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(共24張PPT)
第一節 原子結構
第2課時 構造原理和電子排布式
太陽光譜中的夫瑯禾費線
1814年，德國物理學家夫瑯禾費發明了分光鏡并用來觀察太陽光，發現太陽光譜中有570多條黑線，后人稱為夫瑯禾費線。1925年，德國科學家洪特解釋了復雜光譜，得出了過的元素的光譜學基態原子的電子排布，為構造原理的確立奠定了基礎。
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.知道1～36號元素基態原子核外電子的排布。
1.通過認識原子結構及核外電子排布，辨識微觀粒子的運動狀態不同于宏觀物體的運動狀態。（宏觀辨識與微觀探析）
2.結合原子核外電子排布規律及核外電子排布的原則建立觀點、結論和證據之間的邏輯關系。（證據推理與模型認知）
體會課堂探究的樂趣，
汲取新知識的營養，
讓我們一起 吧！
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課
堂
同一能層里的e－能量相同嗎？
電子層（能層）
離核距離
能量
…654321
…PONMLK
能級（s，p，d，f，g…）
能量
電子層（能層）
離核距離
能量
…654321
…PONMLK
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
電子層（能層）
離核距離
能量
…654321
…PONMLK
能級（s，p，d，f，g…）
能量
從1~20元素入手，分析電子填入能級的順序：
能層 能級 最多電子數 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
K 1s 2
L 2s 2
2p 6
M 3s 2
3p 6
3d 10
N 4s 2
4p 6
4d 10
4f 14
電子填入能級的順序為：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d
1
2
2
1
2
2
2
2
1
2
2
2
2
2
3
2
2
4
2
2
5
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2
6
2
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6
1
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2
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2
6
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1
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2
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3
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2
4
2
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5
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2
6
2
6
2
2
6
2
6
1
2
2
6
2
6
2
一、構造原理與電子排布式
(1)含義：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稱為構造原理。
每一行代表一個能層
每個圓圈代表一個能級
連線的方向表示電子填入能級的順序
電子填充順序：
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s
(2)示意圖：
1.構造原理
構造原理呈現的能級交錯源于　　 　　　　，即鉀和鈣的光譜證實它們的最外層電子是4s1和4s2，是經驗的，而不是任何理論推導的結果。構造原理是一個　　　　　，是個假想過程。
4s
3d　
光譜學事實
思維模型
構造原理中的電子排布順序，其實質是各能級的能量高低順序。
(3)能級交錯
隨核電荷數遞增，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3p→　　→　　的順序而不是按3p→3d→4s的順序填充的,這種現象被稱為能級交錯。
2.電子排布式
(1)表示方法：按照構造原理，電子填滿了一個能級再填入下一個能級
基態原子的電子排布式
如13Al：
1s2 2s22p6 3s23p1
能層
能級
能級上的電子數
21Sc：
1s2 2s22p6 3s23p6 3d14s2
【特別提醒】能層低的能級要寫在左邊，而不是按照構造原理順序書寫。
21Sc最后兩個能級填充順序4s23d1，但是在書寫時為3d14s2。
請根據構造原理，寫出下列元素原子或離子的電子排布式：
（1）N
（2）Ne
（3）S2- __________________
（4）Ca2+ 。
（5）32Ge ___________________________
（6）35Br__________________________
1s22s22p3
1s22s22p6
1s22s22p63s23p6
1s22s22p63s23p6
1s22s22p63s23p63d104s24p2
1s22s22p63s23p63d104s24p5
【注意】書寫時，不能按構造原理填充順序寫，而是按能層順序寫。能層低的能級要寫在左邊。
【思考討論】
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)能級交錯
電子按3p→4s→3d的順序而不是按3p→3d→4s的順序填充
19K：
26Fe：
1s2 2s22p6 3s23p6 4s1
1s2 2s22p6 3s23p6 3d64s2
能量：4s＜3d
3.簡化電子排布式
內層電子排布用相應稀有氣體元素符號加“[ ]”來表示
19K：
26Fe：
[Ar] 4s1
[Ar] 3d64s2
N：[He]2s22p3 Na：[Ne]3s1 Ca：[Ar]4s2
寫出第8號元素氧、第14號元素硅和第23號元素釩的簡化電子排布式？
O： [He]2s22p4
Si： [Ne]3s23p2
V： [Ar]3d34s2
4.價層電子排布(外圍電子排布)
價電子層：化學反應中可能發生電子變動的能級
為突出化合價與電子排布的關系
溫馨提示：
主族元素的價層電子為最外層電子，
過渡元素含次外層部分能級。
26Fe：
3d64s2
N： 2s22p3 Na：3s1 K：4s1 Ca：4s2
當p、d、f能級處于全空、全充滿或半充滿狀態時，能量相對較低，原子結構較穩定。以Cr為例，電子排布不符合構造原理。
【特別提醒】
24Cr：
1s22s22p63s23p6
3d44s2
按構造原理
3d54s1
半充滿狀態時，較穩定
3d54s1
(或[Ar]3d54s1)
29Cu：
1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
1. 寫出下列基態原子的核外電子排布式、簡化電子排布式和價層電子排布。
(1)9F：_____________________________；
(2)16S：_________________________________；
(3)19K：_______________________________；
(4)21Sc：______________________________________。
1s22s22p5　[He]2s22p5　2s22p5
1s22s22p63s23p4　[Ne]3s23p4　3s23p4
1s22s22p63s23p64s1　[Ar]4s1　4s1
1s22s22p63s23p63d14s2　[Ar]3d14s2　3d14s2
2.請寫出K＋、S2－、29Cu2＋的電子排布式。
K＋：1s22s22p63s23p6 S2－：1s22s22p63s23p6
Cu2＋：1s22s22p63s23p63d9
【鞏固練習】
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
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
能級數=能層序數
1.下列基態原子與離子的電子排布式錯誤的是 (　　)
A.K:1s22s22p63s23p64s1
B.F-:1s22s22p6
C.Fe:1s22s22p63s23p63d54s2
D.Kr:1s22s22p63s23p63d104s24p6
C
2.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(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)
B.E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)
C.E(4s)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)
B
3．下列原子或離子的核外電子排布式，正確的是(　　)
A．16S2－：1s22s22p63s23p4
B．21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1
C．18Ar：1s22s22p63s23p6
D．9F：2s22p5
C
4.按要求填空:
(1)基態B原子的電子排布式為____________ 。
(2)Se原子序數為_______,其核外M層電子的排布式為___________。
(3)Li3N晶體中氮以N3-形式存在,基態N3-的電子排布式為____________。
(4)寫出基態鎵(Ga)原子的電子排布式:
________________ __________________ 。
1s22s22p1或[He]2s22p1
34
3s23p63d10
1s22s22p6
1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1
5.（1）（2023·浙江6月選考）基態N原子的價層電子排布式是_______。
（2）（2023·全國乙卷）基態Fe原子的價電子排布式為________。
（3）（2023·北京等級考）基態S原子價層電子排布式是_________。
（4）（2023·海南等級考）銻和磷同族，銻原子基態的價層電子排布式為_____________ 。
2s22p3
3d64s2
3s23p4
5s25p3

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