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第2課時 構造原理與電子排布式
第一節　原子結構
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被稱為構造原理。
電子排布式
按照構造原理，寫出基態原子核外電子排布的表示式。
價電子排布式
簡化的電
子排布式。
基態原子是處于最低能量狀態的原子。電子如何填入核外的不同能級以保證原子處于基態呢？有可遵循的填入順序嗎？
構造原理
以 事實為基礎，從氫開始，隨核電荷數遞增，新增電子填入 的順序稱為構造原理。
光譜學
能級
能層
能級
填入能級
每一行對應一個_______
每個小圈表示一個______
連線方向表示電子___________的順序
4f
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
6d
5d
4d
3d
5f
1s；2s 2p；3s 3p；
存在著能級交錯
構造原理規律：
4s 3d 4p；5s 4d 5p;
6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 7p
通式：
ns······(n-2)f、(n-1)d、np
E(4s)＜E(4p)＜E(4d)＜E(4f)
相同能層：
同類能級：
E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)
板書
構造原理與電子排布式
構造原理通式：ns、(n-2)f、(n-1)d、np
1、根據構造原理，試比較下列能級的能量高低(填“＞”或“＜”)。
①4s____3d； ②6s____4f____5d。
＜
＜　 ＜
2(雙選)、構造原理揭示的電子排布能級順序，實質是各能級能量高低。若以E(nl)表示某能級的能量，以下各式中正確的是
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
核外電子排布表示方法
1、電子排布式
用數字在能級符號右上角標明該能級上排布的電子數，并按照能層從左到右的順序排列的式子，稱為電子排布式。
Na： 1s2 2s22p6 3s1
K
L
M
能層序數
能級符號
該能級上排布的電子數
填——依構造原理中的順序填
寫——能層小的寫在前邊
電子的填充順序（能量由低到高）：
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p
一句話：按能層次序書寫，按構造原理充入電子。
電子排布式的書寫順序：按能層序數依次書寫
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p
1s2 2s22p6 3s1
K（2）
L（8）
M（1）
Na：
1、寫出下列元素基態原子的電子排布式：
(1)N
(2)S
(3)23V
(4)30Zn
(5)32Ge
1s22s22p3
1s22s22p63s23p4
1s22s22p63s23p63d104s2
1s22s22p63s23p63d104s24p2
1s22s22p63s23p63d34s2
2、 下列基態原子的電子排布式，書寫正確的是(　 )
A. 9F:1s22s22p6 B. 15P:1s22s22p63s33p2
C. 21Sc:1s22s22p63s23p64s23d1 D. 35Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5
D
能層序數大，但能級的能量不一定高。部分能級有交錯現象。
[思考]
為什么K原子的原子結構示意圖不是 是
K原子在排滿第二層后，先排布3s、3p能級，3d能級能量高于4s能級，故最后一個電子排入4s能級而不是3d能級,所以它的原子結構示意圖是 。
3、判斷下列表達是正確還是錯誤
1）1s22p1屬于基態；
2）1s22s2 2p63s2 3p63d64s1屬于激發態；
3）1s22s22p63d1屬于激發態；
4）1s22s2 2p63p1屬于基態；
4、某基態原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，下列說法
不正確的是（ ）
A、該元素原子中共有25個電子
B、該元素原子核外有4個能層
C、該元素原子最外層共有2個電子
D、該元素原子M能層共有8個電子
D
1-36號元素基態原子的電子排布式
原子序數 元素名稱 元素符號 電子排布式
K L M N O
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
原子序數 元素名稱 元素符號 電子排布式
K L M N O
9 氟 F 1s2 2s22p5
10 氖 Ne 1s2 2s22p6
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
原子序數 元素名稱 元素符號 電子排布式
K L M N O
17 氯 Cl
18 氬 Ar
19 鉀 K
20 鈣 Ca
21 鈧 Sc
4s1
4s2
4s2
1s2 2s22p6 3s23p5
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p6
1s2 2s22p6 3s23p63d1
思考與討論
1、按照構造原理寫出稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡和 的基態原子的最外層電子排布；除氦外它們的通式是什么？
氦：
氖：
氬：
氪：
氙：
氡：
氣：
奧
2s22p6
1s2
3s23p6
4s24p6
5s25p6
6s26p6
7s27p6
ns2np6
氣
奧
2、隨著核電荷數的增加，基態原子的電子排布式越來越長，太不方便了。我們該怎么辦呢？
表示內層電子已經達到稀有氣體結構的部分，可稱為原子實。
1s22s22p63s1
鈉
簡化
[Ne]3s1
1s22s22p63s23p64s1
鉀
簡化
[Ar]4s1
1s22s22p63s23p63d14s2
鈧
簡化
[Ar]3d14s2
思考與討論
思考與討論
3、請仿照鈉原子的簡化電子排布式，寫出第8號元素氧、第14號
元素硅第30號元素鋅和35號元素溴的簡化電子排布式？
1s22s22p4
氧
簡化
[He]2s22p4
1s22s22p63s23p2
硅
簡化
[Ne]3s23p2
1s22s22p63s23p63d104s2
鋅
簡化
[Ar]3d104s2
溴
簡化
1s22s22p63s23p63d104s24p5
[Ar]3d104s24p5
4、鈉和鎂的基態原子的電子排布式分別為[Ne]3s1和[Ne]3s2，
請找出與它們的化合價相關的電子。
鈉：[Ne]3s1
鎂：[Ne]3s2
與化合價有關
我們把在化學反應中可能發生電子變動的能級稱為價電子層，簡稱價層
鈧：[Ar]3d14s2
價層電子排布式：3d14s2
思考與討論
5、請同學們寫出25Mn、26Fe、32Ge、35Br的簡化電子排布式和價層
電子排布式。主族元素和過渡元素的價電子層有什么特征？
鐵
[Ar]3d64s2
3d64s2
錳
[Ar]3d54s2
3d54s2
鍺
[Ar]3d104s24p2
4s24p2
溴
[Ar]3d104s24p5
4s24p5
價電子的位置：
1、主族、零族元素：最外層電子
2、副族和第VIII族元素：價電子除最外層電子外，還可
能包括次外層電子
思考與討論
板書
構造原理與電子排布式
構造原理通式：ns、(n-2)f、(n-1)d、np
原子的電子排布式：按能層次序書寫，按構造原理充入電子
原子的簡化電子排布
[Ne]3s1
該元素前一個周期的惰性氣體電子排布
鈉 Na：
方括號里符號意義：
副族和第VIII族：除最外層電子外，還可能包括次外層電子
價電子
主族、零族：最外層電子
6、電子排布式也可以用于表示離子的核外電子排布，試寫出Na+、
Cl-、Fe2+和Fe3+的電子排布式。
Na+：1s22s22p6
Cl- ：1s22s22p63s23p6
Na：1s22s22p63s1
Cl：1s22s22p63s23p5
Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
Fe2+：1s22s22p63s23p63d6
Fe3+ 1s22s22p63s23p63d5
主族元素的原子，一般只失去最外層電子，而過渡元素的原子可能還會進一步失去內層電子。
原子失電子時的順序與電子填充順序不完全相同，失去電子時先失最外層電子。
原子得到電子時，一般總是填充到最外能層未填滿的能級上。
思考與討論
7、通常在元素周期表中，只給出價層電子排布式。請大家找出24Cr和29Cu的價層電子排布式。這樣的電子排布式符合構造原理嗎？
1s22s22p63s23p63d54s1
鉻
3d54s1
1s22s22p63s23p63d104s1
銅
3d104s1
這樣的電子排布源于光譜學事實，是從實驗事實得到的，不符合構造原理。這也說明構造原理是被理想化的。理想化是許多科學原理的共同點，理想化常常是建立模型所必需的。
思考與討論
1、以下電子排布式是基態原子的電子排布的是( )
①1s12s1　②1s22s12p1　③1s22s22p63s2　④1s22s22p63s23p1
A、①② B、①③
C、②③ D、③④
D
2、表示一個原子在M能層上有10個電子，可以寫成( )
A、3p6 B、3d10
C、3s23p63d24s2 D、3s23p64s2
C
√
3、下列各基態原子或離子的電子排布式錯誤的是
A.Ca2＋：1s22s22p63s23p6
B.O2－：1s22s22p4
C.Cl－：[Ne]3s23p6
D.Ar：1s22s22p63s23p6
4、下列電子排布式中，表示的是激發態原子的是( )
A、1s22s22p6 B、1s22s22p63s23p63d104s2
C、1s22s22p33s1 D、1s22s22p63s23p63d64s2
C
5、某元素原子的電子排布式為1s22s22p63s23p1，該元素最可能的化合價為(　　)
A． ＋1 B． ＋3 C． ＋5 D． －5
B
6、電子排布式為1s22s22p63s23p6 某原子， 則該元素的核電荷數是__________
18
7、A、B、C、D是四種短周期元素，E是過渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子結構示意圖為 ，B是同周期除稀有氣體外半徑最大的元素，C的最外層有5個電子，E的外圍電子排布式為3d64s2。回答下列問題：
(1)A為_________ (寫出元素符號，下同)；
(2)B為_________，簡化電子排布式是_________________；
(3)C為_________，核外電子排布式是___________________；
(4)D為_________，價層電子排布式是_________________；
(5)E原子結構示意圖是__________________。
Si
Na
[Ne]3s1
P
1s22s22p63s23p3
N
2s22p3

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