則下列說法正確的是(　　)A.該元素基態(tài)原子中共有4個電子B.該元素原子核外有5個能層C.該元素原子最外層共有4個電子D.該元素原子M能層共有8個電子
B
根據(jù)下列敘述,寫出元素名稱及核外電子排布式。(1)A元素原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半:　　　　　　　　　　　(2)B元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.5倍:　　　　　　　　　　　　(3)C元素的單質在常溫下可與水劇烈反應,產生的氣體能使帶火星的木條復燃:
(4)D元素原子的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的?
答案:(1)硅、1s22s22p63s23p2　 (2)硼、1s22s22p1 (3)氟、1s22s22p5　 (4)氖、1s22s22p6
第三周期元素的原子,其最外層p能級上有5個電子,它的最高價氧化物對應水化物的酸根離子是(　　)A.RO3— B.RO5— C.RO42— D.RO4—
D
在下列情況下，原子可容納電子數(shù)目最多的是(　　)A.最外層為K層
B.次外層為M層
C.從外向內倒數(shù)第三層是M層
D.最外層為P層
D
2
2+8+18+8=36
2+8+18+18+8=54
2+8+18+32+18+8=86
X、Y兩元素可形成X2Y3型化合物,則X、Y原子的價層電子排布可能是(　)①X:3s23p1　Y:3s23p5　
②X:2s22p3　Y:2s22p4　
③X:3s23p1　Y:3s23p4　
④X:3s2　Y:2s22p3A.②③ B.①② C.①④ D.③④
A
①X為Al元素,Y為Cl元素,兩者形成的化合物為AlCl3,不符合題意;
②X為N元素,Y為O元素,兩者可形成N2O3,符合題意;
③X為Al元素,Y為S元素,兩者可形成Al2S3,符合題意;
④X為Mg元素,Y為N元素,兩者可形成Mg3N2,不符合題意。
科學研究證明:核外電子的能量不僅與電子所處的能層、能級有關,還與核外電子的數(shù)目及核電荷數(shù)的多少有關。基態(tài)Ar原子與S2-的核外電子排布式相同,都是1s22s22p63s23p6。下列說法正確的是(　　)A.兩粒子的1s能級上電子的能量相同B.兩粒子的3p能級上的電子離核的距離相同C.兩粒子的電子發(fā)生躍遷時,產生的光譜不同D.兩粒子都達8電子穩(wěn)定結構,化學性質相同
C
雖然基態(tài)Ar原子與S2-的核外電子排布式相同,都是1s22s22p63s23p6,但是Ar原子與S2-的核電荷數(shù)不同,對核外電子的吸引力不同,兩粒子的1s能級上電子的能量不相同,3p能級上的電子離核的距離也不相同。兩粒子都達8電子穩(wěn)定結構,但化學性質不相同,Ar原子穩(wěn)定,S2-具有還原性。
AB
(雙選)主族元素的原子失去最外層電子形成陽離子,主族元素的原子得到電子填充在最外層形成陰離子。下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是(　　)A.Ca2+:1s22s22p63p6B.F-:1s22s23p6C.Al:1s22s22p63s23p1D.Cl-:1s22s22p63s23p6
A、B、C分別代表三種不同的短周期元素。A元素的原子最外層電子排布式為ns1,
B元素的原子價電子排布式為ns2np2,C元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍。(1)C原子的電子排布式為　　　　　;若A元素的原子最外層電子排布式為1s1,
則A與C形成的陰離子的電子式為　　　　　。 (2)當n=2時,B的原子結構示意圖為　　　　　　　。 (3)若A元素的原子最外層電子排布式為2s1,元素A在周期表中的位置是　　　　　　。
1s22s22p4
第二周期第ⅠA族
為何最外層電子數(shù)不超過8個?
A、B、C、D是短周期中的四種元素,A元素的最高價氧化物對應水化物與它的氣態(tài)氫化物反應得到離子化合物,1 mol該化合物含有42 mol電子;B原子的最外層電子排布式為nsnnp2n。C、D兩原子的最外層電子數(shù)分別是內層電子數(shù)的一半。C元素是植物生長所需的營養(yǎng)元素之一。試寫出:(1)A、B元素形成的酸酐的化學式:　 　　　　　　　　　　　　　　(2)D元素的單質與水反應的化學方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　(3)A、C元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大小:　　　　<　　　　。(用化學式表示)
答案:(1)N2O3、N2O5 (2)2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ (3)PH3

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