易错专题01 原子结构表示方法-2023-2024学年高二化学同步学习易错归纳与巩固（人教版2019选择性必修2）

易错专题01 原子结构表示方法 聚焦易错点： ►易错点一 能层、能级与原子轨道 ►易错点二 原子核外电子的排布规律 ►易错点三 核外电子排布的表示方法 典例精讲 易错点一 能层、能级与原子轨道 【易错典例】 例1（2023上·广东东莞·高二东莞一中校考阶段练习）以下对核外电子运动状况的描述正确的是 A．同一原子中，能级的轨道依次增多 B．电子云图中的一个小黑点表示一个自由运动的电子 C．电子能量较高，总是在比电子离核更远的地方运动 D．在同一能级上运动的电子，其运动状态不可能相同 【解题必备】能层、能级与原子轨道 (1)能层(n)：在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将其分成不同能层。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。 (2)能级：同一能层里电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f等表示，同一能层里，各能级的能量按s、p、d、f的顺序依次升高，即：E(s)＜E(p)＜E(d)＜E(f)。 (3)原子轨道：电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域，这种电子云轮廓图称为原子轨道。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。 原子轨道 轨道形状 轨道个数 s 球形 1 p 哑铃形 3 【变式突破】 1．判断题 （1）1s的电子云图中一个小点表示一个自由运动的电子( ) （2）s能级的能量一定比p能级的能量低( ) （3）不同能层，s能级的能量相同( ) （4）能层就是电子层( ) （5）2d表示L层上的d能级( ) 易错点二 原子核外电子的排布规律 【易错典例】 例2（2024上·四川成都·高二统考期末）20世纪初，原子结构科学领域群星闪耀。可用以解释基态碳原子存在2个自旋方向相同的单电子的是 A．洪特规则 B．泡利原理 C．构造原理 D．玻尔原子模型 【解题必备】原子核外电子的排布规律 (1)能量最低原理：即电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态，所有电子排布规则都需要满足能量最低原理。下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，由构造原理可知，从第三能层开始各能级不完全遵循能层顺序，产生了能级交错排列，即产生“能级交错”现象，能级交错指电子层数较大的某些能级的能量反而低于电子层数较小的某些能级的能量的现象，如：4s<3d、6s<4f<5d，一般规律为ns<(n－2)f<(n－1)d<np。注意排电子时先排4s轨道再排3d轨道，而失电子时，却先失4s轨道上的电子。 (2)泡利原理：每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。因为每个原子轨道最多只能容纳2个电子且自旋方向相反，所以从能层、能级、原子轨道、自旋方向四个方面来说明电子的运动状态是不可能有两个完全相同的电子的。如氟原子的电子排布可表示为1s22s22p2p2p，由于各原子轨道中的电子自旋方向相反，所以9个电子的运动状态互不相同。 (3)洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同。如2p3的电子排布为，不能表示为 或。 （4）洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，易错写为1s22s22p63s23p63d44s2。 【变式突破】 2．（2023上·湖南常德·高二常德市一中校考阶段练习）在网络上流行这样一句话“遇事不决，量子力学”。量子力学的创立放在当时的整个物理学界是十分炸裂的存在，下列说法正确的是 A．基态钪原子中电子占据的最高能层符号为4s24p1 B．因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动 C．基态氧原子轨道表示式，违背了泡利原理 D．基态氧原子的核外电子有8种不同的空间运动状态 易错点三 核外电子排布的表示方法 【易错典例】 例3 （2023上·湖南邵阳·高二湖南省邵东市第三中学校考阶段练习）原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据已学知识，请你回答下列问题： (1)一个基态原子电子排布为的元素最可能的价态是 ；某元素原子的原子轨道中有3个未成对电子，则该原子的价电子轨道表示式为 。 (2)X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则X是 ；其轨道表示式为 。 (3)被誉为“21世纪的金属”的钛(Ti)元素原子的价电子排布式为： 。 (4)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素符号： 。 (5)日常生活中广泛应用的不锈钢，在其