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構(gòu)造原理與電子排布式
第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.了解構(gòu)造原理，熟記基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序。
2．能正確書寫1～36號元素基態(tài)原子的核外電子排布式和簡化電子排布式。
原子核外電子排布
能層
能級
符號：
K L M N O P Q
能量：
K → Q依次升高
符號：
s、p、d、f、g
能級數(shù)=能層序數(shù)
(1)核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層。
(2)原子核外各電子層最多容納2n2個電子。
(3)原子最外層電子數(shù)目不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個電子)。
你還記得前18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖應(yīng)該如何書寫嗎？
能層 K L M N 最多電子數(shù) 2 8 18 32 能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充電子數(shù)
電子在能級中的排布規(guī)律
2
問題1：結(jié)合已有的能級知識，分析1-18號元素核外電子在能級中的排布規(guī)律。
結(jié)合H、He的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，電子首先填入能量最低的1s能級，直至將該能級填滿。
電子在能級中的排布規(guī)律
問題1：結(jié)合已有的能級知識，分析1-18號元素核外電子在能級中的排布規(guī)律。
結(jié)合Li、Be的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，當(dāng)1s能級填滿之后，電子優(yōu)先填入能量較低的2s能級，直至填滿。
能層 K L M N 最多電子數(shù) 2 8 18 32 能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充電子數(shù)
2
2
電子在能級中的排布規(guī)律
問題1：結(jié)合已有的能級知識，分析1-18號元素核外電子在能級中的排布規(guī)律。
能層 K L M N 最多電子數(shù) 2 8 18 32 能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充電子數(shù)
2
2
6
B至Ne元素，在1s、2s能級填滿后，電子填入2p能級，直至2p能級填滿。
電子在能級中的排布規(guī)律
問題1：結(jié)合已有的能級知識，分析1-18號元素核外電子在能級中的排布規(guī)律。
能層 K L M N 最多電子數(shù) 2 8 18 32 能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充電子數(shù)
6
Na至Ar元素，電子首先填入3s能級。3s填滿后繼續(xù)填入3p能級，直至3p能級填滿。
2
2
2
6
電子在能級中的排布規(guī)律
2s
根據(jù)1-18號元素核外電子排布，分析得到電子在能級中的填充順序為：
1s → 2s → 2p → 3s → 3p
K
L
M
2p
3s
3p
3d
1s
電子在能級中的排布規(guī)律
1s
3s
3p
2p
2s
根據(jù)核外電子在能層中的排布規(guī)律，請分析K中電子填入的能量最高的能級，并說明判斷的依據(jù)。
最外層電子數(shù)不能多于8
電子在能級中的排布規(guī)律
問題2：結(jié)合1-18號元素核外電子在能級中的排布規(guī)律，分析K的原子結(jié)構(gòu)示意圖書寫規(guī)律。
1s
2s
K
L
M
2p
3s
3p
3d
4s
N
根據(jù)K元素核外電子排布，分析得到電子在能級中的填充順序為：
1s → 2s → 2p → 3s → 3p→ 4s
電子在能級中的排布規(guī)律
能層 K L M N 最多電子數(shù) 2 8 18 32 能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
填充電子數(shù) 2 2 6 2 6 1
總結(jié)：核外電子在能級中的排布順序：
光譜學(xué)事實
1s
2s
3s
2p
3p
4s
構(gòu)造原理
以光譜學(xué)事實為基礎(chǔ)，從1s能級開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級的順序
能量升高
能量升高
每一行對應(yīng)一個能層
每一小圈對應(yīng)一個能級
各圓圈間連接線的方向表示隨核電荷數(shù)
遞增而增加的電子填入能級的順序
構(gòu)造原理
構(gòu)造原理
規(guī)律
(1)電子在能級上優(yōu)先排布能量更低的能級，然后依次排布在能量較高的能級上。
(2)隨電荷數(shù)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。從第三能層開始，不同能層的能級出現(xiàn)“能級交錯” 現(xiàn)象。如電子是按3p→4s→3d的順序而不是按3p→3d→4s的順序填充的。
源于光譜學(xué)事實
填充電子時從第3電子層開始出現(xiàn)
此現(xiàn)象，如：
E4s（3）電子填入能級的順序：
各能級的能量高低順序：
ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np。
第七能級組 7s 5f 6d 7p
第六能級組 6s 4f 5d 6p
第五能級組 5s 4d 5p
第四能級組 4s 3d 4p
第三能級組 3s 3p
第二能級組 2s 2p
第一能級組 1s
（4）能層、能級中的電子能量關(guān)系：
英文字母相同的能級中，能層序數(shù)越大，電子能量越高
如E1s＜E2p＜E3d＜E4f
電子能量高低比較
從第三能層開始出現(xiàn)能級交錯現(xiàn)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
能層和能級都相同時，電子的能量相同
同一能層中，能級越高，電子能量越高。
即Ens＜Enp＜End＜Enf
相同能層
不同能級
相同能級
不同能層
問題3：如何表示能級中核外電子排布？
電子排布式
能層低的能級寫在左邊，依次書寫能層高的能級 ，能級的右上角標(biāo)注排布的電子數(shù)。
Na：1s2 2s22p6 3s1
能層序數(shù)
能級符號
該能級上排布的電子數(shù)
Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
K
L
M
N
按能層次序書寫，按構(gòu)造原理充入電子。
K
L
M
問題4：閱讀課本P9表1-1，總結(jié)電子排布式的書寫原則。
原則
填——電子填充時依構(gòu)造原理中的順序填充
寫——能層小的寫在前邊
【練】請寫出O、Si、Cl、Fe、Co、Ni原子的電子排布式
思考與討論
1.請寫出稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡原子的最外層電子排布式，并寫出除氦外其他元素原子的排布通式。
2He 1s2
10Ne 2s22p6
18Ar 3s23p6
36Kr 4s24p6
54Xe 5s25p6
86Rn 6s26p6
ns2np6
簡化電子排布式
[Ne]3s1
表示鈉的內(nèi)層電子排布與稀有氣體元素Ne的核外電子排布相同
簡化為:
如：
Na：1s22s22p63s1
［稀有氣體元素符號］+余下電子排布
該元素前一個周期的惰性氣體電子排布結(jié)構(gòu)
【練】寫出8號元素氧、14號元素硅的簡化電子排布式
[Ｘ]簡稱“原子實”,表示內(nèi)層電子已達(dá)到稀有氣體（上一周期）結(jié)構(gòu)的部分
【上一周期稀有氣體]+價層電子排布式
書寫簡化電子排布式的兩種類型：（前五周期）
類型1：第1-12列（IA-IIB ）：
【上一周期稀有氣體]+nd10+價層電子排布式
類型2：第13-18列（IIIA-0族）：
Si：[Ne]3s23p2
Ge：[Ar] 3d 104s24p2
價層電子排布式
為突出化合價與電子排布的關(guān)系，將在化學(xué)反應(yīng)中可能發(fā)生電子變動的能級稱為價電子層(簡稱價層)。通常元素周期表只給出價層電子排布。
Fe:[Ar]3d64s2
Fe: 3d64s2
主族元素原子的價電子一般是在最外面能層的電子
（即最外層電子）。
過渡元素原子的價電子則通常包括最外能級組的電子
（即最外層電子和部分內(nèi)層電子）。
【練】寫出Na、Al、Cl、Mn、Br的價電子排布式
注：當(dāng)p、d、f 能級電子排布全充滿(p6、d10、f14 )、半充滿(p3、d5、f7)或全空時，能量相對較低，原子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。
24Cr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1
29Cu 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1
并不是所有基態(tài)原子的核外電子都符合構(gòu)造原理。
半充滿
全充滿
【練】寫出Cr、Cu 的電子排布式
離子的電子排布式
(1)判斷該原子變成離子時會得到或失去多少個電子。
(2)原子失去電子時，總是從能量高的能級失去電子，即失去電子的順序是由外向里。一般來說，主族元素原子只失去它們的最外層電子，而副族和第Ⅷ族元素原子可能還會進(jìn)一步向里失去內(nèi)層電子。
(3)原子得到電子而形成陰離子時，得到的電子填充在最外一個能層的某一個能級上。
【練】寫出Cl－、Na＋、Fe2+、Fe3+的電子排布式
1.下列化學(xué)用語的應(yīng)用錯誤的是( @45@ )。
A. 的電子式:
B. 的結(jié)構(gòu)示意圖:
C.基態(tài) 的電子排布式:
D.基態(tài) 的簡化電子排布式:
A
2.下列化學(xué)用語，不能表示氯離子的是（ ）
A．Cl-
D．1s22s22p63s23p6
B．
C．
B
3.構(gòu)造原理揭示的電子排布能級順序，實質(zhì)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
4.某元素原子的價電子構(gòu)型為3s23p4, 則此元素在周期表的位置是
第3周期，第VIA族
5．下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是( 　)
A．K＋：1s22s22p63s23p6 B．F：[He]2s22p5
C．S2－：1s22s22p63s23p4 D．Ne：1s22s22p6
C
6．R元素的原子，其最外層的p能級電子數(shù)等于所有能層的s能級電子總數(shù)，則R可能是(　　)
A．Li B．Be
C．S D．Ar
D
原子核外電子排布
能層
能級
符號：
K L M N O P Q
能量：
K → Q依次升高
符號：
s、p、d、f、g
能級數(shù)=能層序數(shù)
構(gòu)造原理
電子排布式
核外電子的填充順序
實質(zhì)：各能級的能量高低順序
能級交錯現(xiàn)象
概念
書寫方法
電子排布式
簡化電子排布式
價層電子排布式

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