2022高考化學一輪復習原子核外電子的運動知識研習（人教）

選修３物質結構與性質選考內容第一節(jié)原子核外電子的運動知識研讀(對應學生用書P169)知識梳理一、原子核外電子的運動特征1．電子層——多電子原子里，電子分層排布(1)分層依據(jù)電子的能量差異主要運動區(qū)域的不同(2)表示方法能量由低到高，離核由近到遠電子層序數(shù)123456……電子層符號KLMNOP……2.原子軌道——同一層上的電子可能在不同軌道上運動(1)含義用量子力學描述電子在原子核外空間運動的①_________。(2)表示及形狀不同形狀的軌道可用②_________等表示，s軌道呈③____，p軌道呈④______。(3)伸展方向s、p、d、f軌道分別有⑤___________個伸展方向，例如p軌道包含⑥__________3個軌道。(4)軌道能量(ⅰ)處于同一電子層上的原子軌道：⑦____________；(ⅱ)形狀相同的原子軌道：⑧_______________；主要區(qū)域s、p、d、f球形紡錘形1、3、5、7px、py和pzns<np<nd<nf1s<2s<3s<4s……(ⅲ)電子層和形狀相同時，各軌道能量⑨____。(5)各電子層軌道數(shù)和最多容納電子數(shù)3.自旋運動原子核外電子有兩種不同的自旋狀態(tài)，通常用“?__”和“?__”表示。二、原子核外電子的排布1．核外電子排布遵循的原理(1)能量最低原理原子核外電子先占據(jù)①________的軌道，然后依次進入②相等電子層1234n原子軌道1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f軌道數(shù)目1⑩__?__13?__135?__n24916可容納的電子數(shù)目281832?___13572n2↑↓能量最低________的軌道，這樣使整個原子處于③____的能量狀態(tài)。(2)泡利不相容原理每個原子軌道上最多只能容納④____自旋狀態(tài)⑤____的電子。(3)洪特規(guī)則原子核外電子在能量相同的各個軌道上排布時，電子盡可能分占⑥_______________，且自旋狀態(tài)⑦____。2．表示方法(1)電子排布式如：鋁原子的電子排布式為⑧____________或⑨________能量較高最低兩個不同不同的原子軌道相同1s22s22p63s23p1[Ne]3s23p1溴原子的電子排布式為⑩_____________________或?_____________。(2)軌道表示式用“□”表示一個原子軌道，用“↑”、“↓”表示自旋狀態(tài)不同的電子。如：氧原子的軌道表示式為?_______________。磷原子的軌道表示式為?__________________________。

(3)外圍電子排布式在化學反應中，一般是原子的外圍電子發(fā)生變化(主族元素的外圍電子就是最外層電子)。如氯原子的外圍電子排布式為?______。1s22s22p63s23p63d104s24p5[Ar]3d104s24p53s23p5(即時鞏固解析為教師用書獨有)考點一基態(tài)原子核外電子排布的規(guī)律1．基態(tài)原子核外電子排布規(guī)律(1)能量最低原理：即電子先占據(jù)能量低的軌道，然后依次進入能量較高的軌道，使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。①基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序如右圖所示。②軌道類型相同時，電子層數(shù)愈大，原子軌道能量愈高，如E3p>E2p?？键c整合③電子層數(shù)相同時，按軌道類型s、p、d、f能量升高，如E3d>E3p>E3s。④電子層數(shù)和軌道類型均不同時，原子中的價電子在外層分布時存在原子軌道能量交錯現(xiàn)象。如E4s<E3d<E4p，E5s<E4d<E5p。(2)泡利不相容原理：一個原子軌道中最多只能容納兩個電子，且這兩個電子的自旋狀態(tài)必須不同。(3)洪特規(guī)則①對于基態(tài)原子，電子在能量相同的軌道上排布時，將盡可能分占不同的軌道且自旋狀態(tài)相同。②能量相同的軌道在全充滿、半充滿、全空狀態(tài)時體系的能量較低，原子較穩(wěn)定?！咎貏e提醒】

(1)在書寫基態(tài)原子的軌道表示式時，常出現(xiàn)以下幾種錯誤：(2)當出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns、(n－1)d、np順序填充，但在書寫電子排布式時，仍把(n－1)d放在ns前。如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2。【案例1】下列元素的原子的電子排布式各違背了哪一規(guī)律？(1)6C

1s22s22p(2)21Sc1s22s22p63s23p63d3(3)22Ti1s22s22p63s23p10【解析】

(1)對于C原子來說，2p有3個能量相同的原子軌道，最后2個電子應該以自旋狀態(tài)相同的方式分布在兩個不同的2p軌道上，違反了洪特規(guī)則。(2)根據(jù)軌道能量高低順序可知E4s<E3d，對于21Sc來說，最后3個電子應先排滿4s，再排3d，應為1s22s22p63s23p63d14s2，違反了能量最低原理。(3)對于22Ti來說，3p共有3個軌道，最多可以排6個電子，如果排10個電子，則違反了泡利不相容原理?！敬鸢浮?/p>

(1)洪特規(guī)則(2)能量最低原理(3)泡利不相容原理【即時鞏固1】已知錳的核電荷數(shù)為25，以下是一些同學繪制的錳原子核外電子的軌道表示式，其中最能準確表示錳原子核外電子運動狀態(tài)的是(

)【解析】本題考查電子排布表達方式，要與電子排布規(guī)律相聯(lián)系。A、C違背了洪特規(guī)則，B違背了泡利不相容原理?！敬鸢浮?/p>

D考點二原子的核外電子排布的表示方法【解析】本題考查電子排布表達方式，要與電子排布規(guī)律相聯(lián)系。A、C違背了洪特規(guī)則，B違背了泡利不相容原理?！敬鸢浮?/p>

D【特別提醒】

(1)電子排布式在書寫時特別注意如Cr、Cu等符合洪特規(guī)則特例的元素。(2)上述五種表示核外電子排布的方法中，軌道表示式最能反映電子的排布情況?！景咐?】按要求填空。(1)11Na的電子排布式_______________________________。(2)20Ca的價電子排布式_____________________________。(3)35Br－的離子結構示意圖__________________________。(4)7N的軌道表示式________________________________?！窘馕觥勘绢}主要考查電子排布式、電子排布圖和微粒結構示意圖，其中,電子排布式是書寫其余兩種排布圖的基礎。11Na:1s22s22p63s1;20Ca：1s22s22p63s23p64s2,價電子排布式為:4s2；35Br－的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p6，故離子結構示意圖為：

；7N的電子排布式為：1s22s22p3，軌道表示式為：

?！敬鸢浮?/p>

(1)1s22s22p63s1

(2)4s2(3)

(4)【規(guī)律方法】

(1)若直接書寫電子排布式時有困難，可先寫出原子的原子結構示意圖，再據(jù)此寫出電子排布式，如：(2)1～36號元素核外電子排布的特殊性①最外層只有1個未成對電子的元素：ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)，ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)，ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)及Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)；最外層有2個未成對電子的元素：ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)，ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)；最外層有3個