(教用word)第1章 第2节 第1课时 基态原子的核外电子排布-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2(鲁科版2019)

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 学习任务目标 1．了解原子核外电子的能级分布。 2．掌握基态原子的核外电子排布规律，掌握常见元素(1～36号)原子的核外电子排布。 3．学会利用电子排布式、轨道表示式正确表示核外电子排布。 1．核外电子排布规律 (1)“一低”——电子首先排布在能量最低的电子层里。排满能量低的电子层，再排能量高的电子层。 (2) 2．核外电子排布的表示方法 (1)原子结构示意图 如钠原子的结构示意图如下： (2)离子结构示意图 如Mg2＋：。 一、基态原子的核外电子排布原则 原则 含义 能量最低原理 原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里，然后由里到外依次排布在能量逐渐升高的能级里，使整个原子处于能量最低状态 泡利不 相容原理 一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且自旋状态不同；由此可知，一个原子中不会存在两个运动状态完全相同的电子，如2s轨道上的电子排布为，不能为 洪特规则 对于基态原子，原子核外电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的原子轨道并且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低。如2p3的轨道表示式为，不能为或 二、核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式 ①在ns、np、nd等各能级符号的右上角用数字表示出该能级中的电子数目的式子就是电子排布式。如钾原子的电子排布式可表示如下： ②电子排布式中的内层电子排布可用相应的稀有气体的元素符号加方括号的形式来表示，以简化电子排布式。例如基态钾原子的电子排布式还可表示为[Ar]4s1。 (2)轨道表示式 轨道表示式用方框(或小圆圈、短线)表示一个原子轨道，用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子。以铝原子为例，轨道表示式中各符号、数字的意义如下： (3)价电子排布式 ①价电子为与元素化学性质密切相关的外层原子轨道上的电子。 ②为了便于研究化学性质与核外电子的关系，人们常常只表示出原子的价电子排布式。如铁原子的价电子排布式为3d64s2。 ③对于主族元素来说，价电子就是最外层电子。而对于副族来说，价电子不仅包括最外层电子，还可能包括次外层d轨道的电子，有的还包括倒数第三层f轨道的电子。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)电子层数n值越大，原子轨道的能量越高。 (×) (2)轨道表示式比电子排布式更能准确地表示核外电子的运动状态。 (√) (3)电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理。 (×) (4)2p只违背了洪特规则。 (×) 2．基态原子的核外电子排布的原则不包括(　　) A．能量守恒原理 B．能量最低原理 C．泡利不相容原理 D．洪特规则 A　解析：基态原子的核外电子排布必须遵守三个原则：泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则。能量守恒原理与此无关。 3．根据下列电子排布式判断，处于激发态的原子是(　　) A．1s22s22p6 B．1s22s22p63s1 C．1s22s23s1 D．[Ar]3d14s2 C　解析：原子的电子排布是使整个原子的能量处于最低状态，处于最低能量的原子叫基态原子，所以A、B、D都是基态原子，C原子没有排2p轨道直接排了3s轨道，不是能量最低，所以是激发态。 4．下列原子或离子的电子排布式(或轨道表示式)正确的是________，违反能量最低原理的是________，违反洪特规则的是________，违反泡利不相容原理的是________。 ①Ca2＋：1s22s22p63s23p6　②F－：1s22s23p6 ③P： ④Cr：1s22s22p63s23p63d44s2 ⑤Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 ⑥Mg2＋：1s22s22p6　⑦C： 解析：根据核外电子排布规律，②中错误在于电子排完2s轨道后应排2p轨道而不是3p轨道，正确的应为1s22s22p6；③中没有遵循洪特规则——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并且自旋状态相同，正确的应为；④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，正确的应为1s22s22p63s23p63d54s1；⑦违反泡利不相容原理，正确的应为。 答案：①⑤⑥　②　③④　⑦ 基态原子核外电子排布的原则 构造原理示意图 探究1：基态原子核外电子在原子轨道上是先排3d轨道还是先排4s轨道？ 提示：根据构造原理可知，电子在基态原子核外排布时，先排4s轨道再排3d轨道。 探究2：n值小的能级的轨道能量一定小于n值大的能级的轨道能量吗？ 提示：不一定。例如：①能级符号相同时，电子层序数越大，原子轨道能量越高，如E(3p)>E(2p)。 ②电子层序数相同时，能级越高，原子轨道能量越高，如E(3d)>E(3p)>