1.2 微专题1 核外电子排布的表示方法、书写及应用-【步步高】2023-2024学年高二化学选择性必修2 （鲁科版2019，京粤闽皖豫宁陕）

微专题一　核外电子排布的表示方法、书写及应用 一、核外电子排布的表示方法 原子(或离子) 结构示意图 含义 将每个电子层上的电子总数表示在原子核外的图示形式 实例 电子排布式 含义 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，并按照电子层从左到右的顺序排列的式子 实例 K：1s22s22p63s23p64s1 简化电子排布式 含义 为了避免电子排布式书写过于烦琐，把内层电子达到稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表示 实例 K：[Ar]4s1 轨道表示式 含义 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子 意义 能直观反映出电子的排布情况及电子的自旋状态 实例 Al： 电子式 含义 化学中常在元素符号周围用“·”或“×”来表示元素原子的最外层电子，相应的式子叫电子式 实例 1．下列化学用语的表达正确的是(　　) A．原子核内有10个中子的氧原子：O B．氯原子的结构示意图： C．基态Fe3＋的最外层电子排布式：3s23p63d5 D．基态铜原子的价电子轨道表示式： 答案　C 解析　原子核内有10个中子的氧原子的质量数为10＋8＝18，应该表示为O，故A错误；氯原子核外电子总数为17，则氯原子的结构示意图为，故B错误；铁为26号元素，铁离子最外层电子数为13，根据构造原理可得基态Fe3＋的最外层电子排布式为3s23p63d5，故C正确；Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，基态原子价电子排布式为3d104s1，轨道表示式为 　，故D错误。 2．(2022·成都高二检测)下列有关化学用语正确的是(　　) A．基态Cr原子的价电子轨道表示式： B．KCl的电子式： C．基态Fe3＋的电子排布式：1s22s22p63s23p63d5 D．F的原子结构示意图： 答案　C 解析　基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1，轨道表示式为，故A错误；KCl是离子化合物，其电子式：，故B错误；基态Fe原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，则基态Fe3＋的电子排布式：1s22s22p63s23p63d5，故C正确；F的原子结构示意图：，故D错误。 二、原子核外电子的运动状态描述与判断 1．多电子原子中电子运动状态的描述 (1)多电子原子中电子的运动状态应从哪些方面描述？ 答案　应该从电子层、能级、原子轨道、自旋状态四个方面进行描述。 (2)原子中有没有两个运动状态完全相同的电子，为什么？试举例说明。 答案　没有，因为处于同一电子层、同一能级、同一原子轨道上的两个电子，自旋状态一定不同。例如氟原子核外电子排布可描述为1s22s22p5，由于各原子轨道中的电子自旋状态不同，所以9个电子的运动状态互不相同(答案合理即可)。 2．基态原子中未成对电子(单电子)的判断 (1)未成对电子的含义 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个电子称为成对电子。 (2)写出符合下列条件的1～36号元素的元素符号： ①有1个未成对电子：H、Li、Na、K、B、Al、Ga、F、Cl、Br、Sc、Cu。 ②有2个未成对电子：C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、Ni。 ③有3个未成对电子：N、P、As、V、Co。 ④有4个未成对电子：Fe。 ⑤有5个未成对电子：Mn。 ⑥有6个未成对电子：Cr。 3．(1)[2022·海南，19(1)节选]基态O原子中未成对电子有__________个。 (2)[2022·河北，17(4)]将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是____________(填标号)。 A．[Cu(NH3)2]Cl B．[Cu(NH3)4]SO4 C．[Zn(NH3)4]SO4 D．Na2[Zn(OH)4] (3)[2020·全国卷Ⅰ，35(1)]基态Fe2＋与Fe3＋离子中未成对的电子数之比为____________。 (4)[2019·海南，19－Ⅱ(1)]Mn位于元素周期表中第4周期____族，基态Mn原子核外未成对电子有______个。 答案　(1)2　(2)B　(3)4∶5　(4)ⅦB　5 解析　(2)根据题意，具有顺磁性物质含有未成对电子。选项B，[Cu(NH3)4]SO4中的Cu2＋价电子排布是3d9，有未成对电子，符合题意。 三、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：1s22s22p63s23p63d64s2正确， Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。 (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(违反泡利不相容原理)； 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。 4．下列几种表示电子排布的方法中正确的是(　　) A．基态32Ge原子的电子排布式：4s24p2 B．基态28Ni原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s1 C．基态O原子的轨道表示式： 　 D．基态29Cu＋的价电子排布式：3d94s1 答案　C 解析　基态32Ge原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，A错误；基态28Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，B错误；电子层高的电子先失去，即先失去4s电子，后失去3d电子，基态Cu＋的价电子排布式为3d10，D错误。 5．下列说法错误的是(　　) A．ns电子的能量可能低于(n－1)p电子的能量 B．基态6C原子的电子排布式为1s22s22p，违反了洪特规则 C．基态21Sc原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d3，违反了能量最低原理 D．基态22Ti原子的电子排布式：1s22s22p63s23p10，违反了泡利不相容原理 答案　A 解析　电子的能量与电子层、能级有关，ns电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量，A错误；根据洪特规则知，2p能级上的两个电子应排在两个不同轨道上，B正确；根据能量最低原理知，电子先排能量低的轨道，后排能量高的轨道，故应先排4s轨道，即电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2，C正确；根据泡利不相容原理知，3p能级最多容纳6个电子，D正确。 6．(1)[2021·全国乙卷，35(1)]过渡金属元素铬(Cr)是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。回答下列问题： 对于基态Cr原子，下列叙述正确的是______ (填字母)。 A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1 B．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动 C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大 (2)[2022·广东，20(1)]Se与S同族，基态硒原子价电子排布式为__________。 答案　(1)AC　(2)4s24p4 7．A、B、C、D、E代表前4周期的五种元素，原子序数依次增大。请填空： (1)A元素基态原子有7个不同运动状态的电子，其轨道表示式为________。 (2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同，B离子的结构示意图为________。 (3)C元素的正三价离子的3d能级为半充满，C的元素符号为________，该元素在周期表中的位置为________。 (4)D元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，且只有一个未成对电子，D的元素基态原子的电子排布式为________________，在元素周期表中的位置为________________。 (5)E元素基态原子中没有未成对电子，E的价电子排布式是________________。 答案　(1) (2) (3)Fe　第4周期Ⅷ族 (4)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)　第4周期ⅠB族 (5)3d104s2或4s24p6 解析　(2)因为B－的电子层结构与氩相同，即核外电子数相同，所以B元素的质子数为18－1＝17，则B－为Cl－，其结构示意图为。(3)C元素的正三价离子的3d能级为半充满，C的元素符号为Fe，位于第4周期Ⅷ族。(4)D元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，且只有一个未成对电子，则E为Cu，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，位于第4周期ⅠB族。(5)E元素基态原子中没有未成对电子，且E的原子序数在五种元素中最大，因此E元素为30号元素Zn或36号元素Kr，其价电子排布式为3d104s2或4s24p6。 学科网（北京）股份有限公司 $$