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2020-2021学年第一节 原子结构试讲课课件ppt
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这是一份2020-2021学年第一节 原子结构试讲课课件ppt，共19页。PPT课件主要包含了构造原理，能级交错，③相同能层相同能级，④不同能层不同能级，能量相同，电子排布式，s22s22p3，※价层电子排布式，Ｘ简称“原子实”，d34s2等内容，欢迎下载使用。
三、构造原理与电子排布式
以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。
1、元素的原子的核外电子的填充顺序是在能层的基础上，按能级能量由 低到高依次填入相应能级，即按1s→2s→2p→……。 2、随着电荷数递增，电子按1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s-4d-5p-6s-4f-5d-6p-……的顺序填充，这种现象被称为能级交错。
尽可能占据能量最低的原子轨道是能量最低的状态叫基态
各能级的能量高低顺序：
ns<(n-2)f<(n-1)d
根据构造原理电子所排的能级顺序为
1s 2s 2p 3s 3p4s 3d 4p5s 4d 5p6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p…
1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s-4d-5p-6s-4f-5d-6p-……
①同一能层中不同能级：
各能级之间的能量大小关系
②不同能层相同能级
1s<2s<3s<
从第三能层开始出现能级交错现象，能级交错排列的顺序即电子能量由低到高的顺序，即Ens＜E(n-2)f＜E(n-1)d＜Enp
1s22s22p63s23p63d6 4s2
构造原理顺序不一定是电子排布式顺序！！
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
A、按能量由低到高依次写出能级符号 B、用数字在能级符号右上角标明能级上排布的电子数。
★要求：熟练书写1－36号元素原子的电子排布式
2 2 6 2 6 2 6
1、写出下列元素基态原子的电子排布式：（1）N （2）S （3）23V （4）30Zn （5）32Ge
1s22s22p63s23p4
1s22s22p63s23p63d104s2
1s22s22p63s23p63d104s24p2
1s22s22p63s23p63d34s2
【小结】根据构造原理只要知道原子序数，就可以写出元素原子的电子排布式，这样的电子排布式是基态原子的。
2、 下列基态原子的电子排布式，书写正确的是 ( ) A. 9F:1s22s22p6 B. 15P:1s22s22p63s33p2 C. 21Sc:1s22s22p63s23p64s23d1 D. 35Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5
3、下列原子或离子的电子排布式不属于基态的是( ) A. Ca: 1s22s22p63s23p64s2 B. Mg2+: 1s22s22p6 C. Na: 1s22s22p53s2 D. Br: 1s22s22p63s23p63d104s24p5
30Zn：1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d10 4s2
Zn：[Ar] 3d104s2
※简化的电子排布式
（1）方括号里的符号的意义是：
该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构
（2）方括号后的电子层称为价电子层（价层）
Zn：3d104s2
20Ca: 1s22s22p6 3s2 3p6 4s2
（1）“价电子层”定义：为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。
（2）价电子的位置：
①对于主族元素和零族元素来说，价电子即最外层电子
表示方法：nsx或nsxnpy
例如：Cl的价层电子排布式为3s23p5
②对于副族和第VIII族元素来说，价电子除最外层电子外，还可能包括次外层电子
表示方法：(n-1)dxnsy 或 ndx (钯4d10) 或 (n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy
例如：Cr的价层电子排布式为3d54s1。
4、写出下列元素基态原子的简化电子排布式：（1）S （2）23V （3）26Fe
1s22s22p63s23p63d64s2
[Ne] 3s23p4
[Ar] 3d64s2
[Ar] 3d34s2
5、写出下列元素基态原子的价层电子排布式：（1）S （2）23V （3）26Fe
当s、p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定
24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1
从元素周期表中查出铜、银、金的电子排布式。它们是否是符合构造原理？
全充满（p6，d10，f14）
全空 （p0，d0，f0）
半充满（p3，d5，f7）
※小结：原子的电子排布式的书写方法
(1)简单原子：按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如14Si的电子排布式为1s22s22p63s23p2。(2)复杂原子：先按构造原理从低到高排列，然后将同能层的能级移到一起。如26Fe：先排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层的能级排到一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。(3)特殊原子：如24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1, 29Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
(1)判断该原子变成离子时会得到或失去多少个电子。(2)原子失去电子时，总是从外层向里层。一般来说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和第Ⅷ族元素可能还会进一步向里失去内层电子（价层电子）。(3)原子得到电子而形成阴离子，则得到的电子填充在最外一个能层的某一个能级上。
1.下列说法正确的是 （ ） A.钾(K)原子的原子结构示意图为 B.H2O的电子式为
C.Mg的电子排布式为1s22s22p63s23p1D.Ca2+的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2
2.以下电子排布式是基态原子的电子排布的是 ( )①1s12s1 ②1s22s12p1 ③1s22s22p63s2 ④1s22s22p63s23p1 A.①② B.①③ C.②③ D.③④
3.在下列所示的粒子中，氧化性最强的是 （ ） A. 1s22s22p2 B. 1s22s22p5 C. 1s22s22p63s1 D .1s22s22p6
4.某元素正二价离子的最外层电子排布为3d9,则该元素的原子序数为 （ ） A.29 B.30 C.31 D.32
请写出21—36号元素原子的基态电子排布式。
钪Sc： 钛Ti： 钒V： 铬Cr： 锰Mn： 铁Fe： 钴C： 镍Ni：
1s22s22p63s23p63d14s2
1s22s22p63s23p63d24s2
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d54s2
1s22s22p63s23p63d74s2
1s22s22p63s23p63d84s2
三、构造原理与电子排布式
以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。
1、元素的原子的核外电子的填充顺序是在能层的基础上，按能级能量由 低到高依次填入相应能级，即按1s→2s→2p→……。 2、随着电荷数递增，电子按1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s-4d-5p-6s-4f-5d-6p-……的顺序填充，这种现象被称为能级交错。
尽可能占据能量最低的原子轨道是能量最低的状态叫基态
各能级的能量高低顺序：
ns<(n-2)f<(n-1)d
根据构造原理电子所排的能级顺序为
1s 2s 2p 3s 3p4s 3d 4p5s 4d 5p6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p…
1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s-4d-5p-6s-4f-5d-6p-……
①同一能层中不同能级：
各能级之间的能量大小关系
②不同能层相同能级
1s<2s<3s<
从第三能层开始出现能级交错现象，能级交错排列的顺序即电子能量由低到高的顺序，即Ens＜E(n-2)f＜E(n-1)d＜Enp
1s22s22p63s23p63d6 4s2
构造原理顺序不一定是电子排布式顺序！！
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
A、按能量由低到高依次写出能级符号 B、用数字在能级符号右上角标明能级上排布的电子数。
★要求：熟练书写1－36号元素原子的电子排布式
2 2 6 2 6 2 6
1、写出下列元素基态原子的电子排布式：（1）N （2）S （3）23V （4）30Zn （5）32Ge
1s22s22p63s23p4
1s22s22p63s23p63d104s2
1s22s22p63s23p63d104s24p2
1s22s22p63s23p63d34s2
【小结】根据构造原理只要知道原子序数，就可以写出元素原子的电子排布式，这样的电子排布式是基态原子的。
2、 下列基态原子的电子排布式，书写正确的是 ( ) A. 9F:1s22s22p6 B. 15P:1s22s22p63s33p2 C. 21Sc:1s22s22p63s23p64s23d1 D. 35Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5
3、下列原子或离子的电子排布式不属于基态的是( ) A. Ca: 1s22s22p63s23p64s2 B. Mg2+: 1s22s22p6 C. Na: 1s22s22p53s2 D. Br: 1s22s22p63s23p63d104s24p5
30Zn：1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d10 4s2
Zn：[Ar] 3d104s2
※简化的电子排布式
（1）方括号里的符号的意义是：
该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构
（2）方括号后的电子层称为价电子层（价层）
Zn：3d104s2
20Ca: 1s22s22p6 3s2 3p6 4s2
（1）“价电子层”定义：为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。
（2）价电子的位置：
①对于主族元素和零族元素来说，价电子即最外层电子
表示方法：nsx或nsxnpy
例如：Cl的价层电子排布式为3s23p5
②对于副族和第VIII族元素来说，价电子除最外层电子外，还可能包括次外层电子
表示方法：(n-1)dxnsy 或 ndx (钯4d10) 或 (n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy
例如：Cr的价层电子排布式为3d54s1。
4、写出下列元素基态原子的简化电子排布式：（1）S （2）23V （3）26Fe
1s22s22p63s23p63d64s2
[Ne] 3s23p4
[Ar] 3d64s2
[Ar] 3d34s2
5、写出下列元素基态原子的价层电子排布式：（1）S （2）23V （3）26Fe
当s、p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定
24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1
从元素周期表中查出铜、银、金的电子排布式。它们是否是符合构造原理？
全充满（p6，d10，f14）
全空 （p0，d0，f0）
半充满（p3，d5，f7）
※小结：原子的电子排布式的书写方法
(1)简单原子：按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如14Si的电子排布式为1s22s22p63s23p2。(2)复杂原子：先按构造原理从低到高排列，然后将同能层的能级移到一起。如26Fe：先排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层的能级排到一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。(3)特殊原子：如24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1, 29Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
(1)判断该原子变成离子时会得到或失去多少个电子。(2)原子失去电子时，总是从外层向里层。一般来说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和第Ⅷ族元素可能还会进一步向里失去内层电子（价层电子）。(3)原子得到电子而形成阴离子，则得到的电子填充在最外一个能层的某一个能级上。
1.下列说法正确的是 （ ） A.钾(K)原子的原子结构示意图为 B.H2O的电子式为
C.Mg的电子排布式为1s22s22p63s23p1D.Ca2+的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2
2.以下电子排布式是基态原子的电子排布的是 ( )①1s12s1 ②1s22s12p1 ③1s22s22p63s2 ④1s22s22p63s23p1 A.①② B.①③ C.②③ D.③④
3.在下列所示的粒子中，氧化性最强的是 （ ） A. 1s22s22p2 B. 1s22s22p5 C. 1s22s22p63s1 D .1s22s22p6
4.某元素正二价离子的最外层电子排布为3d9,则该元素的原子序数为 （ ） A.29 B.30 C.31 D.32
请写出21—36号元素原子的基态电子排布式。
钪Sc： 钛Ti： 钒V： 铬Cr： 锰Mn： 铁Fe： 钴C： 镍Ni：
1s22s22p63s23p63d14s2
1s22s22p63s23p63d24s2
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d54s2
1s22s22p63s23p63d74s2
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