1、第2课时 原子核外电子的排布,专题2 第一单元 原子核外电子的运动,1.熟知原子核外电子排布的能量最低原理、泡利不相容原理及洪特规则。 2.知道原子核外电子排布的轨道能量顺序，会正确书写136号原子核外电子排布式和轨道表示式(电子排布图)。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,一、原子核外电子的排布原理及表示方法,基础知识导学,答案,能量较高的轨道,(一)排布原理 1.能量最低原理 原子核外电子首先 ，然后依次进入 ，这样使整个原子处于最低的能量状态。如右图所示。,占有能量低的轨道,答案,2.泡利不相容原理 每个原子轨道上最多只能容纳 的电子。 3.洪特规则 原子核外
2、电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能 ，且 。,两个自旋状态不同,分占不同的,原子轨道,自旋状态相同,答案,(二)表示方法 1.电子排布式(以氢为例)：,电子层序数,轨道上的 电子数,原子轨道类型,答案,2.轨道表示式：,自旋状态相反,轨道,电子及其自旋状态,答案,3.原子结构示意图：,核电荷数,电子层,该电子层上的电子数,议一议 1.写出下列原子的电子排布式和简写。 (1)16S： ; (2)20Ca： 。 2.写出上述原子的价电子排布式(或外围电子排布式)。 (1) ； (2) 。 3.写出下列原子的轨道表示式： (1)O：_； (2)Na：_。,1s22s22p63s23p4、N
3、e3s23p4,1s22s22p63s23p64s2、Ar4s2,3s23p4,4s2,答案,答案,4.从元素周期表中查出Cr、Cu的外围电子排布式，思考： (1)电子排布式的书写顺序与核外电子填充顺序一定相同吗？ 答案 不一定相同，电子排布式的书写按电子层由里到外和s、p、d顺序，而核外电子填充顺序是按轨道能量顺序。过渡元素电子排布式书写与电子填充顺序不一致。 (2)所有元素的原子核外电子排布都符合轨道能量顺序吗？ 答案 136号元素中，只有Cr、Cu两种元素基态原子的电子填充顺序与轨道能量顺序不符合。,二、光谱与光谱分析 1.光谱形成原因 不同元素的原子发生 时会吸收或释放不同的光。 2.
4、光谱分类,3.光谱分析 在现代化学中，利用 上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。,返回,答案,跃迁,吸收,发射,原子光谱,一、核外电子排布规律,重点难点探究,1.原子核外电子排布“两原理一规则” (1)能量最低原理：电子在原子轨道上的分布要尽可能地使原子的能量为最低，即占据能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道。 (2)泡利不相容原理：每个原子轨道最多容纳两个电子且自旋方向必须相反。 (3)洪特规则：原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同。,洪特规则特例 当同一原子轨道上的电子排布为全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空
5、状态(p0、d0、f0)时，具有较低的能量和较大的稳定性。例如，铬(24Cr)的外围电子排布是3d54s1(3d、4s轨道均为半充满)，而不是3d44s2；铜(29Cu)的外围电子排布是3d104s1(3d全充满、4s半充满)，而不是3d94s2。,2.用轨道表示式表示原子核外电子排布 以铝原子为例，轨道表示式中各符号、数字的意义为,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： 违反泡利不相容原理：,特别提醒,例1 下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是_(填序号，下同)，违反能量最低原理的是_，违反洪特规则的是_，违反泡利不相容原理的是_。 Ca2：1
6、s22s22p63s23p6 F：1s22s23p6 P： Cr：1s22s22p63s23p63d44s2 Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 Mg2：1s22s22p6 C：,解析答案,解析 根据核外电子排布规律知中错误在于电子排完2s轨道后应排2p轨道，而不是3p轨道，正确的应为1s22s22p6；,中没有遵循洪特规则电子在能量相同原子轨道的不同轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同，正确的应为 ；,中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，正确的应为1s22s22p63s23p63d54s1； 和正确；,违反泡利不相容原理，正确的
7、应为 。,答案 ,(1)阴离子电子排布式书写时，先写原子电子排布式，再写得电子后所得阴离子的电子排布式。 (2)阳离子电子排布式书写时，先写原子电子排布式再按由外层向里层失去电子所得离子的电子排布式书写。,解题反思,变式训练1 下列轨道表示式(每一个小方框表示一个原子轨道)所表示元素的原子中，其能量处于最低状态的是( ),解析答案,解析 B违背了洪特规则，2p轨道应为 ；,C、D违背了能量最低原理，C应为 ，,D应为 。故选A。,答案 A,解题反思,基态原子核外电子排布必须同时符合核外电子排布三原则。,二、电子排布式的书写,1.简单原子的电子排布式的书写 按照轨道能量顺序将电子依次填充到能量逐
8、渐升高的轨道中。如：6C：1s22s22p2 10Ne：1s22s22p6 17Cl：1s22s22p63s23p5 19K：1s22s22p63s23p64s1 2.复杂原子的电子排布式的书写 对于较复杂的电子排布式，应先按能量最低原理从低到高排列，然后将同一层的电子移到一起。 如：26Fe：先按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一层的排列一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。,3.利用轨道能量顺序书写简化电子排布式 如K：1s22s22p63s23p64s1，其简化电子排布式可表示为Ar4s1，其中Ar代表Ar的核外电子
9、排布式，即1s22s22p63s23p6,4s1是K的最外层电子排布。再如Fe的简化电子排布式为Ar3d64s2。,4.简单离子电子排布式的书写 先写原子的电子排布式，然后再得失电子。例如：O2的电子排布式，先写O原子的电子排布式为1s22s22p4，再得2个电子知O2的电子排布式为1s22s22p6。Fe3的电子排布式，先写Fe原子的电子排布式为Ar3d64s2，再失去3个电子(由外层向里层失去电子)得到Fe3电子排布式为Ar3d5，而不能先失去3个电子，再按轨道能量顺序写成Ar3d34s2。,特别提醒,(1)绝大多数元素原子核外电子的排布遵循轨道能量顺序，136号元素中，Cr和Cu元素具有
10、特殊性。Cr：Ar3d54s1，Cu：Ar3d104s1。 (2)电子排布按构造原理填充，而书写电子排布式时，按电子层由小到大的顺序书写，同一电子层按轨道类型顺序连在一起。如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而不能写成1s22s22p63s23p64s23d6。 (3)基态原子失电子时，由外层向里层，按轨道类型的顺序失去电子。,解析答案,例2 下列各原子或离子的电子排布式错误的是( ) A.Na：1s22s22p6 B.F：1s22s22p5 C.Cl：1s22s22p63s23p5 D.Mn：1s22s22p63s23p63d54s2,解析 本题考查的是构造原理及各轨道最多容
11、纳的电子数。s轨道最多容纳2个电子，p轨道最多可容纳6个电子；电子总是从能量低的电子层、原子轨道开始排列，Cl应是Cl原子得一个电子形成的稳定结构，所以Cl的电子排布式应为1s22s22p63s23p6。,C,解题反思,绝大多数原子或离子的电子排布均遵循轨道能量顺序，过渡元素电子排布式书写顺序与电子填充顺序不一致。,变式训练2 按要求填空： (1)基态B原子的电子排布式为_。 解析 B的核外有5个电子，核外电子排布式为1s22s22p1。 (2)基态N原子的外围电子排布式为_。 解析 N原子最外层有5个电子，最高电子层为2，外围电子排布式为2s22p3。 (3)Se原子序数为_，其核外M层电子
12、的排布式为_。 解析 Se与O同主族。原子序数为34，N电子层有6个电子，故其M层排满，电子排布式为3s23p63d10。,解析答案,1s22s22p1,2s22p3,34,3s23p63d10,(4)Li3N晶体中氮以N3存在，基态N3的电子排布式为_。 解析 N原子电子排布式为1s22s22p3，N原子得到3个电子所得N3的电子排布式为1s22s22p6。 (5)写出基态镓(Ga)原子的电子排布式：_ _。 解析 Ga为第4周期第A族元素。故其原子最外层电子排布式为4s24p1，Ga原子电子排布式为Ar3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1。,解析答案,1
13、s22s22p6,1s22s22p63s23p63d104s24p1(或,Ar3d104s24p1),返回,解题反思,(1)书写电子排布式时，要审清题目要求。 (2)同一主族元素最外层电子排布只是电子层序数n不同。,1.以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是( ) A. B. C.1s2 D.,D,随堂达标检测,1,2,3,解析答案,4,5,解析 A项只能表示最外层电子数； B项只表示核外的电子分层排布情况； C项具体到各电子层的电子数； 而D项包含了电子层数、轨道类型以及轨道内电子的自旋方向，故该项正确。,6,2.下列原子的外围电子排布式中，正确的是( ) A.3d94
14、s2 B.3d44s2 C.3d104s0 D.3d84s2,D,解析答案,解析 根据原子填入轨道的顺序和核外电子的排布规律，选项A应为3d104s1； 选项B应为3d54s1； 选项C应为3d84s2； 则只有选项D正确。,1,2,3,4,5,6,3.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. B. C. D.,A,答案,1,2,3,4,5,6,4.北京奥运会主体育场“鸟巢”，被泰晤士报评为全球“最强悍”工程。“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢，钒元
15、素的原子序数为23，则钒原子的外围电子排布式正确的是( ) A.3s23p6 B.3d34s2 C.3d64s2 D.4s2,B,解析答案,解析 钒元素的原子序数为23，可根据电子排布规律写出钒原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，钒元素为副族元素，所以其外围电子排布式为3d34s2。,1,2,3,4,5,6,5.下列离子中外层d轨道达半充满状态的是( ) A.Cr3 B.Fe3 C.Co3 D.Cu,B,解析 A项电子排布式：Ar3d3，d轨道3个电子不是半充满。 B项电子排布式：Ar3d5，d轨道最多排满10个电子，此时5个电子为半充满。 C项Co为27号元素，Co
16、原子电子排布式为Ar3d74s2，Co3电子排布式为Ar3d6。 D项Cu为29号元素，Cu原子电子排布式为Ar3d104s1，Cu电子排布式为Ar3d10，d轨道为全充满状态。,解析答案,1,2,3,4,5,6,6.按要求填空： (1)根据轨道能量顺序写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。 A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半： _。,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析 L层有8个电子，则M层有4个电子，故A为硅。,1s22s22p63s23p2或Ne3s23p2,B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍： _。,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析 当次外层为K层时，
17、最外层电子数则为3，为硼；当次外层为L层时，最外层电子数为1.5812，违背了排布规律，故不可能。,1s22s22p1He2s22p1,基态Ni2、Fe3、S2的电子排布式分别为_、_、_。,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析 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1s22s22p63s23p63d84s2，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；硫原子序数为16，基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4
18、，故S2的电子排布式为1s22s22p63s23p6。,1s22s22p63s23p63d8或Ar3d8 1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5 1s22s22p63s23p6或Ne3s23p6,(2)某元素的最外层电子排布式是4s24p5，则其元素符号为_。 解析 根据外围电子排布式可知该元素有4个电子层，最外层有7个电子，位于元素周期表的第4周期第A族，为Br元素。 (3)基态Ti2离子中，电子占据的最高的电子层符号为_，该电子层有_种轨道。 解析 Ti的原子序数为22，基态Ti原子的电子排布式为Ar3d24s2，故基态Ti2的电子排布式为Ar3d2，电子占据的最高电子层符号为M，该电子层有3s、3p、3d 3种轨道。,1,2,3,4,5,6,解析答案,Br,M,3,返回,(4)写出基态砷原子的电子排布式_，砷位于元素周期中_周期_族。,解析答案,1,2,3,4,5,6,解析 砷的原子序数为33，基态As原子的电子排布式为Ar3d104s24p3，位于第4周期A族。,Ar3d104s24p3,4 A,本课结束,
