鲁科版高中化学选修三第1章第2节第1课时基态原子的核外电子排布_百度文

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第2节 原子结构与元素周期表

第1课时 基态原子的核外电子排布

学习目标 1.熟练掌握基态原子核外电子排布要遵循的原则。2.熟练写出1～36号元素的名称、元素

符号和用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布。

一、基态原子的核外电子排布

1．基态原子核外电子排布要遵循的三个原则是：________________、________________、

____________。

2．能理最低原则：电子先占据能量最______的轨道，只有当这些轨道占满后，再依次进入能量较高

的轨道；即核外电子在各个原子轨道上的排布方式使这个原子体系的能量最______。

泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳______个电子，并且这两个电子的

____________________。即在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子。

洪特规则：电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能以________的自旋方向分占____的轨道。

洪特规则的特例：能量相同的原子轨道在________________、________________、

____________________的状态，体系能量较______，原子较________。

3．角量子数l相同的能级，其能量次序由主量子数n决定，n值越______，其能量越

______。如_____________。主量子数n相同，角量子数l不同的能级，其能量

随l的增大而________，如________________________。主量子数和角量子数同时变化时，情况较复

杂，如________________________，这种现象称为“能级交错”。

4．基态原子的核外电子在原子轨道上的排布顺序为1s，____，____，3s，____，____，3d，____，

____，____，5p，____，…。

思维点拨 从3p开始出现能级交错现象。书写19～36号元素K～Kr的原子核外电子排布式时，需要

注意按照以上顺序，即21～30号元素的核外电子排布是电子先排在4s能级上、后排在3d能级上，并且铬

及铜原子核外电子排布还要符合洪特规则特例。

5．在原子中，每个电子层最多容纳2n个电子，每个能级最多容纳______________个电子。价电子指

2

的是____________________________，元素的化学性质与价电子的数目密切相关。基态铁原子的价电子排

布为____________。

二、电子排布的表达方式

1．电子排布式

简写为nl，其中n为______________，l为______________，并用其所对应的符号表示，x为__________。

x

如氧原子可表示为________________。

2．轨道表示式

一般用__________(或方框，或短线)表示一个确定的____________，用________来区别m上不同的电

s

子。

3．价电子

(1)与____________密切相关的________原子轨道上的电子，称为价电子。

(2)为了便于研究化学性质与核外电子间的关系人们常常只表示出原子的________排布。

1．若将C原子的电子排布式写成1s2s2p，它违背了( )

6x

222

A．能量守恒定律 B．能量最低原则

C．泡利不相容原理 D．洪特规则

2．按能量由低到高的顺序排列正确的一组是( )

A．1s、2p、3d、4s B．1s、2s、3s、2p

C．2s、2p、3s、3p D．4p、3d、4s、3p

3．下列微粒的核外电子的表示方法中正确的是( )

A．C

B．P原子价电子轨道表示式

C．Cr原子的价电子排布式 3d4s

42

D．Fe 1s2s2p3s3p3d4s

22262662

＋

4．当基态原子的第四电子层只有2个电子，则原子的第三电子层的电子数为( )

A．肯定为8个电子 B．肯定为18个电子

C．肯定为8～18个电子 D．肯定为8～32个电子

5．下列元素的电子排布式各违背了哪一规律

(1)Sc 1s2s2p3s3p3d

21

226263

(2)Ti 1s2s2p3s3p

22

226210

练基础落实

知识点一 基态原子的核外电子排布原则

1．在2p能级上最多只能排布6个电子，其依据的规律是( )

A．能量最低原则

B．泡利不相容原理

C．洪特规则

D．能量最低原则和泡利不相容原理

2．下列各种基态原子的核外电子排布式中，正确的是( )

A．1s2s2p B．1s2s2p3s

2122231

C．1s2s2p3s4s D．1s2s2p3s3p4s

22611226261

3．某原子的3d能级中有一个电子，其第四层中的电子数为( )

A．0 B．2 C．3 D．8

知识点二 基态原子的核外电子排布的表示方法

4．下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )

A．C 1s2s2p

222

B．O 1s2s2p

2226

－

C．Cr 1s2s2p3s3p3d4s

2262642

D．Al 1s2s2p

3226

＋

5．下列轨道表示式能表示氧原子的最低能量状态的是( )

A.

B.

C.

D.

知识点三 价电子

6．下列价电子表示不正确的是( )

A．Cu 3d4s B．Ca 4s

92 2

C．Na 3s D．Fe 3d4s

162

7．日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生成过程中添加了铬等元素。已知铬的原子序数为24，则它

的价电子排布式为( )

A．3d4s B．3d4s C．3d4s D．3d4s

421015160

知识点四 原子的基态和激发态

8．下列叙述中，正确的是( )

A．在一个基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子

B．在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子

C．在一个基态多电子的原子中，M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高

D．如果某一基态3p能级上仅有2个电子，它们自旋方向必然相反

9．下列电子排布式中，原子处于激发态的是( )

A．1s2s2p

225

B．1s2s2p3s

2242

C．1s2s2p3s3p3d4s

2262651

D．1s2s2p3s3p3d4s

2262632

练方法技巧

核外电子排布规则与量子数n、l及轨道、能级的关系结合

10．原子序数为33的元素，其原子在n＝4、l＝1的轨道中电子数为( )

A．3 B．4 C．5 D．6

11．某元素有6个电子处于n＝3、l＝2的能级上，根据洪特规则推测它在d轨道上未成对电子数为( )

A．3 B．4 C．5 D．2

根据原子核外电子排布推断元素

12．下列原子中的未成对电子数为1的是(单独占据1个原子轨道的电子称为未成对电子)( )

A．N B．F C．O D．S

79816

13．某元素基态原子失去3个电子后，角量子数为2的轨道半充满，其原子序数为( )

A．24 B．25 C．26 D．27

练综合拓展

14．某元素原子序数为33，则

(1)此元素原子的电子总数是________，有________个未成对电子。

(2)有________个电子层，________个能级，________个原子轨道。

(3)它的价电子排布式为_______________________________________________。

15．按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题。

A的原子中只有一个电子层且只含1个电子；B的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子；

C的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；D的原子第三电子层上有8个电

子，第四电子层上只有1个电子；E原子的外围电子排布式为3s3p。

26

(1)写出A、B、C、D四种元素的元素符号：________________________________。

(2)检验某溶液中是否含有D，可通过________反应来实现；检验某溶液中是否含有B，通常所用的

试剂是__________和__________。

(3)写出E的元素符号________，要证明太阳上是否含有E元素，可采用的方法是______。

第2节 原子结构与元素周期表

第1课时 基态原子的核外电子排布

双基落实

一、

1．能量最低原则 泡利不相容原理 洪特规则

＋－

2．低 低 两 自旋方向必须相反 相同 不同 全充满(p、df) 半充满(p、d、f) 全空时(p、

610143570

d、f) 低 稳定

00

3．大 高 E<E<E<E 升高 E<E<E<E E<E<E

2p3p4p5p4s4p4d4f4s3d4p

4．2s 2p 3p 4s 4p 5s 4d 6s

5．2(2l＋1) 外层原子轨道上的电子 3d4s

62

二、

1．主量子数 角量子数 电子数 1s2s2p

224

2．小圆圈 原子轨道 “↑”或“↓”

3．(1)化学性质 外层 (2)价电子

课堂练习

1．D [洪特规则规定，对于基态原子的电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道

且自旋方向相同。所以D项正确。]

2．C

3．A [A表示碳原子的轨道表示式，正确；B不符合洪特规则；正确的Cr原子的价电子排布式为3d；

51

4s

Fe2s2p3s3p3d

2226266

是铁原子失去最外层2个电子形成的，其电子排布式是1s。]

4．C [第三电子层对应的原子轨道分别为3s、3p、3d，因为此时4s轨道已充满电子，3s、3p轨道

肯定也已填满，3d轨道可能填充电子，也可能未填充电子，故第三电子层上的电子数一定在8～18之间。]

5．(1)违反能量最低原则

(2)违反泡利不相容原理

课时作业

1．B

2．D [A、B、C选项都违背了能量最低原则，D项正确。]

3．B

4．C [本题C选项铬原子的电子排布式违反了洪特规则的特例，正确排布为：1s。]

2262651

2s2p3s3p3d4s

5．A

6．A [A项中d能级违反洪特规则，应为3d。]

101

4s

7．C

8．C [同一轨道上的两个电子，能量相同自旋方向相反，即运动状态不一样，所以A、B错误；C中

因为M层前没有M层与L层的能级交错，为1s 2s 2p 3s 3p 3d，所以M层电子能量一定大于L层；D中

3p有3条轨道，按洪特规则，应占据其中2个，并自旋方向相同。]

9．B [10号元素基态原子的电子排布式为1s，因此1s是氖原子处于激发状态；根

2262242

2s2p2s2p3s

据洪特规则的特例，24号元素铬的基态原子核外电子排布为1s。]

2262651

2s2p3s3p3d4s

10．A [33号元素的电子排布式应为1s，所以4p电子个数为3。]

226261023

2s2p3s3p3d4s4p

＋

11．B [根据洪特规则，处于n＝3、l＝2能级(3d)上的6个电子，其轨道表示式是，

可见其未成对电子数为4。]

12．B

13．C [失去3个电子后，角量子数为2的轨道半充满，也就是3d，可写出这种离子的电子排布式

5

为1s，原子的电子排布式为1s，共有26个电子，为26号元素。]

2262652262662

2s2p3s3p3d2s2p3s3p3d4s

14．(1)33 3 (2)4 8 18 (3)4s4p

23

解析 原子序数为33的元素原子的电子总数是33，根据原子的核外电子数，按照核外电子在原子轨

道上的排布顺序是1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s…书写出其基态原子的电子排布式为

1s2s2p3s3p3d4s4p，可知有3个未成对电子，有4个电子层，8个能级，18个原子轨道；它的价电

226261023

子排布式为4s4p。

23

15．(1)H、Cl、O、K (2)焰色 硝酸银溶液 稀硝酸

(3)Ar 光谱分析

解析 A的原子中只有一个电子层且只含1个电子，A为氢元素；B的原子3p轨道上得到1个电子后

不能再容纳外来电子，可知其外围电子排布式为3s3p，B为氯元素；C的原子的2p轨道上有1个电子的

25

自旋方向与其他电子的自旋方向相反，可知其外围电子排布式为2s2p，C为氧元素；D的原子第三电子

24

层上有8个电子，第四电子层上只有1个电子，可知D为钾元素；E原子的外围电子排布式为3s3p，可

26

知其为氩元素。