【知识解析】构造原理与电子排布式.ppt

****************************************************构造原理（1）内容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。图为构造原理示意图。图中用小圆圈表示一个能级，每一行对应一个能层，箭头引导的曲线显示递增电子填入能级的顺序。构造原理示意图构造原理（2）原子核外电子的填充顺序由构造原理知，元素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→……的顺序。（3）能级交错构造原理告诉我们，随核电荷数递增，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，这种现象被称为能级交错。构造原理名师提醒（1）构造原理是以光谱学事实为基础得出的结论，是经验而非理论原理。根据构造原理，绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序：（2）原子核外电子按能量由低到高的顺序依次排布。因此，根据构造原理可以比较各能级的能量高低。1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d……构造原理名师提醒（3）原子的核外电子不是完全按能层顺序依次填充的，即不完全是填满n能层后再填（n＋1）能层，而是按照图所示的能级顺序填充的，在该顺序中，从第三能层开始，出现了能级交错现象。（4）根据构造原理，在多电子原子中，电子最后填入的能级不一定是原子最外能层上的能级，如Ti、V等过渡元素原子的电子最后填入的是3d能级。电子能量的高低电子能量高低比较相同能层不同能级同一能层中，能级越高，电子能量越高，即Ens＜Enp＜End＜Enf相同能级能层和能级都相同时，电子的能量相同不同能层英文字母相同的能级中，能层序数越大，电子能量越高，如E1s＜E2s＜E3s＜E4s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电子能量的高低发散探讨为什么原子核外最外层电子数目不超过8（K能层为最外层时不超过2），次外层电子数目不超过18？可以用构造原理解释。依据构造原理，能级的能量顺序为np＜（n＋1）s＜nd、nd＜（n＋1）p＜（n＋2）s＜nf（n≥3）。那么，电子在填满np能级后接着填入的是（n＋1）s能级而不是nd能级，当nd能级上有电子时，（n＋1）s能级上已填有电子，n能层已不是最外层了，所以原子核外最外层电子不超过8个。电子能量的高低发散探讨例如，钾（19K）的各层电子数是2、8、8、1而不是2、8、9。同样，当电子填满nd能级后接着填入的是（n＋1）p能级而不是nf能级，当nf能级上有电子时，（n＋2）s能级上已填有电子，即n能层已不是次外层而是倒数第三层了，所以原子核外次外层电子不超过18个。电子排布式（1）对电子排布式的认识电子排布式是用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子。例如，从氢到碳的基态原子电子排布式如下：1s1→1s2→1s22s1→1s22s2→1s22s22p1→1s22s22p2氢氦锂铍硼碳电子排布式以Al原子为例，电子排布式中各符号的意义如下：能级上的电子数1s22s22p63s23p1能层能级（2）书写电子排布式的方法①“三步法”书写电子排布式构造原理是书写基态原子电子排布式的依据。电子排布式第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s……第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列即可得到电子排布式。如S的电子排布式是1s22s22p63s23p4。注意：在得出构造原理之前，由原子光谱得知有些过渡金属元素基态原子电子排布不符合构造原理，如Cr和Cu的最后两个能级的电子排布分别为3d54s1和3d104s1。电子排布式②简化电子排布式将电子排布式中的内层电子排布用相应的稀有气体元素符号外加方括号表示的式子称为简化电子排布式。如氮、钠、钙的简化电子排布式分别为[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s2。名师提醒以稀有气体的元素符号外加方括号表示的部分称为“原子实”。[Ne]、[Ar]等符号的意义分别是指该部分与Ne、Ar等的电子排布式相同。电子排布式③离子的核外电子排布式对于主族