資源簡介

(共17張PPT)
第1章 原子結構與元素性質
第2節 原子結構與元素周期表
魯科版2019選修二物質結構與性質
第1課時 基態原子的核外電子排布
基態原子的核外電子排布
19~36號元素基態原子的核外電子排布
知識點一
知識點二
溫故知新
回顧1~18號元素原子結構示意圖，思考基態原子的核外電子排布規律有哪些？
1、核外電子在距核由近到遠，能量由低到高的電子層依次排列，先排滿K層，再排L層。
2、每個電子層最多容納的電子數為2n2（n為電子層數）。
3、最外層電子數不超過8個（K為2個），次外層不超過18個，倒數第三層不超過32個。
？
？
？
基態原子：所有原子軌道中的電子還沒有發生躍遷的原子，此時整個原子能量處于最低。
一、基態原子的核外電子排布
思考：氫原子核外的一個電子如何排布？
核外電子在排布時優先占據能量較低的電子層，氫原子核外的一個電子應該排在1s軌道上。
電 子 層 一 二 三 四 五
軌 道 類 型 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p……n
能 量 低 高
能量最低原理
電子先占據能量低的軌道，再依次進入能量高的軌道
思考：氦原子有兩個電子，按照能量最低原理，這兩個電子都應當排布在1s原子軌道上，這兩個電子在1s軌道上是怎樣排布的？
泡利通過總結諸多光譜實驗事實確定，基態氦原子的電子排布只能說自旋方向相反！
自旋方向相同
自旋方向相反
或
√
泡利不相容原理： 一個原子軌道最多只能容納兩個電子，且這兩個電子的自旋相反。
試著說一說：為什么第一層最多 只能容納2個電子，第二層最多只能容納8個電子？
寫一寫:基態碳原子的電子排布式。思考：基態碳原子核外的2p能級上的兩個電子應當采取怎樣的排布方式？
電子排布式與軌道表示式
電子排布式是表示原子核外電子排布的一種圖示。根據能量最低原理按軌道能級進行排序，進而在ns、np、nd等符號的右上角用數字表示出電子的數目，如鋰原子的電子排布式為1s22s1。
軌道表示式用方框(或小圓圈、短線)表示一個原子軌道，用箭頭“↑”或“↓”來區別自旋狀態不同的電子，如鋰原子的軌道表示式為
方法導引
1s 2s
2p
態碳原子的電子排布式:1s22s22p2
2p能級上的兩個電子可能排布方式：
2p
2p
？
洪特在研究了大量原子光譜后確定，基態碳原子的排布
3p3s
2p2s
1s
洪特規則
在能量相同的軌道上排布時，電子盡可能分占不同的軌道，且自旋狀態相同
小結：
基態原子核外電子的排布所遵循的基本規則
（1）、能量最低原理
電子先占據能量低的軌道，再依次進入能量高的軌道
（2）、泡利不相容原理
每個軌道最多容納兩個自旋狀態不同的電子
（3）、洪特規則
在能量相同的軌道上排布時，電子盡可能分占不同的軌道，且自旋狀態相同
寫一寫：11~18號元素基態原子的核外電子排布式和軌道表示式
基態原子電子排布式的一般方法和思路:
①確定原子序數;
②按照能量最低原理將電子排布在能量由低到高的原子軌道上；
③排布時遵循泡利不相容原理、洪特規則。
小試牛刀：寫出基態鉀原子的電子排布式，根據能量由低到高的順序寫出各原子軌道。
基態原子核外電子在原子軌道上的排布順序
基態鉀原子的電子排布式：
1s22s22p63s23p64s1
構造原理
學以致用：
(1) 某元素2p能級上有3個電子，這三個電子為什么
按 方式排布，而不按 方式排布
(2)核電荷數為20的基態鈣原子的電子排布為什么是1s22s22p63s23p64s2，而不是1s22s22p63s23p63d2
二、19~36號元素基態原子的核外電子排布
【活動探究】
嘗試寫出19～36號元素K～Kr的原子的核外電子排布式。
鉀K：1s22s22p63s23p64s1；
鈣Ca：1s22s22p63s23p64s2；
鉻Cr：1s22s22p63s23p63d54s1；
鐵Fe：1s22s22p63s23p63d64s2；
鈷Co：1s22s22p63s23p63d74s2；
銅Cu：1s22s22p63s23p63d104s1；
鋅Zn：1s22s22p63s23p63d104s2；
溴Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5；
氪Kr：1s22s22p63s23p63d104s24p6
洪特規則的特例：
當簡并軌道上的電子排布處于全充滿、半充滿和全空狀態時,具有較低的能量和較高的穩定性。
如基態24Cr原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s23d54s1 ,3d 能級為半充滿狀態,易錯寫為1s22s22p63s23p64s23d44s2 。
全充滿:p6、d10、f14
全空:p0、d0、f0
半充滿:p3、d5、f7
相對穩定的狀態
電子排布式的書寫：
1.“三步法”書寫電子排布式
構造原理是電子排布式的書寫依據。
第一步：按照構造原理寫出電子填入能級的順序；
第二步：根據各能級容納的電子數填充電子；
第三步：去掉空能級,并按照電子層順序排列即可得到電子排布式。
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s….
1s2→2s2→2p6→3s2→3p6→4s2→3d5→4p0
1s22s22p63s23p63d54s2
以Mn為例：
2.簡化電子排布式的書寫
在多電子原子中,原子核及內層電子中已經達到稀有氣體元素原子結構的部分組成原子實。原子實可以用相應的稀有氣體元素符號加中括號來表示。如
基態Mg原子的核外電子排布式為1s22s22p63s2,或簡化寫成[Ne]3s2;
基態Sc原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2 ,或簡化寫[Ar]3d14s2;
基態Br原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p5或簡化寫成[Ar]3d104s24p5
3.離子的核外電子排布式的書寫
基態原子轉化為相應離子時的一般規律:原子失去電子時總是先失去最外層電子,然后失去次外層電子,之后是倒數第三層電子……
課堂練習
C
D
2s 2p
1、某公司研發出一種比鋰電池成本更低、壽命更長、充電速度更快的鈉離子電池,該電池的負極材料為Na2Co2TeO6(制備原料為Na2CO3、Co3O4和TeO2),電解液為NaClO4的碳酸丙烯酯溶液。下列化學用語正確的是 ( )
A.Na+的電子排布式為1s22s22p63s1
B.基態碳原子的價電子軌道表示式為
C.中子數為 20 的氯原子: Cl
D.Br與CI同主族,基態Br原子的簡化電子排布式為[Ar]4s24p5
2、下列各基態微粒中，最外層未成對電子數最多的是（ ）
A、S B、As C、Mn D、Fe3+
3717
3、下列說法正確的是 （ ）
A.基態Fe3+的最外層電子排布式:3s23p63d5
2s 2p
B.基態碳原子價電子軌道表示式:
1s 2s 2p
C.軌道表示式 違背了洪特規則
3s 3p
D.價電子軌道表示式 違背了泡利不相容原理
A
謝謝觀看！

展開更多......

收起↑