第5章 第1讲 原子结构 核外电子排布-【导与练】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（新教材，鲁科版）

第1讲　原子结构　核外电子排布 一、原子的结构　三素概念 1.原子构成微粒、电性及作用 2.原子构成微粒的数量关系 (1)阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数。 (2)阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。 3.元素、核素、同位素概念 (1)元素、核素、同位素概念及关系。 (2)常见的重要核素及其应用。 核素 U C H H P 用途 核燃料 用于考 古断代 制氢弹 示踪 原子 4.元素符号不同方位的数字含义 5.核反应方程 核反应方程分析技巧 ①质量数守恒:各微粒左上角数字之和在核反应前后相等。 ②电荷数守恒:各微粒左下角数字之和(正电荷数)在核反应前后相等。 例:碳-14的β衰变CNe 质量数守恒表达式:14=14+0;电荷数守恒表达式:6=7-1。 [理解·辨析] 1.判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)所有原子核内一定有质子和中子。(　　) (2)H2、D2、HD三者互为同素异形体。(　　) (3)1O的摩尔质量为20 g·mol-1。(　　) (4)核聚变如 HHHen,因为有新微粒生成,所以属于化学变化。(　　) 解析:(1)原子核内不一定都有中子,如 H。 (2)同素异形体是同种元素原子构成的不同单质,H2、D2、HD为氢元素不同核素构成的同种单质,不互为同素异形体。 (4)核聚变属于物理变化。 答案:(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 2.现有下列9种微粒HHCCN、Fe2+、Fe3+O2O3。按要求完成以下各题。 (1HH分别是氢元素的一种　　　　,它们互称为　　　　　　。  (2)互为同素异形体的物质是　　　　　　　　。  (3Fe2+的中子数为　　　　,核外电子数为　　　　。  (4)上述9种微粒中有　　　　种核素,含有　　种元素。  答案:(1)核素　同位素　(2O2和O3 (3)30　24　(4)7　5 二、核外电子运动特点及规律 1.电子运动状态的量子力学模型描述 (1)电子层:量子数n所描述的电子运动状态称为电子层。n的取值为正整数1、2、3、4、5、6等,对应的符号分别为K、L、M、N、O、P等。一般而言,n越大,电子离核的平均距离越远,电子具有的能量越高。每层最多容纳的电子数为2n2,最外层电子不超过8个(K层为最外层时不超过2个),次外层不超过18个。 (2)能级:当n相同时,电子具有的能量也可能不同,即同一个电子层内的电子可处于不同能级,通常用s、p、d、f等表示且能量依次升高。 (3)电子云图与原子轨道。 ①电子云图:形象地描述电子在核外空间某处单位体积内的概率分布的图形称为电子云图。习惯上,人们用“原子轨道”来描述原子中单个电子的空间运动状态。因此,常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。 ②原子轨道的形状、数目及能量关系。 能级符号 s p d f 轨道形状 球形 哑铃形 (中学不 做要求) (中学不 做要求) 伸展方向(轨道数目) 1 3 5 7 能量关系 a.同电子层不同能级:4s<4p<4d<4f…… b.不同电子层相同能级: 1s<2s<3s<4s…… 2p<3p<4p<5p…… (4)电子自旋:处于同一原子轨道上的电子自旋状态只能有两种,分别用符号“↑”和“↓”表示。 (5)各电子层包含能级、原子轨道、容纳电子数目关系。 电子层 一 二 三 四 五 六 七 电子层符号 K L M N O P Q 能级 1s 2s、2p 3s、3p、3d 4s、4p、4d、4f 略 略 略 原子轨道数目 1 1+3=4 1+3+ 5=9 1+3+ 5+7=16 25 36 49 最多容纳电子数目 2n2(n为电子 层序数) 2 8 18 32 50 72 98 2.基态与激发态　原子光谱 原子光谱:不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱,总称原子光谱。 3.基态原子的核外电子排布规则及表示方法 (1)构造原理。 基态原子的“外层电子”按照箭头的方向依次排布在各原子轨道上:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s……这一规律称为构造原理,如图所示: [微点拨] ①构造原理用于分析“基态原子”电子排布,不能分析“激发态原子”;②构造原理是“经验性”的,是“假想”出来用于分析电子在各能级上的排布的;③洪特规则特例情况下,电子排布不完全符合构造原理。 (2)基态原子电子排布原则。 (3)洪特规则特例。 洪特规则并非总是成立,某些时候电子排布不符合洪特规则,这种情况称洪特规则特例。有三种特例情况如下:当能量相同的原子轨道