内容正文:
拓展微课1 基态原子(或离子)核外电子排布
[对应学生用书P15]
角度1
基态原子(或离子)核外电子排布及表示
(2022·天津和平区高二期末)下列基态微粒的核外电子的表示方法正确的是( )
A.碳原子轨道表示式为
B.P原子的价层电子轨道表示式为
C.Cr原子的价层电子排布式为3d44s2
D.Cu原子的价层电子排布式为3d104s1
[解题突破]
D 解析:根据洪特规则,基态碳原子2p轨道的2个电子分别占据一个轨道且自旋平行,其轨道表示式为,A错误;P原子3p轨道的3个电子分占3个p轨道,且自旋平行,则价层电子轨道表示式为,B错误;基态Cr原子核外电子排布式为[Ar]3d54s1,价层电子排布式为3d54s1,C错误;基态Cu原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1,价层电子排布式为3d104s1,D正确。
对于核外电子排布“三规则”再认识
(1)能量最低原理
①电子按能量由低到高在各能级填入的顺序依次为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s……
②注意(n-1)d和ns能级的“能级交错”现象。
(2)泡利原理
抓住两个要点:①一个原子轨道最多只能容纳2个电子;②电子的自旋相反。
(3)洪特规则
“洪特规则”又称“最多轨道规则”,抓住两个要点:
①电子排布在同一能级的不同原子轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据1个轨道。
②不同轨道电子的自旋平行。
(4)洪特规则特例
①能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时,整个原子一般具有较低能量,原子比较稳定。
②不考虑s轨道的半充满状态,实际上ns1是很不稳定状态。
►对点训练
1.(1)基态镓的核外电子占据的最高能层符号为________,能量最高的电子占据的原子轨道电子云轮廓为________形。
(2)基态钛原子的px原子轨道上的电子数为________个。
(3)基态碳原子核外电子的运动状态有________种,核外电子的空间运动状态有________种。
(4)基态Ni2+核外电子排布式为__________, 同周期中,与基态Ni具有相同未成对电子数的元素有________(填元素符号)。
答案:(1)N 哑铃 (2)4
(3)6 4
(4)[Ar]3d8 (或1s22s22p63s23p63d8) Ti、Ge、Se
角度2
原子核外电子的运动状态和空间运动状态
(2022·湖南永州高二期末)最近我国科研人员发现了一种安全、高效的点击化学试剂FSO2N3,下列有关元素F、S、O、N的说法不正确的是( )
A.基态F原子核外电子的运动状态有9种
B.基态S原子价层电子轨道表示式:
C.基态O原子核外电子的空间运动状态有4种
D.基态N原子核外未成对电子数最多
[解题突破]
C 解析:同一原子轨道中2个电子的自旋相反,原子核外各电子的运动状态均不相同,故基态F原子核外电子的运动状态有9种,A正确;基态S原子的价层电子排布式为3s23p4,其价层电子轨道表示式为,B正确;基态O原子核外电子排布式为1s22s22p4,电子占据1s、2s轨道和3个2p轨道,故核外电子的空间运动状态有5种,C错误;基态N原子核外电子排布式为1s22s22p3,根据洪特规则,2p轨道的3个电子分占3个不同轨道,有3个未成对电子,基态O和S原子有2个未成对电子,F有1个未成对电子,故基态N原子核外未成对电子数最多,D正确。
判断核外电子的空间运动状态和
电子的运动状态
(1)判断核外电子的空间运动状态
①判断依据:核外电子的空间运动状态种类数=原子核外电子占据的原子轨道数。
②方法:先写出基态原子(或离子)的核外电子排布式,结合泡利原理和洪特规则,确定价层电子轨道表示式,再确定电子占据轨道数,即核外电子的空间运动状态种类。
(2)判断核外电子的运动状态
原子核外不同电子的运动状态不同,故核外电子的运动状态种类数=核外电子总数。
►对点训练
2.(2022·山东日照高二期末)某种具有高效率电子传输性能的有机发光材料的结构简式如图所示。下列关于该材料组成元素的说法错误的是( )
A.基态碳原子的空间运动状态有4种
B.基态N原子核外有7种运动状态不同的电子
C.基态原子中未成对电子数:Al>C>N>O>H
D.基态O原子的价层电子轨道表示式:
C 解析:基态碳原子核外电子占据1s、2s轨道和2个2p轨道,故碳原子的空间运动状态有4种,A正确;基态N原子核外有7个电子,其运动状态均不相同,故核外有7种运动状态不同的电子,B正确;基态原子中未成对电子数:N>C=O>Al=H,C错误;基态O原子的价层电子排布式为2s22p4,故其价层电子轨道表示式为,D正确