第一章 第一节 第2课时 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道-【高考领航】2023-2024学年高中化学选择性必修2同步核心辅导与测评（人教版）

第2课时　构造原理与电子排布式　电子云与原子轨道 [课标解读]　1.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理。2.知道1～36号元素基态原子核外电子的排布。3.知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述。 知识点一　构造原理与电子排布式 1．构造原理 (1)内容 (2)能级交错 随核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。电子是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。 2．电子排布式 (1)对电子排布式的认识 电子排布式是用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子。例如，从氢到碳的基态原子电子排布式如下： 以Al原子为例，电子排布式中各符号的意义如下： (2)书写电子排布式的方法 ①“三步法”书写电子排布式 ②简化电子排布式 将电子排布式中内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分用相应的稀有气体元素符号外加方括号表示的式子称为简化电子排布式。如氮、钠、钙的简化电子排布式分别为[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s2。 [拓一拓]　以稀有气体元素符号外加方括号表示的部分称为“原子实”。[Ne]、[Ar]等符号的意义分别是指该部分与Ne、Ar等的电子排布式相同。 ③离子的核外电子排布式 先写出原子的电子排布式，再根据得失电子情况进行调整。 (3)价层电子排布式 为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。元素周期表中给出了元素的价层电子排布式。如Cl的价层电子排布式为3s23p5，Fe的价层电子排布式为3d64s2。 [链一链]　教材P11《思考与讨论》 (1)写出Mn和P的电子排布式： Mn：________________________________________。 P：______________________________________________。 提示：1s22s22p63s23p63d54s2　1s22s22p63s23p3 (2)写出Mg和Br的简化电子排布式： Mg：______________________________________________。 Br：_________________________________________________。 提示：[Ne]3s2　[Ar]3d104s24p5 　比较下列能级的能量大小关系(填“＞”“＝”或“＜”)： (1)2s________4s；(2)3p________3d； (3)3d________4s；(4)4d________5d； (5)2p________3s；(6)4d________5f。 [解析]　由构造原理可知：①同一能层的能级能量高低顺序为ns＜np＜nd＜nf；②不同能层之间，能量会产生能级交错现象，即能层序数大的能级，其能量不一定高，如3d能级具有的能量就高于4s能级所具有的能量。 [答案]　(1)＜　(2)＜　(3)＞　(4)＜　(5)＜　(6)＜ [拓展探究]　(1)4s、4f和5p能量关系如何？ 提示：E(4s)＜E(5p)＜E(4f)。 (2)能层小于Q层但能量高于7s的能级有哪些？ 提示：5f、6d。 [归纳总结]　能量与能层、能级的关系 [跟踪训练1]　某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法中不正确的是(　　) A．该元素原子中共有25个电子 B．该元素原子核外有4个能层 C．该元素原子最外层共有2个电子 D．该元素原子M能层共有8个电子 解析：D　从电子排布式看，该原子最高能级为4s能级，故有4个能层，最外层有2个电子，B、C正确；各能级的电子数之和为25，A正确；M层即为第3层，其电子排布为3s23p63d5，故该层电子数为13，D项错误。 [跟踪训练2]　(1)基态23V原子的核外电子排布式为____________________。 (2)基态28Ni2＋的核外电子排布式为__________________。 (3)基态31Ga原子的核外电子排布式为______________。 (4)基态25Mn原子的价层电子排布式为______________。 解析：(1)V的原子序数为23，其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d34s2。(2)Ni的原子序数为28，其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2，NiNi2＋，基态28Ni2＋的核外电子排布式为[Ar]3d8。(3)Ga的原子序数为31，位于第四周期第ⅢA族，其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1。(4)Mn的原子序数为25，其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s