1.1.2原子結構高二學案（人教版2019選擇性必修2）（原卷版）

第一章原子結構與性質第一節(jié)原子結構第二課時構造原理與電子排布式學習目標學習目標1.了解原子核外電子排布的構造原理2.能寫出136號元素基態(tài)原子的電子排布式，進一步增強證據(jù)推理意識重點：前四周期基態(tài)原子電子排布式、簡化電子排布式、價層電子排布式的書寫難點：對構造原理的理解自主學習自主學習1、構造原理(1)含義：隨著原子的遞增，絕大多數(shù)元素的原子核外電子將遵循以下順序填充到各能級中：1s、2s、2p、3s、3p、4s、、4p、5s、、5p、6s、、、6p、7s……這個排列順序被稱為構造原理(2)示意圖規(guī)律(1)原子核外電子填充的順序：ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np(2)各能級的能量高低順序可以表示為(n表示能層序數(shù))=1\*GB3①Ens＞E(n1)s＞E(n2)s=2\*GB3②Enp＞E(n1)p＞E(n2)p=3\*GB3③End＞E(n1)d＞E(n2)d=4\*GB3④Enf＞E(n1)f＞E(n2)f=5\*GB3⑤Ens＜E(n－2)f＜E(n－1)d＜Enp(3)電子按照構造原理排布，會使整個原子的能量處于最低狀態(tài)，原子相對較穩(wěn)定【微點撥】①構造原理是絕大多數(shù)基態(tài)原子的核外電子排布順序②從構造原理圖可以看出，從第三能層開始，不同能層的能級出現(xiàn)“能級交錯”現(xiàn)象?！澳芗壗诲e”指電子層數(shù)較大的某些能級的能量反而低于電子層數(shù)較小的某些能級的能量的現(xiàn)象，如：4s＜3d、6s＜4f＜5d2、電子排布式(1)概念：將上所排布的電子數(shù)標注在該能級符號，并按照能層從左到右的順序排列的式子(2)表示方法(3)電子排布式中各符號、數(shù)字的意義：，n表示能層，s表示能級，x表示該能級上有x個電子如如：Al原子電子排布式中各符號、數(shù)字的意義為(4)“三步法”書寫電子排布式：構造原理是書寫基態(tài)原子電子排布式的依據(jù)①第一步：按照構造原理寫出電子填入能級的順序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s……②第二步：根據(jù)各能級容納的電子數(shù)填充電子③第三步：去掉空能級，并按照能層順序排列即可得到電子排布式如：氮、鈉、鈣的電子排布式分別為3、簡化的電子排布式：將電子排布式中的內層電子排布用相應的稀有氣體元素符號加方括號來表示而得到的式子稱為簡化的電子排布式，如：氮、鈉、鈣的簡化電子排布式分別為[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s24、離子的電子排布式書寫：原子失去電子時總是先失去最外層電子，然后失去次外層電子，之后是倒數(shù)第三層電子……對于主族元素的原子來說，一般只失去最外層電子，而過渡元素的原子可能還會進一步失去內層電子；原子得到電子時，一般總是填充到最外能層未填滿的能級上，如：Fe位于第四周期第Ⅷ族，其原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2，F(xiàn)e2＋的核外電子排布式為[Ar]3d6，F(xiàn)e3＋的核外電子排布式為[Ar]3d55、相對穩(wěn)定的狀態(tài)：能量相同的原子在全充滿(p6、d10、f14)或半充滿(p3、d5、f7)時，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定，如：24Cr存在半充滿，29Cu存在全充滿1~36號元素的原子基態(tài)電子排布式和簡化電子排布式(價電子排布式用橫線標示出來)元素符號電子排布式簡化電子排布式元素符號電子排布式簡化電子排布式1H19K2He20Ca3Li21Sc4Be22Ti5B23V6C24Cr7N25Mn8O26Fe9F27Co10Ne28Ni11Na29Cu12Mg30Zn13Al31Ga14Si32Ge15P33As16S34Se17Cl35Br18Ar36Kr5、外圍電子排布式(價電子排布)(1)概念：將簡化電子排布式中的稀有氣體和中括號去掉得到的即為外圍電子排布式，也叫價電子排布氮鈉鈣鐵銅簡化電子排布式[He]2s22p3[Ne]3s1[Ar]4s2[Ar]3d64s2[Ar]3d104s1外圍電子排布式2s22p33s14s23d64s23d104s1(2)規(guī)律①主族元素的最外層電子就是外圍電子，又稱價電子②過渡元素的外圍電子一般包括最外層的s電子和次外層的d電子，有的還包括倒數(shù)第三層的f電子學習過程學習過程情景導入：通過剛才的視頻，我們回顧了以前學過的電子的運動狀態(tài)和前三周期的原子結構示意圖的書寫，那么第四周期元素的原子結構示意圖該如何書寫，原子核外的電子排布還有哪些其他的表達方式，今天我們就來研究這方面的問題。一、構造原理任務一、認識構造原理【學生活動】閱讀教材P8第二自然段，了解構造原理，回答下列問題：1、構造原理的內容？2、構造原理示意圖中：小圓圈表示一個，每一行對應一個，箭頭引導的曲線顯示3、根據(jù)構造原理示意圖，找出電子排布的順序？任務二、探究電子的填充順序【學生活動】小組合作討論，仔細觀察構造原理示意圖，回答以下問題：1、從能層的角度看，電子的填充順序規(guī)律是怎樣的？2、從能級的角度看，電子的填充順序規(guī)律是怎樣的？3、電子填充的順序，有沒有特殊情況出現(xiàn)？任務三、探究能級交錯的現(xiàn)象【學生活動】閱讀教材P10第二、三自然段，回答以下問題：1、能級交錯的內容？2、構造原理呈現(xiàn)的能級交錯源于事實，是的，而不是任何理論推導的結果。構造原理是一個，是個假想過程。3、Cr和Cu最后兩個能級的電子排布是什么？活動一、舉一反三，通過教師講授一個表達式，學生能夠自己說出3s1、2p3、4p5、3d10、4f12這5個表達式的涵義3s1：2p3：4p5：3d10：4f12：活動二、各小組討論剩余元素基態(tài)原子電子排布式的書寫，到黑板補充8O：13Al：16S：17Cl：26Fe：31Ga：35Br：29Cu：24Cr：活動三、閱讀教材P11思考與討論第一題，小組合作討論，回答其中的問題【思考與討論】按照構造原理寫出稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡、的基態(tài)原子的最外層電子排布；除氦外它們的通式是什么？He：Ne：Ar：Kr：Xe：Rn：Og：通式：任務四、利用電子排布式書寫鈦、錳、鐵、鋅、鉻、銅、鍺、砷、氪的原子結構示意圖【學生活動】書寫鈦、錳、鐵、鋅、鉻、銅、鍺、砷、氪的原子結構示意圖。分組討論，完成填空，到黑板前展示填寫結果，大家共同探討22Ti:25Mn：26Fe：30Zn：24Cr：29Cu：32Ge：33As:36Kr：任務五、探究簡化的電子排布式【學生活動】閱讀教材P11思考與討論第二題，回答其中的問題【思考與討論】電子排布式可以簡化，如鈉的電子排布式可以簡化為[Ne]3s1。試問：上式方括號里的符號的意義是什么？請仿照鈉原子的簡化的電子排布式，寫出第8號元素氧、第14號元素硅和第29號元素銅的簡化電子排布式？任務六、探究價層電子排布式的相關內容【學生活動】閱讀教材P11思考與討論第三題，小組討論，回答下列問題1、價電子層的定義：2、請從書末的元素周期表中找出Na、Al、Cl、Mn、Br的價層電子排布。3、查看書末元素周期表中前四周期元素的價層電子排布，總結不同族中，價層電子的排布規(guī)律，并寫出通式。課堂練習課堂練習1．下列微粒中，未成對電子數(shù)最多的是A．O：1s22s22p4 B．P：1s22s22p63s23p3C．Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 D．Mn：1s22s22p63s23p63d54s22．下列說法正確的是A．HClO的電子式：B．2—丁烯的鍵線式：C．基態(tài)氧原子價電子排布圖：D．基態(tài)Cr原子電子排布式：3．按照量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述，下列說法不正確的是A．p能級有3個軌道B．s電子云輪廓圖為球形C．電子躍遷所得原子光譜可用于元素鑒定D．基態(tài)Si原子的2p能級與3p能級中的電子能量相同4．某元素的原子有16個不同運動狀態(tài)的電子，下列說法正確的是A．該元素的最高價氧化物為兩性氧化物B．基態(tài)原子中所有的電子占有3個能級，有9種空間運動狀態(tài)C．基態(tài)原子中能量最高的電子的電子云的形狀為啞鈴形D．若將該基態(tài)原子的電子排布式寫成違背了泡利原理5．下列化學用語使用正確的是A．甲醛的電子式 B．硫原子的價電子排布式3s23p4C．中子數(shù)為18的氯原子 D．明礬的化學式Al2(SO4)36．下列說法正確的是（

）A．N2的電子式：B．基態(tài)碳原子的最外層電子軌道表達式：C．Zn2+的最外層電子排布式為3s23p63d10D．比例模型可以表示CH4分子，也可以表示CCl4分子7．下列說法正確的是A．Fe3+的最外層電子排布式為3s23p63d5B．p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量C．雜化軌道既可以形成σ鍵，也可以形成π鍵D．根據(jù)原子核外電子排布的特點，Cu在元素周期表中位于d區(qū)8．下列說法中不正確的是A．處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子 B．表示3p能級有兩個電子C．的電子排布式為 D．同一原子中，2p，3p，4p能級的軌道數(shù)依次增多9．圖1和圖2分別是1s電子的概率密度分布圖和電子云輪廓圖。下列有關認識正確的是A．圖1中的每個小黑點表示1個電子B．圖2表示1s電子只能在球體內出現(xiàn)C．圖2表明1s電子云輪廓圖呈圓形，有無數(shù)對稱軸D．圖1中的小黑點的疏密表示電子在核外空間某處單位體積內出現(xiàn)機會的多少10．下列有關電子云和原子軌道的說法正確的是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能級的原子軌道呈球形，處在該軌道上的電子只能在球殼內運動C．p能級的原子軌道呈啞鈴形，隨著電子層數(shù)的增加，p能級原子軌道也在增多D．與s電子原子軌道相同，p電子原子軌道的平均半徑隨電子層數(shù)的增多而增大11．通常情況下，原子核外p能級、d能級等原子軌道上電子排布為“全空”、“半滿”、“全滿”的時候一般更加穩(wěn)定，稱為洪特規(guī)則的特例。下列事實能作為這個規(guī)則證據(jù)的是A．元素氦(He)的第一電離能遠大于元素氫(H)的第一電離能B．26Fe2＋容易失電子轉變成26Fe3＋，表現(xiàn)出較強的還原性C．基態(tài)銅(Cu)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2D．某種激發(fā)態(tài)碳(C)原子排布式為1s22s12p3而不是1s22s22p212．下列有關化學用語正確的是A．基態(tài)電子排布式為：B．電子式為C．氮原子的軌道表示式是：D．的原子結構示意圖：13．下列有關化學用語使用正確的是A．基態(tài)Se原子的簡化電子排布式：B．甲基正離子的電子式：C．石英的分子式：D．氮原子核外電子排布的軌道表示式：14．下列化學用語正確的是A．Br原子的價電子排布式：3d104S24p5 B．NH4H的電子式：C．聚丙烯的結構簡式 D．HClO的結構式：HOCl15．下列敘述正確的是A．能級就是電子層B．對于確定的n值，其原子軌道數(shù)為n2(n表示電子層)C．基態(tài)K原子的最高能級符號為3sD．不同電子層中的s能級的能量高低相同16．原子光譜：利用原子光譜儀將物質或的頻率(或波長)和強度分布記錄下來得到光譜。17．常溫時，通過NaOH溶液或硫酸改變飽和氯水的pH，溶液中含氯微粒的物質的量分數(shù)與pH的關系如圖所示。回答下列問題：(1)Cl的核外電子占有個原子軌道，中的化學鍵類型是，HClO的電子式是。(2)解釋A點溶液pH=7.54的主要原因：。(3)結合圖象，從平衡移動的角度解釋B點向右Cl物質的量分數(shù)增大的主要原因：①；②。(4)估算圖象中Cl物質的量分數(shù)的上限。18．基態(tài)F原子的價電子排布圖(軌道表示式)為。19．按要求完成下列問題：(1)第三周期中半徑最大的元素A，其基態(tài)原子的價層電子軌道表示式為；(2)B元素的負二價離子電子層結構與氖相同，寫出B離子的電子排布式；(3)元素C的M層p軌道電子比s軌道電子多2個，寫出元素的原子結構示意圖：；(4)元素D處于周期表第四周期第ⅦB族，其原子的價電子排布式為；(5)某元素E的激發(fā)態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p34s1，則該元素基態(tài)原子的電子排布式為；(6)元素F基態(tài)原子核外有8個原子軌道占有電子，則該原子電子排布式是：；(7)G元素基態(tài)原子的M層全