1、第3课时 原子核外电子排布规则,第一章 第一节 原子结构,目标定位 知道原子核外电子排布的“两原理一规则”，会正确书写原子的电子排布式和电子排布图。,内容索引,新知导学 新知探究 点点落实,达标检测 当堂检测 巩固反馈,新知导学,一、基态原子核外电子的排布原则,1.能量最低原理 原子核外的电子应优先排布在 的能级里，然后由里到外，依次排布在 的能级里。能级的能量高低顺序如构造原理所示(对于136号元素来说，应重点掌握和记忆“1s_4p”这一顺序)。,能量最低,能量逐渐升高,2s2p3s3p,4s3d,2.泡利原理 (1)在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反，这一原理被
2、称为泡利原理。 (2)因为每个原子轨道最多只能容纳 个电子且自旋方向 ，所以从、 、 、 四个方面来说明电子的运动状态是不可能有两个完全相同的电子的。如氟原子的电子排布可表示为，由于各原子轨道中的电子自旋方向相反，所以9个电子的运动状态互不相同。,2,相反,能层,能级,原子轨道,自旋方向,3.洪特规则 (1)在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据 的轨道，而且自旋方向 ，这就是洪特规则。 (2)通俗地说，洪特规则可以表述为电子总是尽量_,不同,相同,自旋平行地分占不同,的轨道。如碳原子的电子排布图是 ，而不是,。,(3)洪特规则的特例 在等价轨道(同一能级)上的电子排布处于全充满、半充
3、满和全空状态时，具有 的能量和 的稳定性。,相对稳定的状态,全充满：p6、d10、f14 全空：p0、d0、f0 半充满：p3、d5、f7,如24Cr的电子排布式为 ，为半充满状态，易错写为1s22s22p63s23p63d44s2。,较低,较大,1s22s22p63s23p63d54s1,原子核外电子排布“两原理一规则” (1)能量最低原理：电子在原子轨道上的分布要_ 最低。 (2)泡利原理：每个原子轨道最多容纳 且自旋方向必须相反。 (3)洪特规则：当电子排布在同一能级(能量相同)的不同轨道时，总是优先 ，而且自旋方向 。,尽可能地使原子的能量,两个电子,单独占据一个轨道,相同,1.若将1
4、5P原子的电子排布式写成 ，它违背了 A.能量守恒原理 B.泡利原理 C.能量最低原理 D.洪特规则,答案,解析,易错提醒,解析 洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。,易错提醒 书写基态原子的电子排布图时，要兼顾三条原则，不能顾此失彼，防止出现以下错误：,违反泡利原理：,违反洪特规则： 或,2.下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图表示正确的是 A.Ca2：1s22s22p63s23p6 B.F：1s22s23p6 C.P：最外层电子排布图为 D.Cr：1s22s22p63s23p63d44s2,答案,解析,解析 解此类题一
5、是要注意观察电子排布是否符合构造原理，二是注意是否符合泡利原理和洪特规则。千万不要忽略了Cu、Cr等少数原子的“能量相同的原子轨道在半充满、全充满或全空状态时，体系的能量较低，原子较稳定”这种特例。 A项正确，符合核外电子排布规律； B项错误，由核外电子排布规律，电子排完2s后应排2p轨道而不是3p轨道，正确的应为1s22s22p6； C项错误，没有遵循洪特规则电子在能量相同的原子轨道上排布时，应尽可能分占不同的原子轨道且自旋方向相同，正确的应为 ；,D项错误，忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，正确的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1。,
6、二、原子核外电子排布的表示方法,1.电子排布式 (1)用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式。写出下列基态原子的电子排布式： 16S： ； 20Ca： ； 26Fe： ； 29Cu： 。,1s22s22p63s23p4,1s22s22p63s23p64s2,1s22s22p63s23p63d64s2,1s22s22p63s23p63d104s1,(2)为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，得到简化的电子排布式。上述四种原子的简化电子排布式为 ； ； ； 。 (3)在简化的电子排布式中，省去相应的稀有气体
7、的元素符号后剩下的部分称为外围电子排布式，也叫价电子排布式。上述四种原子的外围电子排布式为 ； ； ； 。,Ne3s23p4,Ar4s2,Ar3d64s2,Ar3d104s1,3s23p4,4s2,3d64s2,3d104s1,2.电子排布图 (1)将每一个原子轨道用一个方框表示，在方框内标明基态原子核外电子分布的式子称为电子排布图。以铝原子为例，电子排布图中各符号、数字的意义为,如Na： 或写成Ne 。,(2)写出下列基态原子的电子排布图：,O：_；,Na：_；,(3)在电子排布图中也可以用圆圈表示一个原子轨道，,3.原子结构示意图 (1)原子结构示意(简)图：圆圈内数字表示质子数，弧线表示
8、能层(电子层)，弧线内数字表示该能层(电子层)中的电子数。 (2)写出下列原子或离子的结构示意图：,K： ；Fe： ；,Mg2： ；Cl： 。,原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式和电子排布图反映的是基态原子即处于最低能量状态的原子的电子排布情况，它们相互关联，可以非常方便地相互转换。 (2)虽然电子排布是遵循构造原理的，但书写电子排布式时应按照能层的顺序书写。如铁原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，而不写作1s22s22p63s23p64s23d6。 (3)主族元素的最外层电子就是外围电子，又称价电子。过渡元素的外围电子一般包括最外层的s电子和次外层的d电子
9、，有的还包括倒数第三层的f电子。,(4)简单离子是原子得失一定数目电子后的产物。在表达阴、阳离子的核外电子排布状况时，务必注意离子与原子之间的电子数目关系。,3.下列有关核外电子排布式或电子排布图不正确的是 A.24Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1 B.K的简化电子排布式：Ar4s1 C.N原子的电子排布图为 D.S原子的电子排布图为,答案,解析,解析 S原子的电子排布图违反了洪特规则，正确的应是。,4.画出锰原子的电子排布图，并回答下列问题。 (1)电子排布图_ _。 (2)在锰原子的核外电子中，有_种运动状态不同的电子；共有_对成对电子；有_个成单电子；最高化合
10、价为_价。,答案,25,10,5,7,学习小结,达标检测,1.“各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的两倍”，支撑这一结论的理论是 A.构造原理 B.泡利原理 C.洪特规则 D.能量最低原理,1,2,3,4,5,答案,解析,解析 根据泡利原理，每个原子轨道中最多能容纳2个自旋状态相反的电子，所以每个能级最多能容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍，选项B符合题意。,2.以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是,1,2,3,4,5,答案,解析,A. He B. C.1s2 D.,解析 A项只能表示最外层电子数； B项只表示核外的电子分层排布情况； C项具体到各能层的电子数；
11、 而D项包含了能层数、能级数以及轨道内电子的自旋方向，故该项正确。,3.某基态原子核外共有6个电子，分布在K与L能层上，在下列L层分布中正确的是,1,2,3,4,5,答案,解析,解析 A项错误，2s轨道应排满2个电子，且自旋方向相反； B项错误，2p轨道的2个电子自旋方向要相同； C项错误，2p轨道的2个电子应分占2个轨道，且自旋方向相同； D项正确，2p的3个轨道能量是相同的。,4.在下列各组电子构型中，_属于基态原子，_属于激发态原子，_是错误的电子排布式。 A.1s22s2 B.1s22s23s2 C. D.1s22s22p63s23p54s1 E. F.1s22s22p62d53s2,
12、1,2,3,4,5,答案,解析,A、E,C、D,B、F,解析 基态原子是指电子填充顺序符合能量最低原理，各轨道电子排布不违背泡利原理和洪特规则的原子；激发态原子是指电子未按轨道能量顺序填充，但各轨道电子排布不违背泡利原理和洪特规则的原子。 A项表示铍原子的基态； E项表示硫原子的基态(还可写作 )； C项中1个3p电子激发到4s轨道上，属于激发态原子； 同理，D项中1个3p电子激发到了4s能级上，属于激发态； B项不符合能量最低原理，也不可能是1s22s22p2中2p电子跃迁的结果，是错误的； F项中的“2d”能级是不存在的，也是错误的。,1,2,3,4,5,5.(1)金属铝质轻且有良好的防腐
13、蚀性，在国防工业中有非常重要的作用。铝原子核外电子云有_种不同的伸展方向，有_种不同运动状态的电子。,1,2,3,4,5,答案,解析,4,13,解析 Al原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，原子中存在s、p两种形状的电子云，s电子云呈球形，有1种伸展方向，而p电子云呈哑铃形，有3种伸展方向，总的来说，铝原子核外电子云共有4种不同的伸展方向。由于每个核外电子的运动状态都不完全相同，所以铝原子核外共有13种不同运动状态的电子。,(2)基态铁原子有_个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为_。,1,2,3,4,5,答案,解析,4,1s22s22p63s23p63d5,解析 26号元素Fe的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，可见在基态Fe原子上有4个未成对的电子，当Fe原子失去2个4s电子和1个3d电子，就得到了Fe3，因此Fe3的电子排布式是1s22s22p63s23p63d5。,(3)29Cu的价层电子排布式为_。,1,2,3,4,5,答案,解析,解析 29号元素Cu的核外电子排布式简式为Ar3d104s1，原子失去电子时首先失去最外层电子，即Cu的核外电子排布式简式为Ar3d10，则其价层电子排布式为3d10。,3d10,本课结束,