原子核外电子的排布(共11页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上5A原子核外电子的排布教学案【学习目标】1. 认识原子核外电子排布的轨道能量顺序图；2. 学会用电子排布式、轨道表示式表示原子结构；3. 运用能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则书写136号元素原子核外电子排布式和轨道表示式。【学习重、难点】能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则【学习方法】自学讨论法、探究总结法【课时安排】2课时【教学过程】一、鲍林近似能级图多电子原子中各原子轨道能量的高低顺序如下规律：1相同电子层上原子轨道能量的高低：nsnPndnf2形状相同的原子轨道能量的高低：1s2s3s4s3电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如：2px、2py、2pz

2、轨道能量相等*4各原子轨道能量高低的顺序：ns(n-2)f(n-1)dnp（能级交错现象）用鲍林近似能级图总结如下：指出：大多数原子的核外电子在轨道中填充顺序与能级图相符合，但有个别过渡元素例外（如：Cr、Cu） 拓宽介绍电子核外运动状态的三个参数：a、主量子数n（主量子数n相同的电子位于同一个电子层，n主要决定着电子的能级）主量子数n 1、 2、 3、 4、 5、 6 电子层符号 K、 L、 M、 N、 O、 P b、角量子数l（角量子数l确定原子轨道的形状，并和主量子数n一起决定电子的能级）角量子数l 0、 1、 2、 3 、4相应原子轨道 s、 p、 d、 f 、gc、磁量子数（磁量子数

3、m决定原子轨道在空间的取向） 磁量子数m=0，1，2我国化学家徐光宪总结归纳出能级的相对高低与主量子数n和角量子数l的关系为：n+0.7l,(参见下表)原子轨道n+0.7l能级组组内电子状态数1s1.022s2p2.02.783s3p3.03.784s3d4p4.04.44.7185s4d5p5.05.45.7186s4f5d6p6.06.16.46.7327s5f6d7.07.17.4未完规律： （n+0.7l）愈大则能级愈高（n+0.7l）第一位数字相同的，能量相近，合并为同一能级组能级组的划分是导致周期表中化学元素划分为周期的原因过渡描述原子核外电子运动状态涉及电子层、原子轨道和电子自旋

4、。二、原子核外电子排布所遵循的原理1能量最低原理_（原子轨道能量高低顺序见上）2泡利不相容原理_指出：同一原子中，不可能有两个电子处于完全相同的状态。3洪特规则_指出：在等价轨道上的电子排布全充满和全空状态具有较低的能量和较大的稳定性，半充满状态也具有相对较低的能量和相对较大的稳定性。即：作为洪特规则的特例，全空（s0,p0，d0，f0）、全满（s2,p6，d10，f14）、半满（s1,p3，d5，f7）时较稳定。例如：铬原子的电子排布式是ls22s22p63s23p63d54s1，而不是s22s22p63s23p63d44s2。三、原子核外电子排布的表达方式1原子结构示意图：如Na 2电子排

5、布式：如Na 1s22s22p63s1（式中右上角的数字表示该轨道中电子的数目）“原子实”法：将内层电子已达稀有气体的部分写成“原子实”，例如钠的电子排布式又可表示为Ne3s1指出：化学反应中，原子的外围电子发生变化而“原子实”不受影响。所以描述原子核外电子排布时，也可以省去“原子实”仅写出外围电子排布式（对于主族元素的原子，外围电子又称价电子），又称为特征电子构型。例如钠原子的特征电子构型为 3s1 。3.轨道表示式：如Na试一试：分别写出下列几种原子的原子结构示意图、电子排布式和轨道表示式。原子结构示意图 电子排布式 （特征电子构型） 轨道表示式 CO2-NMgCaHeNeAr讨论问题一：

6、24号铬元素、29号铜元素的核外电子排布式讨论问题二：为什么每周期元素的原子最外层电子数最多不超过8个，次外层电子数最多不超过18个，而不都是各个电子层电子最大容纳数2n2个？四、基态、激发态、光谱1基态：最低能量状态。通常情况下，原子核外电子的排布总是使整个原子处于能量最低的状态，处于最低能量状态的原子称为基态原子。2激发态：较高能量状态（相对基态而言）。基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至能量较高的轨道成为激发态原子。3光谱：不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收（基态激发态）或放出（激发态基态）能量，产生不同的光谱原子光谱（吸收光谱和发射光谱）。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元

7、素。历史上许多元素就是通过原子光谱发现的，如稀有气体氦就是1868年分析太阳光谱时发现的。电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，能量主要以光的形式释放，我们日常生活中看到的霓虹灯光、激光、焰火等都与原子核外电子跃迁释放能量有关。. 光的颜色与波长颜色紫兰青绿黄橙红波长（nm）400-430430-470470-500500-560560-590590-630630-760【教后记】教学反思学习反思【巩固练习】1 写出136号元素的电子排布式。2具有下列电子排布式的原子中半径最大的是 （ ） A1s22s22p63s23p1 B1s22s22p3 C1s22s22p5 D1s22s22p6

8、3s23p4 3下面是四种元素原子基态的电子排布式，其中化合价最高的是 （）A1s22s22p3B1s22s22p63s23p63d34s2 C1s22s22p63s23p6D1s22s22p54根据下列原子基态时的最外层电子排布，不能确定该元素在元素周期表中位置的是A1s2 B3s23p1C2s22p6 Dns2np3（）5外围电子构型为3d104s1的元素在周期表中应位于 （）A 第四周期B族B第五周期B族C第四周期B族 D第五周期B族下列五种元素的原子电子排布式，其中表示惰性元素的是 （ ）A1s22s22p63s23p63d54s2 B1s22s22p63s2 C1s22s22p6 D

9、1s22s2下列各原子的电子排布式正确的是 （ ） ABe：1s22s12p1 BC：1s22s22p2 CHe：1s12s1 DCl：1s22s22p63s23p5 8电子排布在同一类型轨道时，总是 （ ）A优先单独占据不同轨道，且自旋方向相同B优先单独占据不同轨道，且自旋方向相反C自由配对，优先占据同一轨道，且自旋方向相同D自由配对，优先占据同一轨道，且自旋方向相反9下列说法正确的是 （）A钾（K）原子基态的原子结构示意图为BH2O电子式为CMg原子的价电子构型为3p1 DCa2+的电子排布式为1s22s22p63s23p610. 下列表达方式错误的是 （ ）A甲烷的电子式 B氟化钠的电子

10、式 C硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4 D碳12原子 C11. 下面最符合泡利不相容原理的说法是 （ ）A.核外电子的运动状态必须从四个方面进行描述B.在同一个原子中，不存在运动状态完全相同的电子C.充满一个电子层需要8个电子 D.电子必须沿着椭圆轨道运动12. 下列轨道表示式能表示氮原子的最低能量状态的是 （ ）A1S 2S 2P B1S 2S 2PC1S 2S 2P D1S 2S 2P13. 人们常将在同一原子轨道上运动的，自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。以下有关主族元素原子的“未成对电子”的说法，错误的是

11、 （ ）A核外电子数为奇数的原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子” B核外电子数为偶数的原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子” C核外电子数为偶数的原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子”D核外电子数为奇数的原子，其原子轨道中可能不含“未成对电子”14. 下列各原子或离子的电子排布式错误的是 （ ）AK+：1S22S22P63S23P6 BF：1S22S22P5 CS2-：1S22S22P63S23P4 DAr：1S22S22P63S23P615. 第四周期元素原子中未成对电子数最多可达 （ ） A 4个 B 5个 C 6个 D 7个16. 下列元素中，外围电子排布不正确的是 （ ） A2

12、0Ca：4s2 B24Cr：3d44s2 C18Ar：3s23d6 D28Ni：3d84s217. 若某原子的外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是 （ ）A该元素基态原子中共有3个电子 B该元素原子核外有5个电子层C该元素原子最外层共有3个电子 D该元素原子M层共有8个电子18. 下列离子中外层d轨道达半充满状态的是 （ ）ACr3+ BFe3+ CCo3+ DCu+19. 以下电子排布式表示基态原子电子排布的是 （ ）A1s22s22p63s13p3 B1s22s22p63s23p63d104s1 4p1 C1s22s22p63s23p63d24s1 D1s22s22p63s23p

13、63d104s2 4p120. A原子的结构示意图为。则X、Y及该原子3p轨道上的电子数分别为 （ ）A18、6、4 B20、8、6 C18、8、6 D1520、38、1621. 当镁原子由1s22s22p63s2 1s22s22p63p2时，以下认识正确的是 （ ）A镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量B镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量C转化后位于p轨道上的两个电子处于同一轨道，且自旋方向相同 D转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似22基态原子的4s轨道中只有1个电子的元素共有 （ ）A1种 B2种 C3种 D8种23下列说法正确的是 （ ）A自然界中的所有原

14、子都处于基态B同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量C无论原子种类是否相同，基态原子的能量总是低于激发态原子的能量D激发态原子的能量较高，极易失去电子，表现出较强的还原性24对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是（ ）A电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应25当碳原子的核外电子排布由1s22s22p2转变为1s22s12p3时，下列说法正确的（ ）A碳原子由基态变为激发态 B碳原子由激发态变为基态C碳原子要从外界环境中吸收

15、能量 D碳原子要向外界环境释放能量26. 科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的电子层、轨道类型有关，还与核外电子的数目及核电荷的数目有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是 （ ）A两粒子的1s能级上电子的能量相同 B两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同C两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同D两粒子都达到8电子稳定结构，化学性质相同27以下现象与核外电子的跃迁有关的是 （ ）霓虹灯发出有色光 棱镜分光 激光器产生激光 石油蒸馏 凸透镜聚光 燃放的焰火，在夜空中呈现五彩缤纷的礼花 日光灯通电发光 冷却结晶A BCD28电子由3d轨道

16、跃迁至4p轨道时，可通过光谱仪直接摄取 （ ）A电子的运动轨迹图像 B原子的吸收光谱C电子体积大小的图像 D原子的发射光谱*29下列电子排布式中，属于第121号元素的是 （ ）A. 1185g18s2 B. 1188s28p1 C. 1187d18s2 D. 1186f18s2二、填空题30. 填写下表：微粒电子排布式外围电子排布轨道表示式原子结构示意图8O 15P13Al3+17Cl20Ca18Ar31. 填写下表：原子序数元素名称元素符号外围电子排布式结构示意图24银Cu2+ 4f145d76s232. （1）X元素是非金属元素，其原子中有3个未成对电子，轨道的最高能级是3p，则该原子的电

17、子排布式是_。（2）某元素的原子基态时有6个电子处于3d轨道上，则该元素的原子序数为_，该元素原子的d轨道上的未成对电子有_个。（3）某元素的基态原子失去3个电子后，它的d轨道内电子恰好半充满，该元素的原子序数为_，其离子的电子排布式为_。33. 已知元素X、Y的核电荷数小于或等于20，且能形成XY2型的化合物。回答下列问题：（1）若X、Y均为非金属元素，写出你所知道的XY2的化学式、 、 、 等。（2）若X原子的外围电子排布为4s2，Y可能是_或 _（写元素符号）。（3）若Y的阴离子与Ar有相同的电子层结构，则X的原子外围电子排布式有： _、_、_。34. A、B、C三种短周期元素，原子序数

18、依次增大，三种元素的原子序数之和为35，A、C同族，B+原子核外有10个电子，回答下列问题：A、B、C三种元素(填元素符号)分别是_ 、 _ 、_。A、B、C之间形成多种化合物，其中属于离子化合物的化学式分别为_ 、 _ 、_。分别写出A、B、C的电子排布式：A._B._C. _35. 某元素的气态氢化物HXR在某温度下分解为氢气和固体物质，在相同条件下体积为原来的1.5倍，分解前后气体的密度比为17：1，该元素原子核内中子数与质子数之差为1，该元素的符号为_，R原子核内中子数为_，R原子的价电子构型为 ，轨道表示式为 ，R原子的最高价氧化物的分子式为_，其溶于水后生成物为 。36. 化合物Y

19、X2、ZX2中，X、Y、Z的核电荷数小于18；X原子最外电子层的p轨道中有一个轨道充填了2个电子，Y原子的最外层中p轨道的电子数等于前一电子层电子总数，且X和Y具有相同的电子层；Z与X在周期表中位于同一主族。回答下列问题：（1）X的电子排布式为 ，Y的轨道表示式为 ；（2）ZX2的分子式是 ，YX2电子式是 ；（3）Y与Z形成的化合物的分子式是_，该化合物中化学键的种类是_。37. X、Y、Z是三种常见元素的单质，甲、乙是两种常见的化合物，相互间有如右图转化关系。回答下列问题：(1)若X基态原子外围电子排布式为3s2，甲是由第二周期两种元素的原子构成的AB2型气态分子，甲中两元素的原子序数相差

20、2。则Y原子的轨道表示式为 ，乙的电子式为 。(2)若X基态原子外围电子排布式为3s1，甲是由两种短周期元素的原子构成的AB4型分子，且是常见的有机溶剂，甲中两元素的原子序数相差11。则甲的电子式 ，乙的化学式为 。(3)若X、Y均为金属单质，X基态原子外围电子排布式为3s23p1，甲为具有磁性的黑色固体，则X与甲反应的化学方程式为： ，Y原子基态电子排布式为 。38. 按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题。A的原子中只有一个电子层且只含1 个电子；B的原子3p轨道上得到1个电子后就不能再容纳外来电子；C的原子的2p轨道上有1个电子；D的原子第三电子层上有8个电子，第四电子层

21、上只有1个电子；E原子的外围电子排布为3s23p6。（1）写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式（至少写出5个）： ；（2）写出用上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式（至少写出2个）： 、 ；（3）检验某溶液中是否含有D+的离子，可通过_反应来实现； 检验某溶液中是否含有B的离子，通常所用的试剂是_和_。（4）写出E的元素符号_，要证明太阳上是否含有E元素，可采用的方法是_。39. 无机化合物甲、乙分别由三种元素组成。组成甲、乙化合物的元素的特征电子排布都可表示如下：asa、bsbbpb、csccp2c。甲是一种溶解度较小的化合物，却可溶于乙的水溶液。由此可知甲、乙的化学式

22、分别是 、 ；甲溶于乙的水溶液化学方程式为 。40. 下图每一方框中的字母代表一种反应物或生成物。其中A、C都是由两种元素组成的固态化合物，甲是单质，常温下是气体，构成甲的原子在基态时有2个未成对的电子，F是1种酸。ABCDEFBG在空气中煅烧甲单质铝水 （1）若E是过渡金属单质，其基态时原子外围电子排布式为3d64s2，A是黄色固体，则A的化学式为_，此时，反应的化学方程式为_。（2）若E是过渡金属单质，其基态时原子外围电子排布式为3d104s1，C是黑色固体，A经反应生成C时，固体质量不变，则A的化学式为_，溶液G中金属离子的外围电子排布式是 。（3）反应在工业生产中的条件是_。*41.

23、现代原子结构理论认为，在同一电子层上，可有s、p、d、f、g、h等原子轨道，各原子轨道分别有1、3、5、个轨道。试根据电子填入轨道的顺序预测：（1）第8周期共有 种元素；（2）原子核外出现第一个6f电子的元素的原子序数是 ；（3）根据“稳定岛”假说，第114号元素有一种稳定同位素，半衰期很长，可能在自然界都可以找到。试推测第114号元素属于 周期， 族元素，原子的外围电子构型是 。【开放练习】1 下表列出了核电荷数为2125的元素的最高正化合价，回答下列问题：元素名称钪钛钒铬锰元素符号ScTiVCrMn核电荷数2122232425最高正价+3+4+5+6+7（1）写出下列元素基态原子的核外电子排布式： Sc：_ Ti：_ V： _ Mn： _（2）已知铬原子的电子排布是1s22s22p63s23p63d54s1，不符合常规原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题，当你遇到这样的问题时，你的态度是：_。（3）对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，你发现的规律是_；出现这一现象的原因是_。2 若在现代原子结构理论中，假定每个原子轨道只能容纳一个电子，则原子序数为42的元素的核外电子排布将是怎样的？按这种假设而设计出的元素周期表，该元素将属于第几周期、第几族？该元素的中性原子在化学反应中得失电子情况又将怎样？ 专心-专注-专业