高中化学人教版（2019）选择性必修2 第一章 第一节原子结构 第2课时 构造原理与电子排布式　电子云与原子轨道

第2课时　构造原理与电子排布式　电子云与原子轨道 [核心素养发展目标]　 1.结合构造原理形成核外电子排布式书写的思维模型，并根据思维模型熟练书写1～36号元素的电子排布式。 2.通过原子轨道和电子云模型的学习，全面了解核外电子运动状态的描述方法。 一、构造原理与电子排布式 1．构造原理 (1)含义 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。 (2)示意图 2．电子排布式 将能级上所容纳的电子数标在该能级符号右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。 如氮原子的电子排布式为 [应用体验] (1)根据构造原理，试比较下列能级的能量高低(填“＞”或“＜”)。 ①4s_____3d；②6s_____4f_____5d。 答案　①＜　②＜　＜ (2)根据构造原理，写出下列基态原子的核外电子排布式 ①2He：_____； ②8O：_____； ③10Ne：_____； ④14Si：_____； ⑤18Ar：_____； ⑥19K：_____； ⑦21Sc：_____； ⑧26Fe：_____。 答案　①1s2　②1s22s22p4　③1s22s22p6　④1s22s22p63s23p2　⑤1s22s22p63s23p6　 ⑥1s22s22p63s23p64s1　⑦1s22s22p63s23p63d14s2　⑧1s22s22p63s23p63d64s2 从构造原理图可以看出，从第三能层开始，不同能层的能级出现“能级交错”现象。 即：随核电荷数的递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。电子是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的，这种现象称为能级交错。一般规律为ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np，在书写基态原子的电子排布式时，仍按能层顺序写。 3．简化电子排布式 电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可简化为[Ne]3s1，其中[Ne]表示_____ _____。 试写出上题1中②④⑥⑦⑧的简化电子排布式 ②_____；④_____；⑥_____；⑦_____；⑧_____。 答案　Na的内层电子排布与稀有气体元素Ne的核外电子排布相同　[He]2s22p4　[Ne]3s23p2　[Ar]4s1　[Ar]3d14s2　[Ar]3d64s2 [应用体验] 根据构造原理试写出下列基态原子的电子排布式和简化电子排布式 ①24Cr：_____，_____。 ②29Cu：_____，_____。 ③33As：_____，_____。 ④35Br：_____，_____。 答案　①1s22s22p63s23p63d54s1　[Ar]3d54s1 ②1s22s22p63s23p63d104s1　[Ar]3d104s1 ③1s22s22p63s23p63d104s24p3　[Ar]3d104s24p3 ④1s22s22p63s23p63d104s24p5　[Ar]3d104s24p5 4．价层电子排布式 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)。如：Ni的简化电子排布式为_____，价层电子排布为_____，试写出下列原子的价层电子排布式 ①13Al：_____；②32Ge：_____；③34Se：_____。 答案　[Ar]3d84s2　3d84s2　①3s23p1　②4s24p2　③4s24p4 5．稀有气体的基态原子的最外层电子排布均达到稳定结构，除氦外最外层电子的排布通式为_____。 答案　ns2np6 二、电子云与原子轨道 1．概率密度 1913年，玻尔提出氢原子模型，电子在线性轨道上绕核运行。 量子力学指出，一定空间运动状态的电子在核外空间各处都可能出现，但出现的概率不同，可用概率密度(ρ)表示，即ρ＝(P表示电子在某处出现的概率；V表示该处的体积)。 2．电子云 (1)定义：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。 (2)含义：用单位体积内小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率大小，小黑点越密，表示概率密度越大。 (3)形状 3．原子轨道 (1)概念：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 (2)形状 ①s电子的原子轨道呈球形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。 ②p电子的原子轨道呈哑铃形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。 (3)各能级所含有原子轨道数目 能级符号 ns np nd nf 轨道数目 1 3 5 7 原子轨道与 ... ...