人教版選修3 第一章 第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu) 第2課時(shí) 學(xué)案.doc

第2課時(shí)能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜電子云與原子軌道課程目標(biāo)核心素養(yǎng)建構(gòu)1.了解能量最低原理，知道基態(tài)與激發(fā)態(tài)，知道原子核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷產(chǎn)生原子光譜。2.了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，知道電子云和原子軌道，掌握泡利原理和洪特規(guī)則。核外電子知 識(shí) 梳 理一、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜1.能量最低原理原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)，簡稱能量最低原理。2.基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子(1)基態(tài)原子：處于最低能量的原子。(2)激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子躍遷到較高能級(jí)，變成激發(fā)態(tài)原子。(3)基態(tài)、激發(fā)態(tài)相互轉(zhuǎn)化的能量變化3.光譜與光譜分析(1)光譜形成原因不同元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光。(2)光譜分類(3)光譜分析在現(xiàn)代化學(xué)中，利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素的分析方法。二、電子云與原子軌道1.電子云用小黑點(diǎn)來描述電子在原子核外空間出現(xiàn)的概率密度分布圖，被形象地稱為電子云。2.電子云輪廓圖為了表示電子云輪廓的形狀，對(duì)核外電子的空間狀態(tài)有一個(gè)形象化的簡便描述，把電子在原子核外空間出現(xiàn)概率p90%的空間圈出來，即為電子云輪廓圖。3.原子軌道(1)定義：電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道。(2)形狀s電子的原子軌道呈球形，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越大。p電子的原子軌道呈啞鈴形，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越大。(3)各能級(jí)所含有原子軌道數(shù)目能級(jí)符號(hào)nsnpndnf軌道數(shù)目13574.泡利原理和洪特規(guī)則(1)泡利原理：一個(gè)原子軌道最多只能容納2個(gè)電子，且自旋狀態(tài)相反。電子自旋有順時(shí)針和逆時(shí)針兩種狀態(tài)。(2)洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋狀態(tài)相同。自 我 檢 測(cè)1.判斷正誤，正確的打“”；錯(cuò)誤的打“”。(1)s能級(jí)的能量總是小于p能級(jí)的能量()(2)2s的電子云比1s的電子云大，說明2s的電子云中的電子比1s的多()(3)當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，電子總是先占滿1個(gè)軌道，然后再占據(jù)其他原子軌道()(4)nf能級(jí)中最多可容納14個(gè)電子()(5)氫原子電子云的一個(gè)小黑點(diǎn)表示一個(gè)電子()(6)處于最低能量的原子叫基態(tài)原子()(7)6c的電子排布式1s22s22p違反了洪特規(guī)則()(8)電子排布式(21sc)1s22s22p63s23p63d3違反了能量最低原理()(9)電子排布式(22ti)1s22s22p63s23p10違反了泡利原理()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2.在d軌道中電子排布成，而不排布成，遵循的是()a.能量最低原理 b.泡利原理c.原子軌道構(gòu)造原理 d.洪特規(guī)則解析洪特規(guī)則表明，當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋狀態(tài)相同。答案d3.下列原子或離子的電子排布表示方法中，正確的是_，違反能量最低原理的是_，違反洪特規(guī)則的是_，違反泡利原理的是_。ca2：1s22s22p63s23p6f：1s22s23p6cr：1s22s22p63s23p63d44s2fe：1s22s22p63s23p63d64s2mg2：1s22s22p6解析根據(jù)核外電子排布規(guī)律知中錯(cuò)誤在于電子排完2s軌道后應(yīng)排2p軌道，而不是3p軌道，應(yīng)為1s22s22p6；中沒有遵循洪特規(guī)則。中違反泡利原理。答案提升一基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜【例1】下列原子或離子核外電子排布不屬于基態(tài)排布的是()a.n：1s22s22p3 b.s2：1s22s22p63s23p6c.na：1s22s22p53s2 d.si：1s22s22p63s23p2解析基態(tài)原子的核外電子排布必須遵循構(gòu)造原理，基態(tài)鈉原子的電子排布式應(yīng)是1s22s22p63s1。答案c【名師點(diǎn)撥】1.電子躍遷的能量變化與可見現(xiàn)象：激發(fā)態(tài)原子不穩(wěn)定，電子從能量較高的激發(fā)態(tài)躍遷到能量較低的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí)，將釋放能量。光輻射是電子釋放能量的重要形式之一。霓虹燈光、激光、焰火等可見光都與原子核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關(guān)。2.金屬元素的焰色反應(yīng)的成因：金屬原子中，核外電子按一定軌道順序排列，軌道離核越遠(yuǎn)，能量越高。灼(燃)燒時(shí)，電子獲得能量，能量較低的電子發(fā)生躍遷，從基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)。隨即電子又從能量較高的激發(fā)態(tài)躍遷到能量較低的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)，便以光(輻射)的形式釋放能量，形成不同的焰色。3.光譜分類4.光譜分析在現(xiàn)代化學(xué)中，利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素的分析方法稱為光譜分析?！旧疃人伎肌空?wù)勀銓?duì)基態(tài)原子的理解。提示電子按照構(gòu)造原理排布(即電子優(yōu)先排布在能量最低的能級(jí)里，然后依次排布在能量逐漸升高的能級(jí)里)，會(huì)使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)，此時(shí)為基態(tài)原子。【變式訓(xùn)練1】對(duì)充有氖氣的霓虹燈管通電，燈管發(fā)出紅色光。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是()a.電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)以光的形式釋放能量b.電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)吸收除紅光以外的光線c.氖原子獲得電子后轉(zhuǎn)變成發(fā)出紅光的物質(zhì)d.在電流的作用下，氖原子與構(gòu)成燈管的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)解析霓虹燈之所以能發(fā)光，是因?yàn)殡娮游漳芰亢筌S遷到能量較高的軌道，能量較高軌道上的電子會(huì)很快以光的形式輻射能量而躍遷回能量較低的軌道。答案a提升二電子云與原子軌道【例2】關(guān)于電子云的敘述不正確的是()a.電子云是用小點(diǎn)的疏密程度來表示電子在空間出現(xiàn)概率大小的圖形b.電子云實(shí)際是電子運(yùn)動(dòng)形成的類似云一樣的圖形c.小點(diǎn)密集的地方電子在那里出現(xiàn)的概率大d.軌道不同，電子云的形狀也不一樣解析用統(tǒng)計(jì)的方法描述電子在核外空間出現(xiàn)的概率大小的圖形稱為電子云；常用小點(diǎn)的疏密程度來表示電子在原子核外出現(xiàn)的概率的大小。小點(diǎn)密集的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率大，小點(diǎn)稀疏的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率小。答案b【名師點(diǎn)撥】宏觀物體的運(yùn)動(dòng)與微觀電子的運(yùn)動(dòng)對(duì)比1.宏觀物體的運(yùn)動(dòng)有確定的運(yùn)動(dòng)軌跡，可以準(zhǔn)確測(cè)出其在某一時(shí)刻所處的位置及運(yùn)行的速度，描繪出其運(yùn)動(dòng)軌跡。2.由于微觀粒子質(zhì)量小、運(yùn)動(dòng)空間小、運(yùn)動(dòng)速度快，不能同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)出其位置與速度，所以對(duì)于核外電子只能確定其在原子核外各處出現(xiàn)的概率。(1)電子云圖表示電子在核外空間出現(xiàn)概率的相對(duì)大小。電子云圖中小黑點(diǎn)密度越大，表示電子出現(xiàn)的概率越大。(2)電子云圖中的小黑點(diǎn)并不代表電子，小黑點(diǎn)的數(shù)目也不代表電子真實(shí)出現(xiàn)的次數(shù)。(3)由氫原子的1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布圖可知，在離原子核越近的空間電子出現(xiàn)的概率越大；電子云的外圍形狀具有不規(guī)則性。(4)電子云圖很難繪制，使用不方便，故常使用電子云輪廓圖?！旧疃人伎肌?.應(yīng)該怎么理解電子云的概念提示(1)電子云輪廓圖中的小黑點(diǎn)不代表電子、小黑點(diǎn)的疏密程度表示電子在原子核外出現(xiàn)概率的大小。(2)離核越近，電子出現(xiàn)的概率越大，小黑點(diǎn)越密集。2.應(yīng)該怎樣理解原子軌道的概念提示(1)不同能層的同種能級(jí)的原子軌道形狀相同，只是半徑不同。能層序數(shù)n越大，原子軌道的半徑越大。(2)s能級(jí)只有1個(gè)原子軌道。p能級(jí)有3個(gè)原子軌道，它們互相垂直，分別以px、py、pz表示。(3)原子軌道數(shù)與能層序數(shù)(n)的關(guān)系是原子軌道為n2個(gè)。(4)原子軌道能量高低相同能層不同能層【變式訓(xùn)練】2.下列說法正確的是()a.不同的原子軌道形狀一定不相同b.p軌道呈啞鈴形，因此p軌道上的電子運(yùn)動(dòng)軌跡呈啞鈴形c.2p能級(jí)有3個(gè)p軌道d.氫原子的電子運(yùn)動(dòng)軌跡呈球形解析不同能級(jí)的原子軌道形狀可以相同，如1s、2s能級(jí)的原子軌道都是球形，只是半徑不同，a錯(cuò)?，F(xiàn)在的技術(shù)無法測(cè)定電子在原子核外的運(yùn)動(dòng)軌跡，原子軌道只是體現(xiàn)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，b、d錯(cuò)。任何能層的p能級(jí)都有3個(gè)p軌道，c正確。答案c3.下面有關(guān)“核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”的說法，錯(cuò)誤的是()a.各原子軌道的伸展方向按p、d、f的順序分別為3、5、7b.只有在電子層、原子軌道、原子軌道伸展方向及電子的自旋狀態(tài)都確定時(shí)，電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才能被確定下來c.原子核外可能有兩個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是相同的d.原子軌道伸展方向與能量大小是無關(guān)的解析原子核外不可能有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的兩個(gè)電子。答案c提升三泡利原理和洪特規(guī)則【例3】下列表達(dá)方式正確的是()a.na的電子排布圖：b.硫離子的核外電子排布式：1s22s22p63s23p4c.碘化銨的電子式：d.h2o的電子式：解析a項(xiàng)違反泡利原理；b項(xiàng)硫離子的核外電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p6；c項(xiàng)碘化銨的電子式應(yīng)為；只有d項(xiàng)正確。答案d【名師點(diǎn)撥】核外電子排布的表示方法原子(離子)結(jié)構(gòu)示意圖含義將每個(gè)能層上的電子總數(shù)表示在原子核外的式子實(shí)例電子排布式含義用數(shù)字在能級(jí)符號(hào)右上角標(biāo)明該能級(jí)上排布的電子數(shù)，這就是電子排布式實(shí)例k：1s22s22p63s23p64s1簡化電子排布式含義為了避免電子排布式書寫過于繁瑣，把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體原子結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)稀有氣體元素符號(hào)外加方括號(hào)表示實(shí)例k：ar4s1價(jià)電子排布式含義主族元素的價(jià)層電子指最外層電子，價(jià)層電子排布式即最外層電子排布式實(shí)例al：3s23p1電子排布圖含義每個(gè)方框代表一個(gè)原子軌道，每個(gè)箭頭代表一個(gè)電子實(shí)例電子式含義化學(xué)中常在元素符號(hào)周圍用“”或“”來表示元素原子的最外層電子，相應(yīng)的式子叫做電子式實(shí)例【深度思考】1.如何理解原子核外電子排布“兩原理一規(guī)則”？提示(1)能量最低原理：電子在原子軌道上的分布要盡可能地使原子的能量為最低。(2)泡利原理：每個(gè)原子軌道最多容納兩個(gè)電子且自旋方向必須相反。(3)洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級(jí)(能量相同)的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋方向相同。洪特規(guī)則特例當(dāng)同一能級(jí)上的電子排布為全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)和全空狀態(tài)(p0、d0、f0)時(shí)，具有較低的能量和較強(qiáng)的穩(wěn)定性。例如，鉻(24cr)的價(jià)電子排布是3d54s1(3d、4s能級(jí)均為半充滿)，而不是3d44s2；銅(29cu)的價(jià)電子排布是3d104s1(3d全充滿、4s半充滿)，而不是3d94s2。2.電子排布圖中各符號(hào)、數(shù)字的意義是什么？提示以鋁原子為例：【特別提醒】書寫基態(tài)原子的電子排布圖時(shí)，要兼顧三條原則，不能顧此失彼，防止出現(xiàn)以下錯(cuò)誤：(1)違反泡利原理：(2)違反洪特規(guī)則：【變式訓(xùn)練】4.以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語中，對(duì)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述最詳盡的是()a.he b.c.1s2 d. 解析a項(xiàng)只能表示最外層電子數(shù)，b項(xiàng)只表示核外電子的分層排布情況，c項(xiàng)具體到能級(jí)的電子數(shù)，而d項(xiàng)體現(xiàn)出原子軌道內(nèi)電子的自旋狀態(tài)，故d項(xiàng)符合題意。答案d5.某元素基態(tài)原子3d軌道上有5個(gè)電子，則該原子最外層電子的排布可能是()a.4s1 b.4s24p1c.4s24p3 d.3s23p63d5解析3d軌道上有5個(gè)電子，屬于半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，又根據(jù)構(gòu)造原理可知電子先填充4s軌道再填充3d軌道，待3d軌道填滿后再填充4p軌道，故題給原子的價(jià)層電子排布為3d54s1或3d54s2，最外層電子排布為4s1或4s2，故a正確。答案a6.下列原子的價(jià)層電子排布圖正確的是()解析a的2p軌道應(yīng)各排布一個(gè)電子且自旋狀態(tài)相同，b的2s軌道中兩個(gè)電子的自旋狀態(tài)應(yīng)相反，d的2s軌道中排滿兩個(gè)電子后才排2p軌道。答案c7.(1)以下列出的是一些原子的2p能級(jí)和3d能級(jí)中電子排布的情況。試判斷，哪些違反了泡利原理？_，哪些違反了洪特規(guī)則？_。 (2)某元素的激發(fā)態(tài)(不穩(wěn)定狀態(tài))原子的電子排布式為1s22s22p63s13p33d2，則該元素基態(tài)原子的電子排布式為_；其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式是_。(3)將下列多電子原子的原子軌道按軌道能量由低到高順序排列。2s3d4s3s4p3p軌道能量由低到高排列順序是_。解析(1)同一軌道中不應(yīng)有自旋狀態(tài)相同的電子，違反了泡利原理；中成單電子自旋狀態(tài)應(yīng)相同，中5個(gè)電子應(yīng)分占5個(gè)軌道，中成單電子自旋狀態(tài)應(yīng)相同，所以違反了洪特規(guī)則。(2)3p能量小于3d，激發(fā)態(tài)為1s22s22p63s13p33d2，基態(tài)應(yīng)為1s22s22p63s23p4。此原子核外電子數(shù)為16，其質(zhì)子數(shù)也為16，該元素為硫元素，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式是h2so4。答案(1)(2)1s22s22p63s23p4h2so4(3)8.(1)元素mn與o中，基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是_。(2)基態(tài)ge原子有_個(gè)未成對(duì)電子。(3)鎳元素基態(tài)原子的3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為_。(4)基態(tài)fe原子有_個(gè)未成對(duì)電子。(5)基態(tài)k原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是_，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_。(6)cu的價(jià)層電子軌道示意圖為_。答案(1)mn(2)2(3)2(4)4(5)n球形(6) 課時(shí)作業(yè)基礎(chǔ)題組1.下列有關(guān)電子云的敘述中，正確的是()a.電子云形象地表示了電子在核外某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率b.電子云直觀地表示了核外電子的數(shù)目c.1s電子云界面圖是一個(gè)球面，表示在這個(gè)球面以外，電子出現(xiàn)的概率為零d.電子云是電子繞核運(yùn)動(dòng)形成了一團(tuán)帶負(fù)電荷的云霧解析電子云表示電子在核外單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率大小，小黑點(diǎn)的疏密表示出現(xiàn)概率的多少，密則概率大，疏則概率小，故a正確。答案a2.氧離子中電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有()a.3種 b.8種 c.10種 d.12種解析氧離子核外有10個(gè)電子，所以有10種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。答案c3.下列離子中d軌道達(dá)半充滿狀態(tài)的是()a.cr3 b.cu c.co3 d.fe3解析cr3的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d3，d軌道不是半充滿狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；cu的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10，d軌道處于全滿狀態(tài)，故b錯(cuò)誤；co3的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，d軌道不是半充滿狀態(tài)，故c錯(cuò)誤；fe3的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，d軌道達(dá)半充滿狀態(tài)，故d正確。答案d4.當(dāng)碳原子的核外電子排布由1s22s22p2轉(zhuǎn)變?yōu)?s22s12p3時(shí)，下列說法正確的是()a.碳原子由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)b.碳原子由激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài)c.該過程將產(chǎn)生發(fā)射光譜d.碳原子要向外界環(huán)境釋放能量解析從碳原子的核外電子排布變化來看，2s一個(gè)電子躍遷到2p，能量升高，產(chǎn)生吸收光譜，a項(xiàng)正確，b、c、d項(xiàng)錯(cuò)誤。答案a5.下列對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是()a.同一原子中，2p，3p，4p能級(jí)的軌道數(shù)依次增多b.當(dāng)碳原子的核外電子排布由轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí)，這一過程中釋放能量c.3p2表示3p能級(jí)有兩個(gè)軌道d.在同一能級(jí)上運(yùn)動(dòng)的電子，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能相同解析同一原子中，不同能層、相同能級(jí)的軌道數(shù)相同，故a錯(cuò)誤；為激發(fā)態(tài)碳原子的核外電子排布，能量較高，為基態(tài)碳原子的核外電子排布，原子由激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài)要放出能量，故b正確；3p2表示3p能級(jí)有2個(gè)電子，故c錯(cuò)誤；在同一能級(jí)上運(yùn)動(dòng)的電子，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同，故d錯(cuò)誤。答案b6.下列基態(tài)原子中，未成對(duì)電子數(shù)最多的是()a.o b.p c.mn d.cr解析o的電子排布式為1s22s22p4，未成對(duì)電子數(shù)為2；p的電子排布式為1s22s22p63s23p3，未成對(duì)電子數(shù)為3；mn的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，未成對(duì)電子數(shù)為5；cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，未成對(duì)電子數(shù)是6。答案d7.下列表示方法錯(cuò)誤的是()a.硫離子的電子式為b.br原子的簡化電子排布式為ar3d104s14p6c.n原子的電子排布圖為d.cu原子的結(jié)構(gòu)示意圖為解析br是35號(hào)元素，位于第四周期第a族，br原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p5，其簡化電子排布式為ar3d104s24p5。答案b8.下列有關(guān)電子云和原子軌道的說法中，正確的是()a.原子核外的電子像云霧一樣籠罩在原子核周圍，故稱電子云b.s能級(jí)原子軌道呈球形，處于該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)c.p能級(jí)原子軌道呈啞鈴狀，隨著能層的增加，p能級(jí)原子軌道也在增多d.p能級(jí)原子軌道與s能級(jí)原子軌道的平均半徑都隨能層序數(shù)的增大而增大解析電子云表示電子在核外某一區(qū)域出現(xiàn)的概率密度分布，故a項(xiàng)錯(cuò)誤；原子軌道是電子出現(xiàn)概率為90%的電子云空間，這只是表明電子在這一空間區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)大，在此空間區(qū)域外出現(xiàn)的機(jī)會(huì)少，故b項(xiàng)錯(cuò)誤；無論能層序數(shù)n如何變化，每個(gè)p能級(jí)都有3個(gè)原子軌道且相互垂直，故c項(xiàng)錯(cuò)誤；同一原子的能層越高，對(duì)應(yīng)能層電子的能量越高，電子在離核更遠(yuǎn)的區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會(huì)越大，電子云將向更大的空間擴(kuò)展，原子軌道半徑會(huì)增大。答案d9.下列關(guān)于硅原子的核外電子排布表示方法中，錯(cuò)誤的是()a.1s22s22p63s23p2b.ne3s23p2c. d. 解析a、b兩項(xiàng)是電子排布式，c、d兩項(xiàng)是電子排布圖，其中c項(xiàng)違背了洪特規(guī)則，故錯(cuò)誤。答案c10.(1)處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用_形象化描述。在基態(tài)14c原子中，核外存在_對(duì)自旋相反的電子。(2)n的基態(tài)原子核外電子排布式為_；cu的基態(tài)原子最外層有_個(gè)電子。(3)釩(23v)是我國的豐產(chǎn)元素，廣泛用于催化及鋼鐵工業(yè)。釩在元素周期表中的位置為_，其價(jià)層電子排布圖為_。(4)na位于元素周期表第_周期第_族；s的基態(tài)原子核外有_個(gè)未成對(duì)電子；si的基態(tài)原子核外電子排布式為_。(5)cu基態(tài)核外電子排布式為_。(6)基態(tài)fe原子有_個(gè)未成對(duì)電子，fe3的電子排布式為_。(7)31ga基態(tài)原子的核外電子排布式是_。(8)鋁原子核外電子云有_種不同的伸展方向，有_種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。(9)基態(tài)mn2的核外電子排布式為_。(10)se原子序數(shù)為_，其核外m層電子的排布式為_。(11)可正確表示原子軌道的是_。a.2s b.2d c.3pz d.3f解析電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布通常用電子云來形象化描述。c的電子排布圖為 ，所以其基態(tài)原子中核外存在2對(duì)自旋狀態(tài)相反的電子。(2)n元素的原子序數(shù)為7，基態(tài)原子的核外電子排布為1s22s22p3；cu元素位于第四周期b族，基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1，最外層有1個(gè)電子。(3)釩在元素周期表中的位置為第四周期b族，其價(jià)層電子排布式為3d34s2，根據(jù)洪特規(guī)則和泡利原理，價(jià)層電子排布圖為：(4)na()元素位于元素周期表第三周期第a族；si原子核外電子數(shù)為14，基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p2。(5)cu為29號(hào)元素，基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，cu的基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10。(6)基態(tài)fe原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2，所以有4個(gè)未成對(duì)電子，失去2個(gè)4s電子、1個(gè)3d電子形成fe3，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d5。(8)鋁原子核外電子云有s、p，分別有1、3種伸展方向；其核外有13個(gè)電子，則有13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。(9)mn的核外電子數(shù)為25，基態(tài)mn2的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或ar3d5。(10)se位于第四周期，與s的原子序數(shù)相差18，故其原子序數(shù)為34；其核外m層有18個(gè)電子，故m層的電子排布式為3s23p63d10。(11)l能層只有2s、2p能級(jí)，m能層只有3s、3p、3d能級(jí)，故選a、c。答案(1)電子云2(2)1s22s22p31(3)第四周期第b族(4)三a21s22s22p63s23p2或ne3s23p2(5)1s22s22p63s23p63d10或ar3d10(6)41s22s22p63s23p63d5或ar3d5(7)1s22s22p63s23p63d104s24p1或ar3d104s24p1(8)413(9)1s22s22p63s23p63d5或ar3d5(10)343s23p63d10(11)ac能力題組11.按要求填空。(1)17cl的電子排布式：_。(2)17cl的價(jià)電子排布式：_。(3)17cl的電子式：_。(4)17cl的價(jià)電子排布圖：_。(5)17cl的原子結(jié)構(gòu)示意圖：_。(6)第四周期中最外層只有1個(gè)電子的所有基態(tài)原子的簡化電子排布式：_。解析解本題的關(guān)鍵是掌握(簡化)電子排布式、價(jià)電子排布式、電子式、價(jià)電子排布圖、原子結(jié)構(gòu)示意圖的區(qū)別。(1)(5)主要考查電子排布式、價(jià)電子排布式、電子式、價(jià)電子排布圖、原子結(jié)構(gòu)示意圖的區(qū)別。(6)第四周期最外層只有1個(gè)電子的基態(tài)原子的最外層電子排布式為4s1，此時(shí)3s、3p軌道應(yīng)已填滿，3d軌道可能全空、半充滿或全充滿，即其簡化電子排布式為ar4s1、ar3d54s1、ar3d104s1。答案(1)1s22s22p63s23p5(2)3s23p5(3) (4) (5)(6)ar4s1、ar3d54s1、ar3d104s112.高考組合題。(1)基態(tài)ge原子的核外電子排布式為ar_，有_個(gè)未成對(duì)電子。(2)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_，3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為_。(3)x、z、q、r、t、u分別代表原子序數(shù)依次增大的短周期元素。x和r屬同族元素；z和u位于第a族；x和z可形成化合物xz4；q基態(tài)原子的s軌道和p軌道的電子總數(shù)相等；t的一種單質(zhì)在空氣中能夠自燃。r基態(tài)原子的電子排布式是_。(4)cr3基態(tài)核外電子排布式為_。解析(1)在元素周期表中，鍺位于第四周期第a族，鍺的原子序數(shù)為32，基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或ar3d104s24p2，由于4p能級(jí)有3個(gè)能量相同的軌道，根據(jù)洪特規(guī)則，4p能級(jí)上2個(gè)電子分別占據(jù)兩個(gè)軌道且自旋方向相同，故未成對(duì)電子數(shù)為2。(2)ni元素原子核外有28個(gè)電子，電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或ar3d84s2。3d能級(jí)上有2個(gè)未成對(duì)電子。(3)根據(jù)題目信息可推知x、z、q、r、t、u分別為c、f、mg、si、p、cl。r為si，是14號(hào)元素，有3個(gè)能層，故其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2或ne3s23p2。(4)cr為24號(hào)元素，基態(tài)cr原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或ar3d54s1，形成離子時(shí)，先失去最外層上的電子，所以cr3的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d3或ar3d3。答案(1)3d104s24p22(2)1s22s22p63s23p63d84s2或ar3d84s22(3)1s22s22p63s23p2或ne3s23p2(4)1s22s22p63s23p63d3或ar3d313.有a、b、c、d四種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，其中a元素原子核外僅有一個(gè)非空原子軌道，也是宇宙中最豐富的元素；b