微专题1 核外电子排布的规范书写与应用(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)

单独分占，且自旋平行。 ２．氦原子核外有２个电子，根据能量最低原理和泡利原理，基态 氦原子的２个电子以自旋相反的形式填充在能量最低的１ｓ 轨道中，且１ｓ轨道和２ｓ轨道能量相差较大，所以基态氦原子 不会出现２个电子单独分占１ｓ、２ｓ轨道的情况。 ３．根据构造原理，３ｄ能级的能量大于４ｓ能级的能量，所以依据 能量最低原理，电子填入能量低的能级可使整个原子的能量 最低。 ４．①②③⑤违背了洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨 道时，原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋平 行；④违背了泡利原理，一个原子轨道最多只能容纳２个电 子，而且这２个电子的自旋相反。 正误判断 １． × 　 ２．√　 ３． × 　 ４．√　 ５．√ 应用体验 １． Ｂ　 ↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑ ↑ ↑ ２ｐ 中，电子先排布在能量最低的轨道，然 后依次进入能量较高的轨道，并且遵循洪特规则，Ａ不符合题 意；↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑ ↑ ↓ ２ｐ 中，电子虽然占据２ｐ能级中的３个轨 道，但自旋方向不完全相同，违反了洪特规则，Ｂ符合题意； ↑ １ｓ ↑ ２ｓ ↑↑↓↑↓ ２ｐ 中，电子没有排满１ｓ、２ｓ轨道，就进入２ｐ 轨道，违反了能量最低原理，但没有违反洪特规则，Ｃ不符合 题意；↑↓ １ｓ ↑ ２ｓ ↑↓↑ ↑ ２ｐ 中，电子没有排满２ｓ轨道，就进入 ２ｐ轨道，只违反能量最低原理，Ｄ不符合题意。故选Ｂ。 ２． Ａ　 氮原子的电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ３，轨道表示式： ↓↑ １ｓ ↓↑ ２ｓ ↑ ↑ ↑ ２ｐ ，Ａ 错误；Ｋ 的电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６４ｓ１，则Ｋ ＋电子排布式１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６，Ｂ正确；Ｌ 层的ｐ轨道上有一个空轨道的原子，其价电子排布式为 ２ｓ２２ｐ２，Ｍ层的ｐ轨道上有一个空轨道的元素，其价电子排布 式为３ｓ２３ｐ２，则两种元素都在第ⅣＡ族，Ｃ正确；２ｐ、４ｐ能级的 轨道数都为３个，Ｄ正确。故选Ａ。 ３． Ｃ　 电子应先单独占据轨道，违反了洪特规则，不符合题意，Ａ 错误；相同轨道中的两个电子运动方向相反，违反了泡利不相 容原理，不符合题意，Ｂ 错误；Ｃａ 原子的电子排布式： １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６４ｓ２，违反能量最低原理，符合题意，Ｃ正确； Ｆｅ３ ＋的电子排布式２６Ｆｅ３ ＋：１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ６ ３ｄ５，评价错误，Ｄ 错误。故选Ｃ。 随堂演练·知识落实 １． Ａ　 所画的轨道表示式中３ｐ能级，在等价轨道（相同电子层、 电子亚层上的各个轨道）上排布的电子将尽可能分占不同的 轨道，且自旋方向相同，违背了洪特规则，故Ａ错误；因为４ｓ 轨道能量比３ｄ轨道能量还低，所以２５号Ｍｎ元素的基态电子 排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ７违反了能量最低原理，应该为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ５４ｓ２，故Ｂ正确；氮原子的轨道表示式为 ↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑ ↑ ↑ ２ｐ ，符合洪特规则和泡利原理，故Ｃ正确；泡 利原理、洪特规则、构造原理都是对核外电子排布满足能量最 低的要求，故Ｄ正确。 ２． Ｄ　 Ａ为基态原子的电子排布图，能量最低，与基态原子相比 有更多电子跃迁到能量更高的轨道，则该激发态原子的能量 最高，故选Ｄ。 ３． Ｂ 　 ３ｐｘ与３ｐｚ轨道上的电子运动状态不相同，Ａ正确； １ｓ２２ｓ１２ｐ０ｘ２ｐ １ ｙ２ｐ １ ｚ是违背了能量最低原理，Ｂ错误；原子结构示 意图为 的原子的核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ４，只有ｓ、ｐ 两种能级，故只有两种不同形状的电子云，Ｃ 正确； ↑ ↑↓↑↓ ↑ ↑↓ ３ｄ ↑↓ ４ｓ 符合基态Ｎｉ原子的价电子排布， Ｄ正确。 ４． Ａ　 原子核外电子排布中，如果电子所占的轨道能级越高，该 原子能量越高，根据图知，电子排布能量较高的是２ｓ、２ｐ能 级，则能量最高的是２ｐ轨道，有３个电子，Ｃ和Ａ相比，Ｃ符合 洪特规则能量更低，所以能量最高的是Ａ。故选Ａ。 ５． Ｄ　 锰是２５号元素，其原子核外有２５个电子，Ａ违反洪特规 则，故Ａ错误；Ｂ违反泡利原理，故Ｂ错误；Ｃ违反洪特规则， 故Ｃ错误；Ｄ符合泡利原理和洪特规则，故Ｄ正确。 ６．（１）Ｋ ＋、Ｐ３ － 　 （２）＋ ３２或－ ３ ２ 解析：（１）在ＫＨ２ＰＯ４的四种组成元素各自所能形成的简单离 子中，其中核外电子排布相同的是Ｋ ＋和Ｐ３ －。 （２）基态磷原子的价电子排布式为３ｓ２３ｐ３，其中３ｓ轨道的２ 个电子自旋状态相反，自旋磁量子数的代数和为０；３ｐ轨道３ 个电子的自旋状态相同，基态磷原子的价电子自旋磁量子数 的代数和为＋ ３２或－ ３ ２ 。 微专题１　 核外电子排布的规范书写与应用 一、跟踪训练 １． Ａ　 Ｋ的基态电子排布式为１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ６ ４ｓ１，故Ａ符合 题意；Ｐ是１５号元素，基态电子排布式为１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ３， 故Ｂ不符合题意；Ｆ为９号元素，基态电子排布式为１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ５， ↑↓ ２ｓ ↑↓↑↓↑ ２ｐ 表示基态Ｆ原子价层电子轨道表示式，故Ｃ不 符合题意；Ｎａ是１１号元素，Ｎａ ＋最外层电子有８个，轨道表示 式为↑↓ ２ｓ ↑↓↑↓↑↓ ２ｐ ，故Ｄ不符合题意。故选Ａ。 ２． Ｃ　 基态Ｏ原子的电子排布式为［Ｈｅ］２ｓ２２ｐ４，Ａ项错误；基态 Ｍｇ２ ＋的电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６，Ｂ项错误；激发态碳原子的 轨道表示式可能为↑↓ １ｓ ↑ ２ｓ ↑ ↑ ↑ ２ｐ ，Ｃ项正确；Ｓ２ －的质子 数是１６，Ｄ项错误。故选Ｃ。 ３． Ｃ　 由图可知，最外层为Ｌ层，有６个电子，则该原子为氧原 子，故Ａ错误；相同能层、相同能级不同轨道的电子，能量相 同；氧原子电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６，则有３种能量不同的电 子，故Ｂ错误；在同一原子轨道中最多可以有两个自旋方向不 同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即运动状态 个数等于电子数，则有８种运动状态不同的电子，故Ｃ正确；ｓ 电子的电子云轮廓图是球形，故Ｄ错误。故选Ｃ。 ４． Ｄ 　 根据洪特规则，Ｏ 原子的轨道表示式为 ↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑↓↑ ↑ ２ｐ ，故Ａ错误；Ｃａ是２０号元素，Ｃａ原子的 电子排布式应为１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ６ ４ｓ２，故Ｂ错误；根据洪特 规则，Ｃｒ原子的电子排布式应为１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ６ ３ｄ５ ４ｓ１，故Ｃ 错误；Ｂｒ是３５号元素，Ｂｒ －核外有３６个电子，                                                                       电子排布式为 —１５１— ［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２４ｐ６，故Ｄ正确。故选Ｄ。 ５． Ｄ　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ５４ｓ２ 为基态Ｍｎ原子的电子排布式，基 态Ｍｎ原子的价层电子排布式为３ｄ５４ｓ２，Ａ错误；［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２ 为基态Ｚｎ原子的电子排布式，基态Ｚｎ原子的价层电子排布 式为３ｄ１０４ｓ２，Ｂ错误；元素是２４Ｃｒ，它们基态原子的价电子排布 应该遵循洪特规则的特例，应该是３ｄ５ ４ｓ１，Ｃ错误；原子轨道 中电子处于全满、全空、半满时最稳定，所以基态Ｃｕ原子的价 电子排布为３ｄ１０４ｓ１，Ｄ正确。故选Ｄ。 ６． Ｂ　 Ｆｅ的电子排布式是１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ６４ｓ２，则Ｆｅ２ ＋价层电 子排布式为３ｄ６，Ｆｅ３ ＋价层电子排布式为３ｄ５，Ａ项不符合题 意，Ｂ项符合题意；Ｃｕ的电子排布式是１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ１，则 Ｃｕ２ ＋价层电子排布式为３ｄ９，Ｃｕ ＋价层电子排布式为３ｄ１０，Ｃ、Ｄ 两项均不符合题意。故选Ｂ。 ７．（１）１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ３　 ↑↓ ２ｓ ↑ ↑ ↑ ２ｐ 　 ５　 ３　 （２）１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ５ （或［Ｎｅ］３ｓ２ ３ｐ５）　 ↑↓ ３ｓ ↑↓↑↓↑ ３ｐ 　 ９ 　 １ 　 （３）１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ６ ３ｄ６（或［Ａｒ］３ｄ６）　 ↑↓↑ ↑ ↑ ↑ ３ｄ 　 １４　 ４ （４）１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ１（或［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ１） ↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓ ３ｄ ↑ ４ｓ 　 １５ 　 １ 　 （５）１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０ ４ｓ２４ｐ４（或［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２４ｐ４）　 ↑↓ ４ｓ ↑↓↑ ↑ ４ｐ 　 １８　 ２ （６）１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ２４ｐ６（或［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２４ｐ６） ↑↓ ４ｓ ↑↓↑↓↑↓ ４ｐ 　 １８　 ０ 解析：（１）Ｎ是７号元素，其电子排布式为１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ３，价电子排布 式为２ｓ２ ２ｐ３，价层电子的轨道表示式为↑↓ ２ｓ ↑ ↑ ↑ ２ｐ ；有５ 个轨道即电子的空间运动状态有５种；２ｐ３ 上有３个单电子， 则未成对电子数为３。 （２）Ｃｌ是１７号元素，其基态原子电子排布式为１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ５ （或［Ｎｅ］３ｓ２ ３ｐ５），价电子排布式为３ｓ２ ３ｐ５，价层电子的轨道 表示式为↑↓ ３ｓ ↑↓↑↓↑ ３ｐ ；有９个轨道即电子的空间运动状态 有９种；３ｐ５上有２对成对电子，有１个未成对电子。 （３）Ｆｅ是２６号元素，其基态原子电子排布式为１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ６ ３ｄ６４ｓ２，则Ｆｅ２ ＋的电子排布式为１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ６ ３ｄ６（或 ［Ａｒ］３ｄ６）；Ｆｅ２ ＋的价层电子排布式为３ｄ６，价层电子的轨道表 示式为↑↓↑ ↑ ↑ ↑ ３ｄ ；有１４个轨道即电子的空间运动状 态有１４种；３ｄ６上有１对成对电子，有４个未成对电子。 （４）Ｃｕ 为２９ 号元素，其基态原子电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ１（或［Ａｒ］３ｄ１０ ４ｓ１），价电子排布式为 ３ｄ１０４ｓ１，价层电子的轨道表示式为↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓ ３ｄ ↑ ４ｓ ；有 １５个轨道即电子的空间运动状态有１５种；４ｓ１ 上有１个未成 对电子。 （５）Ｓｅ 为３４ 号元素，其基态原子电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ２４ｐ４（或［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２４ｐ４），价电子排布式 为４ｓ２４ｐ４，价层电子的轨道表示式为↑↓ ４ｓ ↑↓↑ ↑ ４ｐ ；有１８个 轨道即电子的空间运动状态有１８种；４ｐ４上１对成对电子，有 ２个未成对电子。 （６）Ｂｒ 为３５ 号元素，其基态原子电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ２４ｐ５（或［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２４ｐ５），则Ｂｒ －电子排 布式１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０ ４ｓ２４ｐ６（或［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２４ｐ６），价电子 排布式为４ｓ２４ｐ６，价层电子的轨道表示式为↑↓ ４ｓ ↑↓↑↓↑↓ ４ｐ ； 有１８个轨道即电子的空间运动状态有１８种；４ｐ６ 上都是成对 电子，有０个未成对电子。 ８．（１）３ｄ１４ｓ２ 　 （２）↑ ↑ ↑ ３ｄ ↑↓ ４ｓ 　 （３）［Ａｒ］３ｄ１０ ４ｓ１ 　 （４）［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２４ｐ１ 　 （５）［Ａｒ］３ｄ６４ｓ２ 解析：（１）已知Ｓｃ是２１号元素，根据能级构造原理可知，Ｓｃ的 核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２ ｓｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１ ４ｓ２，故Ｓｃ的价层电子 排布式为３ｄ１４ｓ２。 （２）已知Ｖ是２３号元素，根据能级构造原理可知，Ｖ的核外电 子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ３４ｓ２，故Ｖ的价层电子排布式为３ｄ３ ４ｓ２，则Ｖ的价层电子的轨道表示式为↑ ↑ ↑ ３ｄ ↑↓ ４ｓ 。 （３）已知Ｃｕ是２９号元素，根据能级构造原理可知，Ｃｕ的核外 电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ１，基态铜原子的核外 电子排布式（简写）为［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ１。 （４）已知Ｇａ是３１号元素，根据能级构造原理可知，Ｇａ的核外 电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０ ４ｓ２４ｐ１，基态Ｇａ原子的核 外电子排布式（简写）为［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２４ｐ１。 （５）第四周期核外电子排布未成对电子数和周期数相同即核 外电子排布未成对电子数为４，该元素为Ｆｅ，则其基态原子的 核外电子排布式（简写）为［Ａｒ］３ｄ６４ｓ２。 ９．（１）ＡＢ　 （２）Ｄ　 （３）ＮＨ３ ＋ ＨＣｌ ＮＨ４Ｃｌ Ｈ··Ｎ ·· ·· Ｈ Ｈ · ·[ ]Ｈ ＋ · ·Ｃｌ ·· ·· [ ]·· － 　 （４）１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ５ 　 ３ｐ （５）Ｃｒ　 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ３ｄ ↑ ４ｓ 解析：（１）Ｃ原子是６号元素，电子结构示意图为 ，Ａ正 确；原子核外能量最高的电子为２ｐ轨道电子，ｐ轨道上排布 了２个电子，电子云呈哑铃型，其电子云图形为 ， Ｂ正确；碳－ １２原子的质子数为６，质量数为１２，该原子的正 确表示为１２６ Ｃ，Ｃ错误；２ｐ轨道上的两个电子应该优先占据２ 个轨道，碳原子正确的轨道表示式为↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑ ↑ ２ｐ ，Ｄ 错误。故选ＡＢ。 （２）羟基中氧原子上有一个未成对电子，故其电子式为·Ｏ·· ·· · ·Ｈ，Ａ 错误；乙炔的分子式为Ｃ２Ｈ２，Ｂ错误；ＣＨ４ 的比例模型为 ，Ｃ错误；乙烯的结构简式为ＣＨ ２ ＣＨ２，Ｄ正确。故 选Ｄ。 （３）Ｎ、Ｃｌ元素的气态氢化物分别为ＮＨ３ 和ＨＣｌ，                                                                       常温下相互 —１５２— 反应的化学方程式为ＮＨ３ ＋ ＨＣｌ ＮＨ４Ｃｌ；ＮＨ４Ｃｌ为离子化 合物，其电子式为Ｈ··Ｎ ·· ·· Ｈ Ｈ · ·[ ]Ｈ ＋ · ·Ｃｌ ·· ·· [ ]·· －。 （４）Ｃｌ元素是１７ 号元素，其基态原子的电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ５，其最高能级是３ｐ。 （５）在第四周期元素中，基态原子的未成对电子数最多的原子 的外围电子排布式为３ｄ５４ｓ１，该元素是Ｃｒ，其价电子轨道表示 式为↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ３ｄ ↑ ４ｓ 。 １０．（１）１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ２４ｓ２（或［Ａｒ］３ｄ２４ｓ２）　 （２）４ｓ　 ４ｆ ５ 　 （３）↑↓↑ ↑ ↑ ↑ ３ｄ ↑↓ ４ｓ 　 （４）３ｄ６４ｓ２ 解析：（１）Ｔｉ为２２号元素，其基态Ｔｉ原子的核外电子排布式 为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ２４ｓ２（或［Ａｒ］３ｄ２４ｓ２）。 （２）Ｆｅ成为阳离子时首先失去最外层上的电子即４ｓ轨道电 子，Ｓｍ的价层电子排布式为４ｆ６６ｓ２，先失去６ｓ上２个电子， 再失去４ｆ上１个电子，则Ｓｍ３ ＋价层电子排布式为４ｆ５；故答案 为４ｓ；４ｆ５。 （３）基态Ｆｅ原子价层电子排布式为３ｄ６４ｓ２，价层电子的轨道 表示式为↑↓↑ ↑ ↑ ↑ ３ｄ ↑↓ ４ｓ 。 （４）Ｆｅ为２６ 号元素，则基态Ｆｅ原子价层电子排布式 为３ｄ６４ｓ２。 二、跟踪训练 １． Ｂ　 在短周期元素中，寻找基态原子核外未成对电子数等于能层 序数的元素可按周期序数进行，第一周期中有Ｈ，第二周期中原 子核外未成对电子数为２的元素有Ｃ和Ｏ，第三周期中原子核外 未成对电子数为３的元素有Ｐ，符合条件的元素共有４种，即ａ ＝ ４。符合基态原子最外层电子数是未成对电子数２倍的元素，其 基态原子的最外层电子数是２、４、６或８，若最外层电子数为２，则 是Ｈｅ、Ｂｅ或Ｍｇ，但这三种元素无未成对电子，不符合题意；若最 外层电子数为４，则是Ｃ、Ｓｉ，符合题意；若最外层电子数为６，则是 Ｏ、Ｓ，最外层有２个未成对电子，最外层电子数是未成对电子数的 ３倍，不符合题意；若最外层电子数为８，则是Ｎｅ、Ａｒ，但这两种元 素均无未成对电子，不符合题意，则符合题意的元素共有２种，即 ｂ ＝２。综上可知，ａｂ的值为２。 ２． Ｂ　 Ｘ元素原子的４ｐ轨道上有３个未成对电子，Ｘ元素原子 的核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０ ４ｓ２４ｐ３，处于第四周 期第ⅤＡ族，故Ｘ为Ａｓ元素；Ｙ元素原子的最外层２ｐ轨道上 有２个未成对电子，Ｙ的２ｐ轨道上有２个电子或４个电子，所 以Ｙ为碳元素或氧元素，Ｘ跟Ｙ可形成化合物Ｘ２Ｙ３，故Ｙ为 氧元素；Ｘ、Ｙ和Ｚ三种元素的原子序数之和等于４２，则Ｚ的 质子数为４２ － ８ － ３３ ＝ １，则Ｚ为氢元素，氢原子可以形成负一 价离子，符合题意。Ｘ为Ａｓ，Ａｓ元素基态原子的电子排布式 为［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２４ｐ３，Ａ错误；Ａｓ元素是第四周期第ⅤＡ族元素， Ｂ正确；Ｙ为Ｏ元素，基态原子的电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ４，轨 道表示式为↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑↓↑ ↑ ２ｐ ，Ｃ错误；Ｈ２ 能在Ｏ２ 中燃烧， Ｄ错误。 ３．（１）２　 Ｓｉ（或Ｓ）　 ６　 （２）Ｃ：２ｓ２２ｐ２，Ｓｉ：３ｓ２３ｐ２，Ｇｅ：４ｓ２４ｐ２，Ｏ： ２ｓ２２ｐ４，Ｓ：３ｓ２３ｐ４，Ｓｅ：４ｓ２４ｐ４，Ｔｉ：３ｄ２４ｓ２，Ｎｉ：３ｄ８４ｓ２ 　 （３）４ｓ２４ｐ３ 　 ４　 ８　 １８　 ３ ４．（１）４５　 （２）ⅦＢ　 ５　 （３）３ｄ１０４ｓ２４ｐ２ 　 ２ （４）１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ８４ｓ２ 　 ２ 第二节　 原子结构与元素的性质 第１课时　 原子结构与元素周期表 　 　 一、１．相对原子质量　 周期性　 ２．原子核电荷数　 原子核 电荷数递增　 ３．元素周期系 　 　 二、１．（１）２ｓ２２ｐ６ 　 ２ｓ、２ｐ　 ８　 ３ｓ２３ｐ６ 　 ３ｓ、３ｐ　 ８　 ４ｓ、３ｄ、４ｐ １８　 （２）①电子层数　 ②对应能级组所含原子轨道数 ２．（３）①ｎｓ２ｎｐ２ 　 ②（ｎ － １）ｄ１ ～１０ｎｓ１ ～ ２ 　 价层电子数　 ③ｎｓ２ｎｐ６ 正误判断 １．√　 ２．√　 ３． × 　 ４．√ 深度思考 １．有７个周期，周期序数＝原子结构中的电子层数。 ２．每一周期从碱金属开始，以稀有气体元素结束。 ３． ８ｓ１，第八周期有５０种元素。 应用体验 １． Ｄ　 根据泡利不相容原理可知，每一能层最多能容纳的电子数 目为２ｎ２，所以最多能容纳的电子数目为１８的能层是第三能 层即Ｍ层，故答案为Ｄ。 ２． Ｄ　 该元素的最大电子层数为４，应位于元素周期表第四周 期，３ｄ和４ｓ能级电子数之和为７，应在第７列，位于第ⅦＢ族， 价电子数为７，原子序数为２５，故Ｄ错误。故选Ｄ。 ３． Ａ　 元素位于周期表中第四周期第ⅤＡ族，所以核外电子排布 式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ２４ｐ３，原子序数为３３，名称为砷，价 电子排布式为４ｓ２４ｐ３，故合理选项是Ａ。 ４． Ｃ　 ４ｓ１的电子排布包括４ｓ１（Ｋ）、３ｄ５４ｓ１（Ｃｒ）、３ｄ１０４ｓ１（Ｃｕ），无 法确定元素种类，不能确定元素周期表中具体位置，故Ａ错 误；３ｄ１０４ｓｎ的电子排布包括３ｄ１０４ｓ１（Ｃｕ）、３ｄ１０４ｓ２（Ｚｎ），也无法 确定元素种类，不能确定元素周期表中具体位置，故Ｂ错误； 由于ｓ轨道最多只能容纳２个电子，所以ｎ小于等于２，又ｎ ＝ １时，电子排布式错误，所以ｎ ＝ ２，则该微粒最外层电子排布 为２ｓ２２ｐ６，为氖元素，位于第二周期０族，故Ｃ正确；最外层电 子排布式为ｎｓ２ｎｐ３时，ｎ可能为２、３、４、５、６、７，不能确定元素 周期表中具体位置，故Ｄ错误。故选Ｃ。 　 　 三、１． ２　 ８　 ８　 １８　 １８　 ３２　 ３２　 主族序数　 ２．（１）ｄ　 ｄｓ 　 ｆ　 （２）①Ｂ、Ｓｉ、Ａｓ、Ｔｅ、Ａｔ　 Ａｌ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｐｏ　 右上角　 左下角　 ②金属　 氢 正误判断 １． × 　 ２． × 　 ３． × 　 ４． × 　 ５．√　 ６．√　 ７． × 　 ８． × 　 ９． × 　 １０． × 深度思考 １．元素周期表有１８列，大部分同列元素的价层电子数等于族序 数（除了ⅢＢ、Ⅷ族和０族）。 ２．由于副族元素是从典型的金属元素（ｓ区元素）过渡到非金属 元素（ｐ区元素）的中间元素，因而又被称为过渡元素。ｄ区 元素的价层电子排布通式为（ｎ － １）ｄ１ ～９ ｎｓ１ ～ ２（Ｐｄ除外），ｄｓ 区元素的价层电子排布通式为（ｎ － １）ｄ１０ｎｓ１ ～ ２。 ３．因为ｓ区、ｄ区和ｄｓ区元素的最外层电子数为１ ～ ２个。 应用体验 １． Ｂ　 ｓ区除氢元素外均为金属元素，ｆ区中所有元素均为金属 元素，故Ａ错误；元素周期表中ⅢＢ ～ⅡＢ族１０个纵列的元素 全部为金属元素，故Ｂ正确；Ｆｅ、Ｚｎ的基态原子的最外层电子 数均为２，不属于ｓ区，故Ｃ错误；ｓ区的Ｈ为非金属元素，                                                                       故 —１５３— ! " # $ % & ' ( ２ ) * + , - . & + # # # # # # # Ｂ． １ｓ２２ｓ１ ２ｐ０ｘ２ｐ １ ｙ２ｐ １ ｚ 违背了洪特规则，是激发 态原子的电子排布式 Ｃ．原子结构示意图为 的原子，核外电子 云有两种不同形状 Ｄ． 基态Ｎｉ 原子的价电子排布图为 ↑ ↑↓↑↓ ↑ ↑↓ ３ｄ ↑↓ ４ｓ ４．下列硼原子轨道表示式表示的状态中，能量 最高的是 （Ａ ） Ａ．↑↓ １ｓ ２ｓ ↑↓ ２ｐｘ ↑ ２ｐｙ ２ｐｚ Ｂ．↑↓ １ｓ ↑ ２ｓ ↑ ２ｐｘ ↑ ２ｐｙ ２ｐｚ Ｃ．↑↓ １ｓ ２ｓ ↑ ２ｐｘ ↑ ２ｐｙ ↑ ２ｐｚ Ｄ．↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑ ２ｐｘ ２ｐｙ ２ｐｚ ５．已知锰的核电荷数为２５，以下是一些同学绘 制的基态锰原子核外电子的轨道表示式，其 中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状 态的是 （Ｄ ） Ａ．↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑↓↑↓↑↓ ２ｐ ↑↓ ３ｓ ↑↓↑↓↑↓ ３ｐ ↑↓↑↓↑ ３ｄ ↑↓ ４ｓ Ｂ．↑↑ １ｓ ↑↑ ２ｓ ↓↑↓↑↓↑ ２ｐ ↑↓ ３ｓ ↑↓↑↓↑↓ ３ｐ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ３ｄ ↑↑ ４ｓ Ｃ．↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑↓↑↓↑↓ ２ｐ ↓↑ ３ｓ ↑↓↑↓↑↓ ３ｐ ↑ ↑ ↑ ↓ ↓ ３ｄ ↑↓ ４ｓ Ｄ．↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑↓↑↓↑↓ ２ｐ ↑↓ ３ｓ ↑↓↑↓↑↓ ３ｐ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ３ｄ ↑↓ ４ｓ ６． ＫＨ２ＰＯ４晶体具有优异的非线性光学性能。 我国科学工作者制备的超大ＫＨ２ＰＯ４晶体已 应用于大功率固体激光器，填补了国家战略 空白。回答下列问题： （１）在ＫＨ２ＰＯ４的四种组成元素各自所能形成 的简单离子中，核外电子排布相同的是 　 Ｋ ＋、Ｐ３ －　 （填离子符号）。 （２）原子中运动的电子有两种相反的自旋状 态，若一种自旋状态用＋ １２表示，与之相反的 用－ １２表示，称为电子的自旋磁量子数。对 于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的 代数和为　 　 　 　 　 　 。 请同学们认真完成练案［３                                         ］ 微专题１　 核外电子排布的规范书写与应用 一、核外电子排布的规范书写 　 　 １．核外电子排布的表示方法 原子（离子） 结构示意图 含义 将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子 实例 Ａｌ 　 Ｓ２ － 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，这就是电子排布式 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 !"" # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 " 8 9 : 价层电子 排布式 含义 主族元素的价层电子指最外层电子，价层电子排布式即最外层电子排布式 实例 Ａｌ：３ｓ２３ｐ１ 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 实例 Ａｌ↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑↓↑↓↑↓ ２ｐ ↑↓ ３ｓ ↑ ３ｐ 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，相应的式子叫做电子式 实例 ·Ｐ·· · ·　 Ｋ·　 ·Ｓ ·· ·· · 　 　 ２．书写轨道表示式时的五注意 （１）一个方框表示一个原子轨道，一个箭头 表示一个电子。 （２）不同能级中的 要分开，同一能级中 的 要连接。 （３）整个轨道表示式中各能级的排列顺序 要与相应的电子排布式一致。 （４）当 中有２个电子时，它们的自旋状 态必须相反。 （５）洪特规则的特例：在能量相同的轨道 （同一能级）上的电子排布处于全充满、半充满 和全空状态时，具有较低的能量和较高的稳定 性。如２４Ｃｒ的价层电子排布式为３ｄ５ ４ｓ１（半充 满），易错写为３ｄ４４ｓ２。 ①全充满：ｐ６；ｄ１０；ｆ１４， ②半充满：ｐ３；ｄ５；ｆ７， ③全空：ｐ０；ｄ０；ｆ０。 如２４Ｃｒ：［Ａｒ］３ｄ４４ｓ２……３ｄ５４ｓ１（较稳定）， ２９Ｃｕ：［Ａｒ］３ｄ９４ｓ２……３ｄ１０４ｓ１（较稳定）。 跟踪训练 １．下列电子排布式或外围电子轨道表示式不能 表示基态粒子的是 （Ａ ） Ａ． Ｋ　 １ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ６ ３ｄ１ Ｂ． Ｐ　 １ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ３ Ｃ． Ｆ　 ↑↓ ２ｓ ↑↓↑↓↑ ２ｐ Ｄ． Ｎａ ＋ 　 ↑↓ ２ｓ ↑↓↑↓↑↓ ２ｐ ２．下列化学用语表示正确的是 （Ｃ ） Ａ．基态Ｏ原子的电子排布式为［Ｎｅ］２ｓ２２ｐ４ Ｂ．基态Ｍｇ２ ＋的电子排布式为１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ Ｃ．激发态碳原子的轨道表示式可能为 ↑↓ １ｓ ↑ ２ｓ ↑ ↑ ↑ ２ｐ Ｄ． Ｓ２ －的结构示意图为 ３．某基态原子的价层电子的轨道表示式为 ↑↓ ２ｓ ↑↓↑ ↑ ２ｐ ，下列说法正确的是（Ｃ ） Ａ．最外层有４个电子 Ｂ．有２种能量不同的电子 Ｃ．有８种运动状态不同的电子 Ｄ． ｓ电子的电子云轮廓图是哑铃形 ４．下列电子排布式或轨道表示式书写正确的是 （Ｄ ） Ａ． Ｏ原子的轨道表示式：↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑↓↑↓ ２ｐ Ｂ． Ｃａ原子的电子排布式：１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ６ ３ｄ２ Ｃ． Ｃｒ原子的电子排布式：１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ６ ３ｄ４ ４ｓ２ Ｄ． Ｂｒ －的电子排布式：［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２４ｐ６ ５．以下基态原子的价层电子排布式正确的是 （Ｄ ） Ａ． Ｍｎ：１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ５４ｓ２ Ｂ． Ｚｎ：［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２ Ｃ． Ｃｒ：３ｄ４４ｓ２ Ｄ． Ｃｕ：３ｄ１０４ｓ                                                      １ !"# ! " # $ % & ' ( ２ ) * + , - . & + # # # # # # # ６．下列粒子中，基态价层电子排布式为３ｄ５的是 （Ｂ ） Ａ． Ｆｅ２ ＋ Ｂ． Ｆｅ３ ＋ Ｃ． Ｃｕ２ ＋ Ｄ． Ｃｕ ＋ ７．写出下列原子或离子的①电子排布式、②价 层电子的轨道表示式、③电子的空间运动状 态、④未成对电子数。 （１）Ｎ：① 　 １ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ３　 ，② 　 　 　 　 　 　 　 ， ③ 　 ５　 　 　 　 ，④ 　 　 　 ３　 。 （２）Ｃｌ：① 　 ， ② 　 　 　 　 　 　 　 ，③ 　 ９　 ，④ 　 １　 。 （３）Ｆｅ２ ＋：① 　 １ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ６ ３ｄ６（或 ［Ａｒ］３ｄ６）　 ，② 　 　 　 　 　 　 　 ，③ 　 １４　 ， ④ 　 ４　 。 （４）Ｃｕ：① 　 ， ② 　 　 　 　 　 　 　 　 ，③ 　 １５　 ，④ 　 １　 。 （５）Ｓｅ：① 　 ， ② 　 　 　 　 　 　 　 　 ，③ 　 １８　 ，④ 　 ２　 。 （６）Ｂｒ －：① 　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０ ４ｓ２４ｐ６（或 ［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２４ｐ６）　 ，② 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ， ③ 　 １８　 ，④ 　 ０　 。 ８．回答下列问题： （１）Ｓｃ的价层电子排布式为　 ３ｄ１ ４ｓ２　 。 （２）Ｖ的价层电子的轨道表示式为　 　 　 　 　 　 　 　 。 （３）基态铜原子的核外电子排布式（简写） 为　 ［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ１　 。 （４）基态Ｇａ原子的核外电子排布式（简写） 为　 ［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２４ｐ１　 。 （５）第四周期核外电子排布未成对电子数和 周期数相同的基态原子的核外电子排布式 （简写）为　 ［Ａｒ］３ｄ６４ｓ２　 。 ９．化学的符号表征是化学交流与传承的基础。 关于Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｃｌ等元素有关的问题，完成下列 填空。 （１）可以正确描述碳原子结构的是　 ＡＢ　 。 Ａ．原子结构示意图： Ｂ． 原子核外能量最高的电子云图 像： Ｃ．碳－ １２原子：６１２Ｃ Ｄ．原子的轨道表示式：↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑↓ ２ｐ （２）下列有关微粒的描述正确的是　 Ｄ　 。 Ａ．羟基的电子式：··Ｏ ·· ·· · ·Ｈ Ｂ．乙炔的分子式： 帒ＣＨ ＣＨ Ｃ． ＣＨ４的球棍模型： Ｄ．乙烯的结构简式：ＣＨ ２ ＣＨ２ （３）写出Ｎ、Ｃｌ元素的气态氢化物常温下相互 反应的化学方程式　 ＮＨ３ ＋ ＨＣｌＮＨ４Ｃｌ　 ，其 生成物的电子式为　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 （４）Ｃｌ 元素基态原子的电子排布式为 　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ５　 ，其最高能级是　 　 ３ｐ　 。 （５）在第四周期元素中，基态原子的未成对电 子数最多的是　 Ｃｒ　 （填元素符号），其价电 子轨道表示式为　 　 　 　 　 　 　 　 。 １０．电子排布式和轨道表示式的书写。 （１）基态Ｔｉ原子的核外电子排布式为 　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ２４ｓ２（或［Ａｒ］３ｄ２４ｓ２）　 。 （２）Ｆｅ成为阳离子时首先失去　 ４ｓ　 轨道 电子，Ｓｍ的价层电子排布式４ｆ ６６ｓ２，Ｓｍ３ ＋价 层电子排布式为　 ４ｆ ５　 。 （３）基态Ｆｅ原子价层电子的轨道表示式 为　 　 　 　 　 　 　 　 。 （４）基态Ｆｅ原子的价层电子排布式为　 　 ３ｄ６４ｓ２　                                                                   。 !"$ # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 " 8 9 : 二、基态原子中未成对电子（单电子）的判断方法 　 　 １．未成对电子的定义 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 状态相反的电子，这２个电子称为成对电子。 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。 跟踪训练 １．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ａ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 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 ↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑ ↑ ２ｐ Ｄ． Ｚ元素的单质Ｚ２在氧气中不能燃烧 ３．（１）氧元素基态原子的核外未成对电子数为 　 ２　 个，第三周期中有两个单电子的元素符 号为　 Ｓｉ（或Ｓ）　 （填一种即可），Ｍ能层上 有２个电子对的原子最外层共有　 ６　 种不 同运动状态的电子。 （２）１ ～ ３６号元素原子中未成对电子数为２的 元素符号及价层电子排布式： 　 　 。 （３）某元素的原子序数为３３，该元素原子的 价层电子排布式为　 ４ｓ２４ｐ３　 ，该元素原子 核外有　 ４　 个能层，　 ８　 个能级，　 １８　 个原子轨道，有　 ３　 个单电子。 ４．（１）基态Ｆｅ２ ＋与Ｆｅ３ ＋离子中未成对的电子数 之比为　 ４５　 。 （２）Ｍｎ位于元素周期表中第四周期第　 ⅦＢ　 族，基态Ｍｎ原子核外未成对电子有　 ５　 个。 （３）基态Ｇｅ原子的核外电子排布式为［Ａｒ］ 　 ３ｄ１０４ｓ２４ｐ２　 ，有　 ２　 个未成对电子。 （４）镍元素基态原子的电子排布式为 　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ８４ｓ２　 ，３ｄ能级上的未成 对电子数为　 ２　 。 　 　 （１）第ⅠＡ、ⅢＡ、ⅦＡ族元素原子均有１个 未成对电子；第ⅣＡ、ⅥＡ族元素原子均有２个 未成对电子；第ⅤＡ族元素原子均有３个未成对 电子，为主族元素中原子未成对电子数最多的 元素。 （２）１ ～ ３６号元素基态原子中，含未成对电 子最多的为２４ Ｃｒ（３ｄ５４ｓ１），共有６ 个未成对 电子。                                                                !"%