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微专题1 核外电子排布的规范书写与应用(见学生用书P14)
题型1 核外电子排布的规范书写
1.核外电子排布式与原子结构示意图、轨道表示式(电子排布图)的关系
原子结构示意图→电子排布式→轨道表示式逐步细化核外电子的运动状态。
2.核外电子排布的表示方法的常见误区
(1)当出现d轨道时,虽然电子按ns、(n-1)d、np的顺序填充,但在书写电子排布式时,仍把(n-1)d放在ns前,如Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,而不是1s22s22p63s23p64s23d6。
(2)在画基态原子的轨道表示式时,常出现以下错误:
①(违反能量最低原理);
②(违反泡利原理);
③(违反洪特规则);
④(违反洪特规则);
⑤画轨道表示式时,不能省略空轨道。如C的轨道表示式应为,而不是。
下列几种表示电子排布的方法中正确的是( C )
A.32Ge的电子排布式:4s24p2
B.28Ni的电子排布式:1s22s22p63s23p63d94s1
C.O的轨道表示式:
D.29Cu+的价层电子排布式:3d94s1
解析:32Ge的电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p2,A错误;28Ni的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,B错误;能层高的电子先失去,即先失去4s电子,后失去3d电子,Cu+的价层电子排布式为3d10,D错误。
(1)Fe、Co、Ni在元素周期表中的位置均为__第四周期第Ⅷ族__,基态Fe的电子排布式为__1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)__。
(2)氮原子价层电子的轨道表示式(电子排布图)为____。
(3)基态Co核外电子排布式为__1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2)__。
(4)Fe3+基态核外电子排布式为__[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)__。
(5)写出基态As的核外电子排布式:__1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)__。
解析:(1)Fe、Co、Ni三种元素在周期表中位于第四周期第Ⅷ族;Fe的原子序数为26,根据核外电子排布规律可知,基态Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。(2)N位于第二周期第ⅤA族,价层电子的轨道表示式是。(3)Co为27号元素,Co的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。(4)铁是26号元素,Fe3+基态核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5。(5)As的原子序数是33,则基态As的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。
题型2 基态原子中未成对电子(单电子)的判断方法
1.未成对电子和电子对
一个原子轨道中只有1个电子时,该电子即为未成对电子。一个原子轨道中有2个自旋相反的电子,这2个电子称为电子对。
2.1~36号元素中,原子核外未成对电子数与价层电子排布之间的关系
(1)有1个未成对电子:ns1、ns2np1、ns2np5、3d14s2、3d104s1。
(2)有2个未成对电子:ns2np2、ns2np4、3d24s2、3d84s2。
(3)有3个未成对电子:ns2np3、3d34s2、3d74s2。
(4)有4个未成对电子:3d64s2。
(5)有5个未成对电子:3d54s2。
(6)有6个未成对电子:3d54s1。
在短周期元素中,元素的基态原子核外未成对电子数等于能层数的元素有4种,元素的基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b种,则a∶b的值为( B )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:在短周期元素中,基态原子核外未成对电子数等于能层数的元素有:第一周期的H,第二周期的C、O,第三周期的P,共4种,即a=4。在短周期元素中,基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有C、Si,共2种,即b=2。
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3,Z元素可形成负一价离子。下列说法正确的是( B )
A.X元素基态原子的电子排布式为
[Ar]4s24p3
B.X元素是第四周期第ⅤA族元素
C.Y元素原子的轨道表示式为
D.Z元素的单质Z2在氧气中不能燃烧
解析:由题中信息可推知X为As、Y为O、Z为H。As基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,A项错误;As是第四周期第ⅤA族元素,B项正确;Y原子的轨道表示式为,C项错误;H2