第11章 第33讲 原子核外电子排布-【优化探究】2024高考化学一轮复习高考总复习配套教参（人教版 新教材 老高考）

第33讲　原子核外电子排布 课程标准　1.认识核外电子的运动特点；知道电子运动的能量状态具有量子化的特征(能量不连续)，电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁；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。2.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，认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理(或泡利不相容原理)和洪特规则等。知道1～36号元素基态原子核外电子的排布。 考点　原子核外电子排布 授课提示：对应学生用书第326页 1．能层与能级 能层(n) 一 二 三 四 …… n 能层符号 K L M N …… …… 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f …… …… 最多容纳电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 …… …… 2 8 18 32 …… 2n2 2.电子云与原子轨道 (1)电子云 ①含义：是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。 ②电子云轮廓图 a．小点越密，表示概率密度越大。 b．s电子云轮廓图呈球形，p电子云轮廓图呈哑铃状。 (2)原子轨道 ①定义：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 ②各能级上的原子轨道数目 能级 ns np nd nf …… 原子轨道数 1 3 5 7 …… ③能量关系 a．相同能层上原子轨道能量的高低：ns＜np＜nd＜nf…… b．形状相同的原子轨道能量的高低：1s＜2s＜3s＜4s…… c．同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如npx、npy、npz轨道的能量相等。 3．基态原子核外电子排布 (1)构造原理 如图为构造原理示意图，即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图。 (2)排布原则 ①泡利原理 在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋相反。如2s轨道上的轨道表示式为，不能表示为。 ②洪特规则 基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。如2p3的轨道表示式为，不能表示为。 洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)或全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如24Cr的基态原子电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1。 ③能量最低原理 在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低。 4．基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法 举例(以S原子为例) 电子排布式 1s22s22p63s23p4 简化电子排布式 [Ne]3s23p4 轨道表示式(电子排布图) 价层电子排布式 3s23p4 微点拨 书写常见基态原子电子排布式的一般方法 (1)由原子序数书写核外电子排布式。 根据构造原理、各能级最多容纳的电子数及能量最低原理，由低能级向高能级依次填充电子。如31号元素镓，其基态原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p，最后1个电子排入4p能级；我们也可以通过31－18＝13，以Ar的电子排布式为基础再填充13个电子，即[Ar]3d104s24p1。 (2)由元素名称书写核外电子排布式。 ①前三周期主族元素可以根据最外层电子数书写，如S的最外层电子数为6，其电子排布式为[Ne]3s23p4。 ②第四周期从K开始数，数到几，外围电子数就是几，就可以写成[Ar](从4s能级开始，依次填充多余的电子)。如写Fe的基态原子电子排布式时，从钾开始数到铁为8，则其电子排布式为[Ar]3d64s2；写Se的基态原子电子排布式时，从钾开始数到Se为16，则其电子排布式为[Ar]3d104s24p4。 5．原子状态和原子光谱 (1)原子状态 ①基态原子：处于最低能量状态的原子。 ②激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级状态的原子。 (2)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。利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。 (3)基态、激发态及光谱示意图 判断下列说法对本考点内容的基本理解是否正确，若不正确，说明原因。 (1)p能级的能量一定比s能级的能量高。 正确　不正确　不正确的原因是____________________　。 (2)2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等。 正确　不正确　不正确的原因是____________________　。 (3)Ga基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p1