专题2 第1单元 第2课时 原子核外电子的排布-2021-2022学年高中化学选修2 物质结构与性质【名师导航】同步Word教参(苏教版)

第2课时　原子核外电子的排布 目标与素养：1.了解原子核外电子排布所遵循的原理，知道原子轨道能量顺序。(宏观辨识与微观探析)2.能用电子排布式表示1～36号元素原子的核外电子排布。(微观探析)3.知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。(科学态度与社会责任) 一、原子核外电子的排布及表示方法 1．原子核外电子排布遵循的原理 2．原子核外电子排布的轨道能量顺序 3．原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式 ①铝原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1。 ②溴原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5或[Ar]3d104s24p5。 (2)轨道表示式 ①氧原子的轨道表示式为。 ②磷原子的轨道表示式为 。 (3)外围电子排布式和轨道表示式 氯原子的外围电子排布式为3s23p5，外围电子轨道表示式为。 4 二、电子跃迁、光谱与光谱分析 1．基态原子是处于能量最低状态的原子。 2．激发态原子：基态原子吸收能量后，电子从能量较低原子轨道上跃迁到能量较高轨道上成为激发态原子。 3．光谱 不同元素的原子中电子发生跃迁时会吸收(基态→激发态)或放出(激发态→基态)能量，产生不同的光谱——原子光谱(吸收光谱或发射光谱)。光是电子释放能量的重要形式。 4．光谱分析 在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)N：1s22s22p2p违背了洪特规则。 (√) (2)Ca：1s22s22p63s23p63d2违背了能量最低原理。 (√) (3)Ar：1s22s22p63s23p44s2违背了泡利不相容原理。 (×) (4)Si：1s22s22p63s33p1违背了泡利不相容原理。 (√) 2．下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是(　　) A．2s<3p B．4s>2s C．4p>4f D．3d>4s [答案]　C 3．写出下列基态原子的电子排布式。 (1)O：___________________________________________。 (2)P：___________________________________________。 (3)K：___________________________________________。 [答案]　(1)1s22s22p4 (2)1s22s22p63s23p3 (3)1s22s22p63s23p64s1 核外电子的排布原理 1．泡利原理 (1)电子自旋可以比喻成地球的自转，自旋只有两种状态：顺时针状态和逆时针状态，用方向相反的箭头“↑”“↓”来表示。 (2)将在同一原子轨道上运动的，自旋状态相反的2个电子称为电子对，用方向相反的箭头“↑↓”来表示；将在原子轨道上运动的单个电子称为单电子或未成对电子。 (3)原子轨道与原子轨道数和最多容纳的电子数的关系： 原子轨道 s p d f 原子轨道数 1 3 5 7 最多容纳的电子数 2 6 10 14 2.洪特规则 (1)在能量相同的轨道(也称等价轨道，例如3个p轨道，5个d轨道，7个f轨道)上分布的电子，将尽可能分占不同的轨道，而且自旋方向相同。 例如，碳原子中的2个p电子的排布应该是，而不是。 (2)洪特规则的特例 在能量相等轨道上的电子排布全充满、半充满和全空状态时，具有较低的能量和较大的稳定性。 相对稳定的状态 如 宏观辨识与微观探析：原子核外电子排布“两原理一规则” (1)能量最低原理：电子在原子轨道上的分布要尽可能使原子的能量最低，处于能量最低的原子叫基态原子。 (2)泡利不相容原理：每个原子轨道上最多容纳两个电子且自旋方向必须相反(同一原子中不可能有运动状态完全相同的电子)。 (3)洪特规则：当电子排布在相同能量的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同。 【典例1】　写出S、K、35Br、26Fe的电子排布式和原子结构示意图。 1．根据能量最低原理的轨道能量顺序24Cr和29Cu的电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d44s2和1s22s22p63s23p63d94s2，你认为对吗？若不对，应怎样写？ [答案]　不对。当原子轨道上的电子为半满状态和全满状态时整个体系的能量最低。故24Cr和29Cu的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1和1s22s22p63s23p63d104s1。 2．下列轨道表示式分别违背了什么原理？ [答案]　(1)违背洪特规则。 (2)违背泡利不相容原理。 (1)电子排布式的书写 ①元素符号；②轨道符号；③轨道顺序按电子层由里到外和s、p、d、f的顺序；④电子个数(右上角标出)