第一章 微专题1 核外电子排布的规范书写与应用（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二化学选择性必修2教师用书（人教版 浙苏）

微专题1　核外电子排布的规范书写与应用 一、原子核外电子的运动状态的描述与判断 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　应该从能层、能级、原子轨道、自旋方向四个方面进行描述。 (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，因为处于同一能层、同一能级、同一原子轨道上的两个电子，自旋方向一定不同。例如氟原子核外电子排布可描述为1s22s2222，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(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。 1.下列描述碳原子结构的化学用语正确的是 (　　) A.碳⁃12原子：C B.原子结构示意图： C.原子核外能量最高的电子云轮廓图呈哑铃形 D.基态原子的轨道表示式： 答案　C 解析　元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，则碳⁃12原子可表示为C，A错误；碳原子结构示意图为，B错误；碳原子核外能量最高的电子在2p能级，电子云轮廓图呈哑铃形，C正确；根据核外电子排布规则可知，基态碳原子的轨道表示式为，D错误。 2.下列说法正确的是 (　　) A.第四周期中，有1个未成对电子的元素有3种 B.2p和3p轨道形状均为哑铃形 C.电子在3px与3py轨道上的运动状态相同 D.B原子由1s22s22→1s22s22时，由基态转化为激发态，形成发射光谱 答案　B 解析　2p和3p轨道形状均为哑铃形，故B正确；B原子由1s22s22→1s22s22时，2px和2py均为基态，没有能量变化，故D错误。 3.(1)碳元素基态原子的核外未成对电子数为　　　个，第三周期中有两个单电子的元素符号为　　　(填一种即可)，M能层上有2个电子对的原子最外层共有　　　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：　　　  　　　　。  (3)某元素的原子序数为33，该元素原子的价层电子排布为　　　　　　　　，该元素原子核外有　　　　个能层，　　　　个能级，　　　　个原子轨道，有　　　　个单电子。  答案　(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)［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四周期第　　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+价层电子排布是3d9，有未成对电子，符合题意。 二、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。 5.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+的价层电子排布：3d94s1 答案　C 解析　基态32Ge原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，A错误；28Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，B错误；能层高的电子先失去，即先失去4s电子，后失去3d电子，Cu+的价层电子排布为3d10，D错误。 6.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.6C的电子排布式为1s22s22，违反了洪特规则 C.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理 D.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理 答案　A 解析　电子的能量与能层、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；根据泡利原理知，3p能级最多容纳6个电子，D正确。 7.(2021·天津，5)下列化学用语表达正确的是 (　　) A.F-的离子结构示意图： B.基态碳原子的轨道表示式： C.丙炔的键线式： D.H2O分子的球棍模型： 答案　D 解析　F-最外层有8个电子，离子结构示意图：，故A错误；基态碳原子的轨道表示式：，故B错误；丙炔的三个碳原子在一条线上，故C错误；H2O分子的空间结构为V形，所以球棍模型为，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $ 核外电子排布的规范书写与应用 微专题1 第一章 <<< 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？ 一、原子核外电子的运动状态的描述与判断 答案　应该从能层、能级、原子轨道、自旋方向四个方面进行描述。 (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，因为处于同一能层、同一能级、同一原子轨道上的两个电子，自旋方向一定不同。例如氟原子核外电子排布可描述为1s22s2222，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(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： 。 ②有2个未成对电子： 。 ③有3个未成对电子： 。 ④有4个未成对电子： 。 ⑤有5个未成对电子： 。 ⑥有6个未成对电子： 。 H、Li、Na、K、B、Al、Ga、F、Cl、Br、Sc、Cu C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、Ni N、P、As、V、Co Fe Mn Cr 跟踪训练 1.下列描述碳原子结构的化学用语正确的是 A.碳⁃12原子：C B.原子结构示意图： C.原子核外能量最高的电子云轮廓图呈哑铃形 D.基态原子的轨道表示式： √ 跟踪训练 元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，则碳⁃12原子可表示为C，A错误； 碳原子结构示意图为 ，B错误； 碳原子核外能量最高的电子在2p能级，电子云轮廓图呈哑铃形，C正确； 根据核外电子排布规则可知，基态碳原子的轨道表示式为 ，D错误。 跟踪训练 2.下列说法正确的是 A.第四周期中，有1个未成对电子的元素有3种 B.2p和3p轨道形状均为哑铃形 C.电子在3px与3py轨道上的运动状态相同 D.B原子由1s22s22→1s22s22时，由基态转化为激发态，形成发射 光谱 √ 跟踪训练 2p和3p轨道形状均为哑铃形，故B正确； B原子由1s22s22→1s22s22时，2px和2py均为基态，没有能量变化，故D错误。 跟踪训练 3.(1)碳元素基态原子的核外未成对电子数为　　个，第三周期中有两个单电子的元素符号为　　　 (填一种即可)，M能层上有2个电子对的原子最外层共有　　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： 　　　 　　　　_________________________________________________________________________。  2 Si(或S) 6 C：2s22p2、Si：3s23p2、Ge：4s24p2、O：2s22p4、S：3s23p4、Se：4s24p4、Ti：3d24s2、Ni：3d84s2 跟踪训练 (3)某元素的原子序数为33，该元素原子的价层电子排布为　　 ，该元素原子核外有　　个能层，　　个能级，　　个原子轨道，有 　　个单电子。  4s24p3 4 8 18 3 跟踪训练 4.(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] 2 B 跟踪训练 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+价层电子排布是3d9，有未成对电子，符合题意。 跟踪训练 (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四周期第　 　 族，基态Mn原子核外未成对电子有　　个。  4∶5 ⅦB 5 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。 二、核外电子排布的规范书写 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 。 跟踪训练 5.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+的价层电子排布：3d94s1 √ 跟踪训练 基态32Ge原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，A错误； 28Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，B错误； 能层高的电子先失去，即先失去4s电子，后失去3d电子，Cu+的价层电子排布为3d10，D错误。 6.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.6C的电子排布式为1s22s22，违反了洪特规则 C.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理 D.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理 跟踪训练 √ 跟踪训练 电子的能量与能层、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； 根据泡利原理知，3p能级最多容纳6个电子，D正确。 7.(2021·天津，5)下列化学用语表达正确的是 A.F-的离子结构示意图： B.基态碳原子的轨道表示式： C.丙炔的键线式： D.H2O分子的球棍模型： 跟踪训练 √ 跟踪训练 F-最外层有8个电子，离子结构示意图： ，故A错误； 基态碳原子的轨道表示式： ，故B错误； 丙炔的三个碳原子在一条线上，故C错误； H2O分子的空间结构为V形，所以球棍模型为 ，故D正确。 $