1.1.2 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程化学选择性必修第二册同步学习指导(人教版2019)

! " # $ % & ' ( ２ ) * + , - . & + # # # # # # # 第２课时　 构造原理与电子排布式　 电子云与原子轨道 核心素养发展目标 １．通过认识原子结构及核外电子排布，了解构造原理，熟记基态原子核外电子填入能级的 顺序。 ２．能根据构造原理，正确书写１ ～ ３６号元素基态原子的核外电子排布式和简化的电子排 布式。 ３．了解原子的运动状态特点、原子轨道以及电子云模型。 一、构造原理与电子排布式 　 　 １．构造原理 （１）含义 以　 光谱学事实　 为基础，从氢开始，随核 电荷数递增，新增电子填入　 能级　 的顺序称 为构造原理。 （２）随着原子核电荷数的递增，绝大多数元 素的原子核外电子排布遵循下列顺序： 即电子所排的能级顺序：１ｓ、２ｓ、２ｐ、３ｓ、３ｐ、４ｓ、 　 ３ｄ　 、４ｐ、５ｓ、　 ４ｄ　 、５ｐ、６ｓ、　 ４ｆ　 、　 ５ｄ　 、 ６ｐ、７ｓ…… ２．电子排布式 将　 能级　 上所容纳的电子数标在该能级 符号　 右上角　 ，并按照能层从左到右的顺序 排列的式子叫电子排布式。 如氮原子的电子排布式为 ３．简化电子排布式 Ｎａ的电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ１，可简化为 ［Ｎｅ］３ｓ１，Ｎａ的内层电子排布与稀有气体元素 Ｎｅ的核外电子排布相同。 正误判断 １．基态铁原子的电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６４ｓ２３ｄ６。 （ × ） ２．基态原子电子能量的高低顺序为Ｅ（１ｓ）＜ Ｅ（２ｓ）＜ Ｅ（２ｐｘ）＜ Ｅ（２ｐｙ）＜ Ｅ（２ｐｚ）。（ × ） ３．电子进入原子轨道的顺序和电子排布式的书 写顺序一致。 （ × ） ４．同一个原子轨道上的电子运动状态完全相同。 （ × ） 深度思考 　 　 １．所有元素的原子核外电子排布都符合构 造原理吗？ ２．元素周期表中钠的电子排布式写成 ［Ｎｅ］３ｓ１，方括号里的符号是什么意义？模仿写 出８号、１４号、２６号元素简化的电子排布式                                                    。 !!& # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 " 8 9 : 　 　 ３．价层电子排布式 为突出化合价与电子排布的关系，将在化 学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子 层（简称价层）。如：Ｎｉ的简化电子排布式为 　 ［Ａｒ］３ｄ８４ｓ２　 ，价层电子排布为　 ３ｄ８４ｓ２　 ， 试写出下列原子的价层电子排布： ①１３Ａｌ：　 ３ｓ２３ｐ１　 ；②３２ Ｇｅ： 　 ４ｓ２４ｐ２ 　 ； ③３４Ｓｅ：　 ４ｓ２４ｐ４　 。 ４．写出２４Ｃｒ、２９Ｃｕ基态原子的核外电子排布 式。它们的电子排布符合构造原理吗？ 应用体验 １．具有下列电子排布的原子中，半径最大的为 （Ｂ ） Ａ． １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ１ Ｂ． １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６４ｓ１ Ｃ． １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２ Ｄ． １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６４ｓ２ ２．下列各原子或离子的电子排布式正确的是（Ｂ ） Ａ． Ｃｕ　 ［Ａｒ］３ｄ９４ｓ２ Ｂ． Ａｌ３ ＋ 　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６ Ｃ． Ｂｒ的价电子：３ｄ１０４ｓ２４ｐ５ Ｄ． Ｍｎ　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ７ ３．下列给出的基态原子的电子排布式，其中正 确的是 （Ｄ ） Ａ． １１Ｎａ：１ｓ２２ｓ２２ｐ７ Ｂ． ４７Ａｇ：１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ２４ｐ６４ｄ９５ｓ２ Ｃ． ２０Ｃａ：１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ２ Ｄ． ３５Ｂｒ：［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２４ｐ５ ４．某元素离子Ｘ３ ＋的核外电子排布式为［Ａｒ］３ｄ３， 下列有关该元素的说法正确的是 （Ｂ ） Ａ．该元素位于元素周期表的ｄｓ区 Ｂ．该元素基态原子的未成对电子数为６ Ｃ．该元素基态原子的价层电子排布式为 ３ｄ４４ｓ２ Ｄ．该元素基态原子的电子的空间运动状态共 有２４种 ５．写出下列原子或离子的电子排布式： ①８Ｏ：　 １ｓ２２ｓ２２ｐ４　 ； ②１９ Ｋ： １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６４ｓ１ 　 　 　 ，可简写 为　 ［Ａｒ］４ｓ１　 ； ③１７Ｃｌ：１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ５　 ，可简写为　 ［Ｎｅ］ ３ｓ２３ｐ５　 ； ④１６Ｓ ２ －：　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６　 。 　 　 从构造原理示意图可以看出，从第三能层 开始，不同能层的能级出现“能级交错”现象：随 核电荷数的递增，电子并不总是填满一个能层 后再开始填入下一个能层。电子是按３ｐ→４ｓ→ ３ｄ的顺序而不是按３ｐ→３ｄ→４ｓ的顺序填充的。 一般规律为ｎｓ ＜（ｎ －２）ｆ ＜（ｎ －１）ｄ ＜ ｎｐ，在书写 基态原子的电子排布式时，仍按能层顺序书写。                                                    二、电子云与原子轨道 　 　 １．电子云 由于核外电子的　 概率密度分布　 看起来 像一片云雾，因而被形象地称作电子云。 ２．电子云轮廓图 为了表示电子云轮廓的形状，对核外电子 的　 空间运动状态　 　 　 有一个形象化的简便 描述。把电子在原子核外空间出现概率Ｐ ＝ 　 ９０％　 的空间圈出来，即电子云轮廓图。 　 　 ３．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）形状 ①ｓ电子的原子轨道呈　 球　 形，能层序数 越大，原子轨道的半径越　 大　 。                 !!' ! " # $ % & ' ( ２ ) * + , - . & + # # # # # # # ②除ｓ电子云外，其他电子云轮廓图都不 是球形的。例如，ｐ电子云轮廓图是呈　 哑铃　 状的。 （３）各能级所含有原子轨道数目 能级符号 ｎｓ ｎｐ ｎｄ ｎｆ 轨道数目 　 １　 　 ３　 　 ５　 　 ７　 正误判断 １．任何能层均含有ｓ能级，但不是均含有ｓ、ｐ、 ｄ、ｆ能级。 （√ ） ２． １ｓ的电子云图中一个小点表示一个自由运动 的电子。 （ × ） ３． ｐ能级的能量一定比ｓ能级的能量高。 （ × ） ４． ２ｐｘ、２ｐｙ、２ｐｚ的能量相等。 （√ ） ５．所有原子的电子云均为球形。 （ × ） 深度思考 　 　 １．电子云图中的小点是否代表电子？电子 云是否代表电子的运动轨迹？ ２．电子在原子核外出现的概率有什么 规律？ ３．不同能层的同种能级的原子轨道形状是 否完全相同？ 应用体验 １．以下关于原子核外电子的叙述正确的是 （Ａ ） Ａ．在同一原子轨道上的不同电子的电子云是 相同的 Ｂ．电子云的小黑点表示电子曾在该处出现过 一次 Ｃ．所有原子的电子云都是球形的 Ｄ．原子核外电子的运动无法作规律性描述 ２．下列关于电子云和原子轨道的说法中正确 的是 （Ｄ ） Ａ．电子云图中一个小点表示１个自由运动的 电子 Ｂ． ｓ电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周 运动 Ｃ．电子云图中的小点密度大，说明该原子核 外空间电子数目多 Ｄ． ｎｓ能级的轨道呈球形，有无数对称轴 ３．下列关于能层、能级和原子轨道的说法正确 的是 （Ｂ ） Ａ．各能层含有的能级数等于能层序数减１ Ｂ．各能级的原子轨道数按ｓ、ｐ、ｄ、ｆ的顺序依 次为１、３、５、７ Ｃ．各能层所含有的电子数一定是该能层序数 平方的２倍 Ｄ．各能层的能级都是从ｓ能级开始至ｆ能级 结束 　 　 原子轨道与能层序数的关系 （１）不同能层的同种能级的原子轨道形状 相同，只是半径不同。能层序数ｎ越大，原子轨 道的半径越大。如： 同一原子的ｓ电子的电子云轮廓图 （２）ｓ能级只有１个原子轨道。ｐ能级有３ 个原子轨道，它们互相垂直，分别以ｐｘ、ｐｙ、ｐｚ表 示。在同一能层中ｐｘ、ｐｙ、ｐｚ的能量相同。                                                                        !!( # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 " 8 9 : !"#$%&'() 对应学生用书学案Ｐ １．下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是 （Ａ ） Ａ． ｓ、ｐ、ｄ能级所含原子轨道数分别为１，３，５ Ｂ． ｓ能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的 电子只能在球壳内运动 Ｃ． ｐ能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的 增加，ｐ能级原子轨道数也增多 Ｄ．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核 周围，故称电子云 ２．图１和图２分别是１ｓ电子的概率分布图和原 子轨道图。下列有关认识正确的是（Ｄ ） Ａ．图１中的每个小黑点表示１个电子 Ｂ．图２表示１ｓ电子只能在球体内出现 Ｃ．图２表明１ｓ轨道呈圆形，有无数条对称轴 Ｄ．图１中的小黑点是电子在原子核外出现的 概率密度的形象描述 ３．下列说法正确的是 （Ｄ ） Ａ．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核 周围，故称电子云 Ｂ． ｓ能级的电子云呈球形，处在该轨道上的电 子只能在球壳内运动 Ｃ． ｐ电子云轮廓图呈哑铃形，在空间有两个 伸展方向 Ｄ． ２ｓ轨道与１ｓ轨道都是球形，但２ｓ轨道的 球形半径更大 ４．某元素的原子３ｄ能级上有１个电子，它的Ｎ 能层上的电子数是 （Ｂ ） Ａ． ０ Ｂ． ２ Ｃ． ５ Ｄ． ８ ５．下列轨道按能量由高到低排列正确的是（Ａ ） Ａ． ３ｄ ＞ ３ｐ ＞ ３ｓ Ｂ． ２ｐｘ ＞ ２ｐｙ ＞ ２ｐｚ Ｃ． １ｓ ＞ ２ｓ ＞ ３ｓ Ｄ． ５ｓ ＞ ４ｆ ＞ ４ｄ ６．根据构造原理写出下列基态原子或离子的核 外电子排布式。 （１）Ａ元素原子核外Ｍ层电子数是Ｌ层电子 数的一半：　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ２　 。 （２）Ｂ元素原子的最外层电子数是次外层电 子数的１． ５倍：　 １ｓ２２ｓ２２ｐ１　 。 （３）基态Ｎｉ２ ＋、Ｆｅ３ ＋、Ｎ３ －的核外电子排布式分别 为　 ［Ａｒ］３ｄ８　 、　 ［Ａｒ］３ｄ５　 、　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６　 。 请同学们认真完成练案［２                                           ］ 第３课时　 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 核心素养发展目标 １．能从原子微观层面理解原子的组成、结构等。能根据核外电子的三条规则熟知核外电子排 布的表示方法。 ２．能根据核外电子的表示方法，推导出对应的原子或离子。 原子核外电子的排布规则 　 　 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　 ，常用上下箭头（↑ 和↓）表示自旋相反的电子。 ２．电子排布的轨道表示式（电子排布图） 在轨道表示式中，用方框（也可用圆圈）表 示原子轨道。Ｏ的轨道表示式如下： Ｏ↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑↓ ↑ ↑ ２ｐ        。 !!) 书 学案及练案部分 　 参考答案 ［学案部分］ 第一章　 原子结构与性质 第一节　 原子结构 第１课时　 能层与能级　 基态与激发态　 原子光谱 　 　 一、构造原理　 元素周期律　 原子光谱　 构造原理　 １．（１）能量　 （２）Ｋ　 Ｌ　 Ｍ　 Ｎ　 Ｏ　 Ｐ　 Ｑ　 ２　 ８　 １８　 ３２　 ５０ 　 ７２　 ９８　 （３）Ｅ（Ｋ）＜ Ｅ（Ｌ）＜ Ｅ（Ｍ）＜ Ｅ（Ｎ）＜ Ｅ（Ｏ）＜ Ｅ（Ｐ） ＜ Ｅ（Ｑ）　 ２．（１）能量　 （２）ｓ、ｐ、ｄ、ｆ　 ｎｐ　 ｎｄ　 ３．①等于　 ３　 ②１　 ３　 ５　 ７　 ③２ｎ２ 正误判断 １． × 　 ２．√　 ３． × 　 ４． × 　 ５．√ 深度思考 １．将电子划分为不同能层的依据是能量大小。 ２．将同一能层中的电子划分为不同能级的依据是能量大小。 ３．能级数＝能层序数；每一能层最多容纳的电子数为２ｎ２。 应用体验 １． Ｃ　 Ｍ层为第三能层，根据构造原理，电子依次排布在１ｓ，２ｓ， ２ｐ，３ｓ，３ｐ，４ｓ，３ｄ能级，故第三能层有１０个电子的电子排布式 为３ｓ２３ｐ６３ｄ２，故答案选Ｃ。 ２． Ｂ　 Ｍ能层是第三能层，含有３个能级，分别是３ｓ、３ｐ、３ｄ，答案 选Ｂ。 ３． Ａ　 在多电子原子中，同一能层不同能级上的电子具有的能量 不同，Ａ正确；各能层的能级都是从ｓ能级开始，但不都是至ｆ 能级结束，如Ｌ能层只有２ｓ、２ｐ两个能级，Ｍ能层只有３ｓ、３ｐ、 ３ｄ三个能级，Ｂ错误；各能层含有的能级数与能层序数相同， Ｃ错误；各能层最多容纳电子数为２ｎ２，Ｄ错误。故选Ａ。 　 　 二、１．（１）最低能量　 （２）吸收　 较高　 ２．（１）吸收光谱　 发射光谱　 （２）特征谱线 正误判断 １．√　 ２． × 　 ３． × 　 ４．√　 ５． × 深度思考 １．电子跃迁是通过吸收能量或者释放能量而完成的；电子的跃 迁是物理变化（未发生电子转移），而原子得失电子时发生的 是化学变化。一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。如 １ｓ２２ｓ２２ｐ６（基态） →电子跃迁１ｓ２２ｓ２２ｐ５３ｓ１（激发态）。 ２．光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式，焰色试验属于发 射光谱。 ３．当外电源电路接通后，变压器输出端就会产生几千伏甚至上 万伏的高压。当这一高压加到霓虹灯管两端电极上时，霓虹 灯管内的带电粒子电子就会发生跃迁，发出五颜六色的光。 应用体验 １． Ｃ　 激发态时能量较高，较不稳定，Ａ、Ｂ不正确；电子从较低能 量的基态跃迁到较高能量的激发态时，也会产生原子光谱，Ｄ 不正确。 ２． Ｂ　 Ｅ（３ｄ）＜ Ｅ（４ｐ），故电子由３ｄ能级跃迁至４ｐ能级时，要吸 收能量，形成吸收光谱。 ３． Ａ　 霓虹灯发红光是因为电子吸收能量后跃迁到能量较高的 轨道，能量较高轨道上的电子会跃迁回能量较低的轨道而以 光的形式释放能量。 ４． Ｄ　 霓虹灯能发出五颜六色的光，发光机理与氢原子光谱形成 机理基本相同，都是电子在不同的、能量量子化的状态之间跃 迁所导致的，Ａ正确；铯和钕光谱图中有特征的蓝光和红光，Ｂ 正确；核外电子发生跃迁时会吸收或释放能量，主要体现为光 （辐射），不同原子发射的光谱不同，则夜空中五彩缤纷的烟 花与原子核外电子的跃迁有关，Ｃ正确；利用光谱仪既能测得 原子的发射光谱，也能测得原子的吸收光谱，Ｄ错误。故 选Ｄ。 随堂演练·知识落实 １． Ａ　 离核最近的电子层称为Ｋ层，该层的能量最低，电子层能 量由低到高依次为Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ…… ２． Ｃ　 能层的能级总是从ｓ能级开始，每一能层的能级数等于该 能层的序数。第三能层只有３ｓ、３ｐ和３ｄ三个能级，没有３ｆ 能级。 ３． Ｃ　 每一能层包含的能级数目等于该能层的序数，Ｏ层为第五 能层，包含５个能级；每一能层所容纳的最多电子数为２ｎ２，故 第五能层最多所容纳的电子数为２ × ５２ ＝ ５０个。 ４． Ｃ　 ７ｓ、Ｏ层、３ｄ、４ｆ的原子轨道数目分别为１、２５、５、７个，所以 从小到大正确的顺序为①③④②。 ５． Ｄ　 焰色试验是金属元素的原子或离子中的电子从高能级跃 迁到低能级时释放能量的现象，变化过程中并没有新物质产 生，是物理变化。 ６．（１）不同的原子轨道具有不同的能量，原子核外电子可以在能 量不同的轨道上发生跃迁。 （２）光谱的分类： 原子光谱 原子吸收能量 　  吸收光谱 　 原子释放能量发射光谱 。 发射光谱是暗色背景的明亮谱线，吸收光谱则是明亮背景的 暗色谱线，两者一一对应。 第２课时　 构造原理与电子排布式　 电子云与原子轨道 　 　 一、１．（１）光谱学事实　 能级　 （２）３ｄ　 ４ｄ　 ４ｆ　 ５ｄ　 ２．能 级　 右上角　 能级　 电子数 正误判断 １． × 　 ２． × 　 ３． × 　 ４． × 深度思考 １． １ ～ ３６号元素中，只有Ｃｒ、Ｃｕ两种元素基态原子的电子填充顺 序与构造原理不符合。 ２．方括号里符号的意义是稀有气体元素原子的结构，表示该元 素前一周期的稀有气体元素原子的电子排布结构； Ｏ：［Ｈｅ］２ｓ２２ｐ４；Ｓｉ：［Ｎｅ］３ｓ２３ｐ２；Ｆｅ：［Ａｒ］３ｄ６４ｓ２。 ３．［Ａｒ］３ｄ８４ｓ２ 　 ３ｄ８４ｓ２ 　 ３ｓ２３ｐ１ 　 ４ｓ２４ｐ２ 　 ４ｓ２４ｐ４ ４． ２４Ｃｒ：１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ５４ｓ１ 或［Ａｒ］３ｄ５４ｓ１，２９Ｃｕ：１ｓ２２ｓ２ ２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ１或［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ１；均不符合构造原理                                                               。 —１４９— 应用体验 １． Ｂ 　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ１为Ｎａ，１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６４ｓ１为Ｋ，１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２ 为Ｍｇ，１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６４ｓ２为Ｃａ；同周期自左而右原子半径减 小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径：Ｋ ＞ Ｎａ ＞ Ｍｇ， Ｋ ＞ Ｃａ，故Ｋ原子半径最大，即Ｂ的原子半径最大。故选Ｂ。 ２． Ｂ　 Ｃｕ的核外电子排布式为［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ１，Ａ错误；Ａｌ３ ＋核外有 １０个电子，电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６，Ｂ正确；Ｂｒ为主族元素， 其价电子就是最外层电子，价电子排布式为４ｓ２４ｐ５，Ｃ错误； Ｍｎ的原子序数为２５，核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ５４ｓ２， Ｄ错误。故选Ｂ。 ３． Ｄ　 由泡利不相容原理可知，基态钠原子的电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ１，故Ａ错误；由洪特规则特例可知，基态银原子的 电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ２４ｐ６４ｄ１０５ｓ１，故Ｂ错误；由 能量最低原理可知，基态钙原子的电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６４ｓ２，故Ｃ错误；由核外电子排布规律可知， 基态溴原子的电子排布式为［Ａｒ］３ｄ１０ ４ｓ２４ｐ５，故Ｄ正确。 故选Ｄ。 ４． Ｂ　 该元素为Ｃｒ，位于元素周期表的ｄ区，Ａ错误；基态Ｃｒ原 子的核外电子排布式为［Ａｒ］３ｄ５４ｓ１，３ｄ、４ｓ能级电子均为单电 子，即Ｃｒ原子有６个未成对电子，Ｂ正确；由洪特规则特例，基 态Ｃｒ原子的价电子排布式为３ｄ５４ｓ１，Ｃ错误；２４号Ｃｒ元素的 原子的电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ５４ｓ１，基态Ｃｒ原子的 核外电子有１ ＋ １ ＋ ３ ＋ １ ＋ ３ ＋ ５ ＋ １ ＝ １５种空间运动状态，Ｄ 错误。故选Ｂ。 ５．①１ｓ２２ｓ２２ｐ４ 　 ②１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６４ｓ１ 　 ［Ａｒ］４ｓ１ ③１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ５ 　 ［Ｎｅ］３ｓ２３ｐ５ 　 ④１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６ 　 　 二、１．概率密度分布　 ２．空间运动状态　 ９０％ 　 ３．（１）一个 空间运动状态　 （２）①球　 大　 ②哑铃　 （３）１　 ３　 ５　 ７ 正误判断 １．√　 ２． × 　 ３． × 　 ４．√　 ５． × 深度思考 １．电子云图中的小点并不代表电子，小点的数目也不代表电子 真实出现的次数。电子云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，不代表电子的 实际运动轨迹，小点的疏密表示电子在核外空间出现的概率 密度的大小，小点越密，表示电子出现的概率密度越大。 ２．离核越近，电子出现的概率越大，电子云越密集。如２ｓ电子 云比１ｓ电子云疏散。 ３．不同能层的同种能级的原子轨道形状相似，但不完全相同，因 为原子轨道的半径不同。能级序数ｎ越大，电子的能量越大， 原子轨道的半径越大。例如１ｓ、２ｓ、３ｓ原子轨道均为球形，原 子轨道半径：ｒ（１ｓ）＜ ｒ（２ｓ）＜ ｒ（３ｓ）。 应用体验 １． Ａ　 一个原子轨道中可以容纳２个自旋方向相反的电子，但是 其电子云是相同的，Ａ正确；电子云中的黑点本身没有意义， 不代表１个电子，也不代表出现次数，小黑点的疏密表示出现 机会的多少，Ｂ错误；能级ｓ的电子云是球形的，其他不是，Ｃ 错误；核外电子的运动是没有规律的，但是可用电子云来反映 电子在核外无规则运动时某点出现的概率，Ｄ错误。故选Ａ。 ２． Ｄ　 电子云图中的小点不表示电子，而是电子在原子核外出现 的概率密度的形象描述，Ａ错误；电子云不代表电子的运动轨 迹，Ｂ错误；小点越密，表明概率密度越大，Ｃ错误；ｎｓ能级的 轨道呈球形，有无数对称轴，Ｄ正确。故选Ｄ。 ３． Ｂ　 各能层的能级数等于其能层序数，Ａ项错误；各能级的原 子轨道数按ｓ、ｐ、ｄ、ｆ的顺序依次为１、３、５、７，Ｂ项正确；各能层 所含有的电子数不一定是该能层序数平方的２倍，例如Ｈ原 子的Ｋ能层只有１个电子，Ｃ项错误；各能层的能级都是从ｓ 能级开始且能级数等于其能层序数，不一定都到ｆ结束，Ｄ项 错误。故选Ｂ。 随堂演练·知识落实 １． Ａ　 ｓ、ｐ、ｄ能级所含原子轨道数分别为１，３，５，故Ａ正确；ｓ能 级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子除能在球壳内运 动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，故Ｂ错误； ｐ能级的原子轨道呈纺锤形，ｐ能级原子轨道数为３，与电子 层数无关，故Ｃ错误；电子云表示电子出现的几率，即表示电 子在核外单位体积的空间出现的机会多少，故Ｄ错误。故 选Ａ。 ２． Ｄ　 小黑点表示电子出现的几率，每个小黑点不代表１个电 子，Ａ错误；在界面内出现电子的几率大于９０％，界面外出现 电子的几率不足１０％，Ｂ错误；１ ｓ轨道呈空间上的球形，而不 是圆形，Ｃ错误；小黑点表示空间各电子出现的概率，Ｄ正确。 故选Ｄ。 ３． Ｄ　 原子核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，而不是 电子像云雾一样笼罩在原子核周围，Ａ错误；处在ｓ原子轨道 上的电子，出现在球内空间的概率为９０％，Ｂ错误；ｐ电子云 轮廓图呈哑铃形，在空间有ｘ、ｙ、ｚ ３个伸展方向，Ｃ错误；ｓ能 级电子云轮廓图都是球形，能层序数越大，ｓ电子云轮廓图的 半径越大，Ｄ正确。故选Ｄ。 ４． Ｂ　 根据该元素的原子３ｄ能级上有１个电子可以写出该原子 的电子排布式：１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１４ｓ２，由此可知该元素Ｎ能 层上的电子数为２。 ５． Ａ　 相同能层上，不同原子轨道能量的高低顺序：ｎｓ ＜ ｎｐ ＜ ｎｄ ＜ ｎｆ；不同能层上形状相同的原子轨道能量的高低顺序：１ｓ ＜ ２ｓ ＜ ３ｓ ＜ ４ｓ……；能层、能级均相同的原子轨道能量相等如 ３ｐｘ ＝ ３ｐｙ ＝ ３ｐｚ；能层、能级均不同，原子轨道能量的高低顺序： １ｓ ＜ ２ｓ ＜ ２ｐ ＜ ３ｓ ＜ ３ｐ ＜ ４ｓ ＜ ３ｄ ＜ ４ｐ ＜ ５ｓ ＜ ４ｄ ＜ ５ｐ ＜ ６ｓ ＜ ４ｆ…… 由分析可知３ｓ ＜ ３ｐ ＜ ３ｄ，故Ａ正确；由分析可知２ｐｘ ＝ ２ｐｙ ＝ ２ｐｚ，故Ｂ错误；由分析可知１ｓ ＜ ２ｓ ＜ ３ｓ，故Ｃ错误；由分析可 知４ｆ ＞ ４ｄ ＞ ５ｓ，故Ｄ错误。故选Ａ。 ６．（１）１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ２ 　 （２）１ｓ２２ｓ２２ｐ１ 　 （３）［Ａｒ］３ｄ８ 　 ［Ａｒ］３ｄ５ 　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６ 解析：（１）Ｌ层有８个电子，则Ｍ层有４个电子，故Ａ为硅。 （２）当次外层为Ｋ层时，最外层电子数则为３，则Ｂ为硼；当次 外层为Ｌ层时，最外层电子数为１． ５ × ８ ＝ １２，违背了排布规 律，故不可能。（３）Ｎｉ的原子序数为２８，根据构造原理，基态 Ｎｉ原子的电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ８ ４ｓ２，故Ｎｉ２ ＋的电 子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ８；基态Ｆｅ原子的电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ６４ｓ２，故Ｆｅ３ ＋ 的电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ５；氮原子序数为７，基态氮原子的电子排布 式为１ｓ２２ｓ２２ｐ３，故Ｎ３ －的电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６。 第３课时　 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 　 　 一、１． ２　 相反　 ２． （１）能量相同的原子轨道　 （２）同一个 原子轨道中，自旋方向相反的一对电子　 （３）一个原子轨道中 若只有一个电子，则该电子称为单电子　 （４）箭头同向的单电 子称为自旋平行　 （５）３ 　 ２ 　 （６）５ 　 ８ 　 ３． （１）简并轨道　 （２）较低　 较大　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ５４ｓ１ 　 ４． （１）能量最低　 （２）核电荷数　 电子数　 电子状态 深度思考 １． Ａ　 根据洪特规则，基态原子中，                                                                       填入简并轨道的电子总是先 —１５０—