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

第2課時能量最低原理、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發(fā)生躍遷產(chǎn)生原子光譜。2.了解原子核外電子的運動狀態(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 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，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)生躍遷時會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，對核外電子的空間狀態(tài)有一個形象化的簡便描述，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空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道。(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)各能級所含有原子軌道數(shù)目能級符號nsnpndnf軌道數(shù)目13574.泡利原理和洪特規(guī)則(1)泡利原理：一個原子軌道最多只能容納2個電子，且自旋狀態(tài)相反。電子自旋有順時針和逆時針兩種狀態(tài)。(2)洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋狀態(tài)相同。自 我 檢 測1.判斷正誤，正確的打“”；錯誤的打“”。(1)s能級的能量總是小于p能級的能量()(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的不同軌道時，電子總是先占滿1個軌道，然后再占據(jù)其他原子軌道()(4)nf能級中最多可容納14個電子()(5)氫原子電子云的一個小黑點表示一個電子()(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的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，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，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，能量越高。灼(燃)燒時，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鶓B(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里，然后依次排布在能量逐漸升高的能級里)，會使整個原子的能量處于最低狀態(tài)，此時為基態(tài)原子。【變式訓(xùn)練1】對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，是因為電子吸收能量后躍遷到能量較高的軌道，能量較高軌道上的電子會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.電子云實際是電子運動形成的類似云一樣的圖形c.小點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。小點密集的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率大，小點稀疏的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率小。答案b【名師點撥】宏觀物體的運動與微觀電子的運動對比1.宏觀物體的運動有確定的運動軌跡，可以準確測出其在某一時刻所處的位置及運行的速度，描繪出其運動軌跡。2.由于微觀粒子質(zhì)量小、運動空間小、運動速度快，不能同時準確測出其位置與速度，所以對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)概率的相對大小。電子云圖中小黑點密度越大，表示電子出現(xiàn)的概率越大。(2)電子云圖中的小黑點并不代表電子，小黑點的數(shù)目也不代表電子真實出現(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不代表電子、小黑點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能級只有1個原子軌道。p能級有3個原子軌道，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。(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軌道上的電子運動軌跡呈啞鈴形c.2p能級有3個p軌道d.氫原子的電子運動軌跡呈球形解析不同能級的原子軌道形狀可以相同，如1s、2s能級的原子軌道都是球形，只是半徑不同，a錯?，F(xiàn)在的技術(shù)無法測定電子在原子核外的運動軌跡，原子軌道只是體現(xiàn)電子的運動狀態(tài)，b、d錯。任何能層的p能級都有3個p軌道，c正確。答案c3.下面有關(guān)“核外電子的運動狀態(tài)”的說法，錯誤的是()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，電子的運動狀態(tài)才能被確定下來c.原子核外可能有兩個電子的運動狀態(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動狀態(tài)相同的兩個電子。答案c提升三泡利原理和洪特規(guī)則【例3】下列表達方式正確的是()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項違反泡利原理；b項硫離子的核外電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p6；c項碘化銨的電子式應(yīng)為；只有d項正確。答案d【名師點撥】核外電子排布的表示方法原子(離子)結(jié)構(gòu)示意圖含義將每個能層上的電子總數(shù)表示在原子核外的式子實例電子排布式含義用數(shù)字在能級符號右上角標明該能級上排布的電子數(shù)，這就是電子排布式實例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)稀有氣體元素符號外加方括號表示實例k：ar4s1價電子排布式含義主族元素的價層電子指最外層電子，價層電子排布式即最外層電子排布式實例al：3s23p1電子排布圖含義每個方框代表一個原子軌道，每個箭頭代表一個電子實例電子式含義化學(xué)中常在元素符號周圍用“”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：每個原子軌道最多容納兩個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(能量相同)的不同軌道時，總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋方向相同。洪特規(guī)則特例當(dāng)同一能級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，具有較低的能量和較強的穩(wěn)定性。例如，鉻(24cr)的價電子排布是3d54s1(3d、4s能級均為半充滿)，而不是3d44s2；銅(29cu)的價電子排布是3d104s1(3d全充滿、4s半充滿)，而不是3d94s2。2.電子排布圖中各符號、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，要兼顧三條原則，不能顧此失彼，防止出現(xiàn)以下錯誤：(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，對電子運動狀態(tài)描述最詳盡的是()a.he b.c.1s2 d. 解析a項只能表示最外層電子數(shù)，b項只表示核外電子的分層排布情況，c項具體到能級的電子數(shù)，而d項體現(xiàn)出原子軌道內(nèi)電子的自旋狀態(tài)，故d項符合題意。答案d5.某元素基態(tài)原子3d軌道上有5個電子，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.下列原子的價層電子排布圖正確的是()解析a的2p軌道應(yīng)各排布一個電子且自旋狀態(tài)相同，b的2s軌道中兩個電子的自旋狀態(tài)應(yīng)相反，d的2s軌道中排滿兩個電子后才排2p軌道。答案c7.(1)以下列出的是一些原子的2p能級和3d能級中電子排布的情況。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_；其最高價氧化物對應(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個電子應(yīng)分占5個軌道，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，其最高價氧化物對應(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)原子核外未成對電子數(shù)較多的是_。(2)基態(tài)ge原子有_個未成對電子。(3)鎳元素基態(tài)原子的3d能級上的未成對電子數(shù)為_。(4)基態(tài)fe原子有_個未成對電子。(5)基態(tài)k原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號是_，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_。(6)cu的價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球面，表示在這個球面以外，電子出現(xiàn)的概率為零d.電子云是電子繞核運動形成了一團帶負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.氧離子中電子的運動狀態(tài)有()a.3種 b.8種 c.10種 d.12種解析氧離子核外有10個電子，所以有10種不同運動狀態(tài)的電子。答案c3.下列離子中d軌道達半充滿狀態(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錯誤；fe3的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，d軌道達半充滿狀態(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，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一個電子躍遷到2p，能量升高，產(chǎn)生吸收光譜，a項正確，b、c、d項錯誤。答案a5.下列對核外電子運動狀況的描述正確的是()a.同一原子中，2p，3p，4p能級的軌道數(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，這一過程中釋放能量c.3p2表示3p能級有兩個軌道d.在同一能級上運動的電子，其運動狀態(tài)可能相同解析同一原子中，不同能層、相同能級的軌道數(shù)相同，故a錯誤；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能級有2個電子，故c錯誤；在同一能級上運動的電子，其運動狀態(tài)不同，故d錯誤。答案b6.下列基態(tài)原子中，未成對電子數(shù)最多的是()a.o b.p c.mn d.cr解析o的電子排布式為1s22s22p4，未成對電子數(shù)為2；p的電子排布式為1s22s22p63s23p3，未成對電子數(shù)為3；mn的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，未成對電子數(shù)為5；cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，未成對電子數(shù)是6。答案d7.下列表示方法錯誤的是()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能級原子軌道呈球形，處于該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運動c.p能級原子軌道呈啞鈴狀，隨著能層的增加，p能級原子軌道也在增多d.p能級原子軌道與s能級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項錯誤；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)的機會大，在此空間區(qū)域外出現(xiàn)的機會少，故b項錯誤；無論能層序數(shù)n如何變化，每個p能級都有3個原子軌道且相互垂直，故c項錯誤；同一原子的能層越高，對應(yīng)能層電子的能量越高，電子在離核更遠的區(qū)域出現(xiàn)的機會越大，電子云將向更大的空間擴展，原子軌道半徑會增大。答案d9.下列關(guān)于硅原子的核外電子排布表示方法中，錯誤的是()a.1s22s22p63s23p2b.ne3s23p2c. d. 解析a、b兩項是電子排布式，c、d兩項是電子排布圖，其中c項違背了洪特規(guī)則，故錯誤。答案c10.(1)處于一定空間運動狀態(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_個未成對電子；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_個未成對電子，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_種不同運動狀態(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個電子。(3)釩在元素周期表中的位置為第四周期b族，其價層電子排布式為3d34s2，根據(jù)洪特規(guī)則和泡利原理，價層電子排布圖為：(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個未成對電子，失去2個4s電子、1個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個電子，則有13種不同運動狀態(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個電子，故m層的電子排布式為3s23p63d10。(11)l能層只有2s、2p能級，m能層只有3s、3p、3d能級，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的價電子排布式：_。(3)17cl的電子式：_。(4)17cl的價電子排布圖：_。(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、價電子排布式、電子式、價電子排布圖、原子結(jié)構(gòu)示意圖的區(qū)別。(1)(5)主要考查電子排布式、價電子排布式、電子式、價電子排布圖、原子結(jié)構(gòu)示意圖的區(qū)別。(6)第四周期最外層只有1個電子的基態(tài)原子的最外層電子排布式為4s1，此時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_個未成對電子。(2)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_，3d能級上的未成對電子數(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能級有3個能量相同的軌道，根據(jù)洪特規(guī)則，4p能級上2個電子分別占據(jù)兩個軌道且自旋方向相同，故未成對電子數(shù)為2。(2)ni元素原子核外有28個電子，電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或ar3d84s2。3d能級上有2個未成對電子。(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號元素，有3個能層，故其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2或ne3s23p2。(4)cr為24號元素，基態(tài)cr原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或ar3d54s1，形成離子時，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非空原子軌道，也是宇宙中最豐富的元素；b