1.2.1　基态原子的核外电子排布 学案 2024-2025学年高二下学期化学鲁科版（2019） 选择性必修2

第2节　原子结构与元素周期表 第1课时　基态原子的核外电子排布 ［核心素养发展目标］　1.了解构造原理，知道基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序。2.掌握基态原子的核外电子排布规律，会书写1~36号元素原子的核外电子排布式和轨道表示式。3.学会利用电子排布式、轨道表示式正确表示核外电子排布。 一、基态原子的核外电子排布 1.基态原子的核外电子排布规律 (1)能量最低原理 在不违背泡利不相容原理的前提下，基态原子核外电子在各个原子轨道上的排布方式应使整个原子体系的能量　　　　。  (2)泡利不相容原理 一个原子轨道中最多只能容纳　　个电子，且这　　个电子的自旋状态　　　　。由此可知，每个电子层最多能容纳　　　　(n表示电子层数)个电子，每个能级最多容纳的电子数为其包含的原子轨道的　　倍；同一原子中不存在两个运动状态完全相同的电子。  (3)洪特规则 对于基态原子，核外电子在能量相同的原子轨道上排布时，将尽可能分占　　　　　　　　并且自旋状态　　　　。  2.构造原理 随着原子序数的递增，基态原子的“外层电子”按照箭头的方向依次排布在各原子轨道上：1s、2s、2p、3s、3p、　　、　　、4p、5s、4d、5p、6s……这一规律称为　　　　　　。  基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序如图所示： 注意：原子最外层电子填充时先填ns轨道再填(n-1)d轨道，并不代表电子填充后原子中各原子轨道的能级高低顺序。例如，对于ns和(n-1)d轨道都填有电子的原子，在许多情况下(n-1)d轨道电子能量更低。 3.原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式 书写格式：在ns、np、nd等各能级符号的右上角用数字表示出该能级中的　　　数目。  以镁原子为例，电子排布式中各符号、数字的意义为 (2)轨道表示式 ①用　　　　　　　　　　　　表示一个原子轨道，用箭头“　　”或“　　”来区别自旋状态不同的电子。  ②以铝原子为例，轨道表示式中各符号、数字的意义为 (3)简化电子排布式 为避免电子排布式书写烦琐，可把内层电子排布达到稀有气体结构的部分用相应稀有气体的元素符号外加“［　］”表示。 如S：［Ne］3s23p4。 1.正误判断 (1)基态氮原子的电子排布式为1s22s12p4，违背了能量最低原理(　　) (2)基态O原子轨道表示式为，违反了洪特规则(　　) (3)基态6C原子的电子排布式为1s22s22(　　) (4)3d6的轨道表示式为(　　) 2.按要求填空。 (1)O元素基态原子电子排布式：　　　　。  (2)Na元素基态原子的轨道表示式：　　　  　　　　。  (3)基态硼原子的轨道表示式为　　　　　　　　　　　　　，核外电子共有　　　　种运动状态，有　　　　个未成对电子，有　　　对成对电子。  3.氧元素基态原子核外未成对电子数有　　个；写出3p轨道上有2个未成对电子的原子的元素符号：　　　　　；M层上有2对成对电子的原子最外层共有　　　　种不同运动状态的电子。   　　书写基态原子的轨道表示式时，要兼顾三条原则，不能顾此失彼，防止出现以下错误： ①违反泡利不相容原理：； ②违反洪特规则：或； ③违反能量最低原理：。 二、19~36号元素基态原子的核外电子排布 洪特规则特例 能量相同的原子轨道在　　　　(如d10)、　　　　(如d5)和　　　　(如d0)状态时，体系的能量较低。  如基态铬原子和基态铜原子的核外电子排布。 铬原子： 1s22s22p63s23p63d44s2　　　 　  　　　　错误　　　　　　　正确 铜原子： 1s22s22p63s23p63d94s2　　　 　  　　　　错误　　　　　　　正确 1.正误判断 (1)1~36号元素中基态Cr原子未成对电子数最多(　　) (2)基态铜原子的简化电子排布式为［Ar］3d94s2(　　) (3)基态Sc原子的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p64s23d1(　　) (4)第4周期中原子最外层仅有1个电子的元素只有K(　　) 2.下列轨道表示式所表示的元素原子中，能量处于最低状态的是(　　) A. B. C. D. 3.按要求写出下列原子的电子排布式或轨道表示式。 (1)基态Mn原子的简化电子排布式：　　　　。  (2)基态As原子最外层电子的轨道表示式：　　　　。  (3)基态Ge原子的电子排布式：　　　 　　　　　　　　。  (4)Cu+基态核外电子排布式为　　　 　　　　　　　　。  4.(2023·江苏泰州期中)A、B、C、D、E均为36号之前的元素，请完成下列空白。 A原子中只有一个电子层且只含1个电子；B原子的2p轨道上得到2个电子后不能再容纳外来电子；C原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1；D的一种核素的质量数为59，中子数为31；E元素基态正三价离子的3d轨道为半充满。 (1)A的原子轨道形状为　　　　　　。  (2)B的元素名称：　　　，画出B的最外层电子轨道表示式：　　　　。  (3)C的基态原子核外电子空间运动状态有　　　种。  (4)D2+的核外电子排布式是　　　　。  (5)E的元素符号为　　　　，E元素基态原子的3d、4s能级电子排布式为　　　　。  答案精析 一、 1.(1)最低　(2)两　两　不同　2n2　2　(3)不同的原子轨道　相同 2.4s　3d　构造原理　电子层　能级 3.(1)电子　(2)①方框(或小圆圈、短线)　↑　↓ 应用体验 1.(1)√　(2)√　(3)×　(4)× 2.(1)1s22s22p4 (2) 3）　5　1　2 3.2　Si或S　6 二、 全充满　半充满　全空　1s22s22p63s23p63d54s1　1s22s22p63s23p63d104s1 应用体验 1.(1)√　(2)×　(3)×　(4)× 2.C　［A项，2s轨道没有排满电子就排在了2p轨道上；B项，2p轨道上的电子排布不符合洪特规则，三个电子各占一个p轨道且自旋状态相同时，能量最低；C项，2p3为半充满状态，能量最低；D项，2p轨道未排满就排3s轨道。］ 3.(1)［Ar］3d54s2 (2) (3)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或［Ar］3d104s24p2) (4)1s22s22p63s23p63d10(或［Ar］3d10) 4.(1)球形 (2)氧　 (3)9 (4)1s22s22p63s23p63d8(或［Ar］3d8) (5)Fe　3d64s2 学科网（北京）股份有限公司 $$