1.1《原子结构与性质》导学案2023-2024学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2

原子结构与性质 一、能层与能级 1.能层(n) 原子中，核外电子的能量不同，在核外不同区域内运动，这种 称为能层，即“ ” 能层(n) 一 二 三 四 五 六 七 符号 最多容纳电子数(2n2) 50 72 98 离核远近 由近到远 能量高低 由低到高 2.能级 同一能层里电子的 也可能不同，又将其分成不同的能级 能层(n) 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 能级 …… …… …… 能级最多容纳电子 …… …… …… 能层最多容纳电子 2 8 18 32 …… …… …… 能量高低 ①相同能级：1s<2s<3s<4s…… ②相同能层：ns<np<nd<nf…… 总结 ①能级总是从s级开始，能级数等于 ②s、p、d、f能级最多容纳电子数依次为 、 、 、 的2倍 二、电子云与原子轨道 1.电子云 电子在核外空间做高速运动，不能确定电子在某个时刻处于原子核外空间何处，也不能描述出它的运动轨迹，只能确定它在原子核外各处出现的概率，得到的 看起来像一片云雾，因而形象地称作电子云 形态 注意 黑点不代表一个电子，黑点的疏密表示电子在原子核外出现的 大小 2.原子轨道 电子云轮廓图给出了电子在 的区域，这种 称为原子轨道 能级 s p d f 轨道形状 …… …… 轨道个数 伸展方向 — px、py、pz(能量相同) …… …… 图例 …… …… 总结 ①轨道半径：1s<2s<3s<4s…… ②s、p、d、f能级原子轨道个数依次为 、 、 、 三、基态原子的核外电子排布 1.核外电子排布规则 (1)能量最低原理：电子先占有能量 的轨道，再进入能量 的轨道，使原子能量最 ①电子填充能级的顺序：1s<2s<2p<3s<3p< <3d<4p< <4d<5p<6s< <5d<6p<7s ②能级交错：电子层数较大的某些能级能量反而低于电子层小的。如4s<3d，6s<4f<5d (2)泡利原理：每个原子轨道里最多只能容纳 个电子，且自旋状态 【例如】2s轨道上的电子排布为，不能表示为 (3)洪特规则：当电子排布在 的 时，总是优先单独 ，且自旋状态 【例如】2p3的电子排布为，不能表示为或 【特例】当能量相同的原子轨道在 (p6、d10、f14)、 (p3、d5、f7)状态时，体系的能量最低 【例如】24Cr的电子排布式为： ；29Cu的电子排布式为： ①出现d轨道时，虽然电子按ns、(n-1)d、np的顺序填充，但在书写时，仍把(n-1)d写在ns前面 【例如】Fe先按照能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层移到一起，即1s22s22p63s23p63d64s2 ②由于能级交错，3d轨道的能量比4s轨道的能量高，排电子时先排4s轨道再排3d轨道，而失电子时，却先失 轨道上的电子 ③请用核外电子排布的相关规则解释Fe3+较Fe2+更稳定的原因 【答案】价层电子排布式：Fe为 ；Fe3+为 ；Fe2+为 。3d5处于半满状态，结构更为稳定，所以Fe3+较Fe2+更为稳定 2.原子核外电子排布的表示方法 原子结构示意图 核外电子排布式 K：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1、Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 简化电子排布式 K：[Ar] 4s1、Fe：[Ar] 3d64s2 最外层电子排布式 K：4s1、Fe：4s2 价层电子排布式 ①主族和0族元素，写出最外层电子排布式即可 ②过渡金属元素，一般符合(n－1)d1～10ns1～2(n≥4) K：4s1、Fe：3d64s2 核外电子排布图(轨道表示式) P： 价