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節原子結構與元素周期表廈門市啟悟中學高二備課組復習回顧：原子結構模型電子云←原子軌道←能量←光譜實驗美麗的煙火與原子的結構有何關系?氦被稱為太陽元素，因為最初是從太陽上發現的，又是如何發現的呢？氦（Helium），為稀有氣體的一種。元素名來源于希臘文，原意是“太陽”。1868年法國的楊森利用分光鏡觀察太陽表面，發現一條新的黃色譜線，并認為是屬于太陽上的某個未知元素，故名氦。氦在通常情況下為無色、無味的氣體，是唯一不能在標準大氣壓下固化的物質。氦是最不活潑的元素。氦的應用主要是作為保護氣體、氣冷式核反應堆的工作流體和超低溫冷凍劑。內容回顧1、原子核外空間由里向外劃分為不同的電子層2、同一電子層的電子也可以在不同的軌道上運動3、不同的軌道的能量不同電子層一二三四五六七……符號KLMNOPQ……最多電子數28183250……

電子層一二三四五軌道類型1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p……軌道數1491625最多電子數28183250

練習：畫出下列原子的原子結構示意圖NaSKSeFe？？？核外電子排布？比較下列軌道能量的高低(1)ns_____np_____nd_____nf(2)1s_____2s_____3s_____4s(3)2px_____2py_____2pz(4)3px_____2s(5)3d_____4s＜＜＜＜＜＜==＞?原子核外電子排布的表達1．電子排布式電子排布式是指用能級的符號及能級中容納電子數值（能級符號右上角數字）表達核外電子運動的狀態。如，鈉原子的電子排布1s22s22p63s1。電子排布式中的內層電子排布可用相應的稀有氣體的元素符號加方括號來表示，以簡化電子排布式。以稀有氣體的元素符號加方括號的部分稱為“原子實”。如，鈉原子的電子排布式可簡化為：[He]3s1原子核外電子排布的表達2．軌道表示式軌道表示式，是表示原子核外電子排布的圖式之一，又稱電子排布圖。用一個方框、圓圈或兩條短線表示一個給定量子數n、l、m的原子軌道，用“↑”或“↓”來區別ms的不同電子。如：F9F1s2s2p1s2s2p交流與討論：研究下列原子的軌道表示式3Li4Be5B6C7N8O9F10Ne1s2s2p1s2s2p1s2s2p1s2s2p1s2s2p1s2s2p1s2s2p1s2s2p↑↓表示自旋狀態不同的電子，□表示原子軌道原子核外電子的排布所遵循的原理：1、能量最低原理：電子先占據能量低的軌道，再由里及外依次進入能量高的軌道一、基態原子的核外電子排布【練習】請按能量由低到高的順序寫出各原子軌道。1s2s2p3s3p3d4s4p4d5s5p…但從實驗中所得的一般規律，卻是：1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p…原子核外電子排布的軌道能量順序7構造原理是書寫基態原子電子排布式的依據，也是繪制基態原子電子排布圖（即軌道表示式）的主要依據之一。構造原理2、泡利不相容原理：每個軌道最多容納兩個自旋

狀態不同的電子交流研討：碳原子C最外層的p能級上有三個軌道，寫出基態C原子最外層p能級上兩個電子的可能排布：3、洪特規則：在能量相同的軌道上排布時，電子盡可能

分占不同的軌道，且自旋狀態相同。原子核外電子的排布所遵循的原則：1．能量最低原理：電子先占據能量低的軌道，再依次進入能量高的軌道2．泡利不相容原理：每個軌道最多容納兩個自旋狀態不同的電子3．洪特規則：在能量相同的軌道上排布時，電子盡可能分占不同的軌道，且自旋狀態相同■能量最低原理：在不違反泡利不相容原理的前提下，核外電子在各個原子軌道上的排布方式應使整個原子體系的能量最低。下列關于氮原子的軌道表示式是否正確，為什么?思考與探索：ABCDE1s2s2p1s2s2p1s2s2p1s2s2p1s2s2p根據原子的核外電子排布原則，寫出1-18號元素基態原子的電子排布式。練習：交流與討論1、寫出11Na、13Al的電子排布式和軌道表示式，思考17Cl原子核外電子的排布，總結第三周期元素原子核外電子排布的特點2、寫出19K、22Ti、24Cr的電子排布式和軌道表示式，思考35Br原子的電子排布，總結第四周期元素原子電子排布的特點，并仔細對照周期表，觀察是否所有原子電子排布都符合前面的排布規律電子在原子軌道上的排布順序

隨核電荷數遞增，基態原子的電子按如下順序填入核外電子運動軌道：1s，2s，2p，3s，3p，4s，3d，4p…。其中，s、p、d分別有1、3、5個軌道，每個軌道只能容納兩個自旋方向相反的電子，當原子最外層的軌道能量相同時，最后幾個電子的排布要符合洪特規則。當出現d軌道時，電子按ns、(n-1)d、np順序排布，這樣的排布方式使體系的能量最低，這一規律叫“能級交錯”。能量相同的原子軌道在全充滿（s2、p6、d10、f14）、半充滿（s1、p3、d5、f7）和全空（s0、p0、d0、f0）狀態時，體系的能量較低，原子較穩定。洪特規則的特例：24Cr1s22s22p63s23p63d54s11s2s2p3s3p3d4s29Cu1s22s22p63s23p63d104s11s2s2p3s3p3d4s能量最低原則：核外電子的排布要使整個原子的能量最低，以形成穩定結構。泡利不相容原理：一個原子軌道中最多只能容納兩個電子，并且這兩個電子的自旋方向必須相反。洪特規則：

對于基態原子，電子在能量相同的軌道上排布時，應盡可能的分占不同的軌道并且自旋方向相同。

小結：基態原子的核外電子排布三大原則

■原子中，每個電子層最多能容納2n2個電子。每個能級最多能容納2(2l+1)個電子?！鲈趦葘釉榆壍郎线\動的電子能量較低，在外層原子軌道上運動的電子能量較高，因此一般化學反應只涉及外層原子軌道上的電子，人們稱這些電子為價電子。■元素的化學性質與價電子數目密切相關?！鰞r電子排布式：表示原子的價電子排布Fe原子的核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2Fe原子的價電子排布式：3d64s2Fe原子的最外層電子排布式：4s2不一樣！若是其他原子，存在相同的可能。如：Na■價電子是原子在參與化學反應時能夠用于成鍵的電子，是原子核外跟元素化合價有關的電子。在主族元素中，價電子數就是最外層電子數。副族元素原子的價電子，除最外層電子外，還可包括次外層電子。例如，鉻的價電子層結構是3d54s1，6個價電子都可以參加成鍵。鑭系元素還能包括倒數第三層的f電子，可通過原子軌道能量判斷：ns<(n-2)f<(n-1)d<np。■若價電子全部參與成鍵，元素表現最高的正化合價；部分參加成鍵，就有多種化合價的特性。例如，鉻元素的最高化合價是+6價，此外有+5、+4、+3、+2、+1價等。在非金屬的主族元素中，除了第二周期元素外，一般都有nd空軌道。當這些元素跟電負性更大的元素化合時，原先最外層上的價電子可拆開進入nd軌道中，然后通過軌道雜化使這些元素表現較高的化合價?！皟r電子”百度百科核外電子排布式和價電子排布式

嘗試寫出19～36號元素K～Kr的原子的核外電子排布式。鉀K：1s22s22p63s23p64s1鈣Ca：1s22s22p63s23p64s2鉻Cr：1s22s22p63s23p63d54s1鐵Fe：1s22s22p63s23p63d64s2鈷Co：1s22s22p63s23p63d74s2銅Cu：1s22s22p63s23p63d104s1鋅Zn：1s22s22p63s23p63d104s2溴Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5氪Kr：1s22s22p63s23p63d104s24p6

4s14s23d54s13d64s23d74s23d104s13d104s24s24p54s24p6

鉻Cr：1s22s22p63s23p63d54s1鐵Fe：1s22s22p63s23p63d64s2銅Cu：1s22s22p63s23p63d104s1溴Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5基態原子外層電子填充順序：ns→(n–2)f→(n–1)d→np價電子電離順序：np→ns→(n-1)d→(n–2)f寫出基態Cr3+、Fe2+、Cu2+離子的核外電子排布式Cr3+：1s22s22p63s23p63d3Fe2+：1s22s22p63s23p63d6Cu2+：1s22s22p63s23p63d9Cr：1s22s22p63s23p63d54s1Fe：1s22s22p63s23p63d64s2Cu：1s22s22p63s23p63d104s15B：1s22s22p16C：1s22s22p2

7N：1s22s22p38O：1s22s22p49F：1s22s22p510Ne：1s22s22p624Cr：1s22s22p63s23p63d54s11s2s2p3s3p3d4s未成對電子空軌道電子排布式：用數字在能級符號的右上角表明該能級上排布的電子數；為了避免電子排布式過于繁瑣，可以把內層電子達到稀有氣體結構的部分以相應稀有氣體元素符號外加方括號表示。如：Na:1s22s22p63s1或Na:[Ne]3s1其中24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1和

29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1

符合洪特規則中的半滿、全滿狀態。小結：原子核外電子排布的表示方法練習與實踐1．分析下列兩種核外電子的排布是否正確?A．1s22s22p33s2B．1s22s22p52．判斷K原子電子排布式是否正確?A．1s22s22p63s23p63d1B．1s22s22p63s23p54s2C．1s22s22p63s23p64s1D．[Ar]4s13．某原子的第四電子層只有兩個電子，則該原子第三電子層的電子數為（）A．8個B．18個C．8～18個D．8～32個練習與實踐4．下列元素原子的價電子排布不正確的是（）A．20Ca4s2B．24Cr3d44s2

C．18Ar3s23d6D．28Ni3d84s25．第四周期元素原子中未成對電子數最多可達（）A．4個B．5個C．6個D．7個6．已知下列元素原子的價電子電子排布為：3s2；3s23p3；4s1；4s24p1；3d54s2，它們分別屬于第幾周期？第幾族？最高化合價是多少？7．某元素的原子處于激發態時，核外電子排布式為1s22s22p63s23p34s1,試寫出該原子基態電子排布式：__________________________，基態原子中有_______個未成對電子，該元素是______。（2011福建）30、[化學——物質結構與性質]（13分）氮元素可以形成多種化合物?；卮鹨韵聠栴}：（1）基態氮原子的價電子排布式是____________?！呖荚趺纯?？（2014福建）31．[化學一物質結構與性質](13分)氮化硼(BN)晶體有多種相結構。六方相氮化硼是通常存在的穩定相，與石墨相似，具有層狀結構，可作高溫潤滑劑。立方相氮化硼是超硬材料，有優異的耐磨性。它們的晶體結構如右圖所示。（1）基態硼原子的電子排布式為______________。（2013福建）31．[化學—物質結構與性質]（13分）（2）NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應直接得到：②基態銅原子的核外電子排布式為______________。[Ne]8．按要求填空：(1)Cu的原子結構示意圖為______________________。(2)P的價電子排布式為_________________________。(3)Fe的電子排布式為__________________________。(4)N的軌道表示式為___________________________。(5)X元素的價電子排布式是4s24p5，X元素符號是_____。9．為什么Fe3+的穩定性強于Fe2+？當鐵原子失去3個電子后，3d軌道有5個電子，是半充滿狀態，體系能量低，比較穩定。請精細閱讀教材，關注每個知識點的呈現方式，即知識點的“源”，這就是學習化學所需要的方法。多電子原子中