202X_202X學(xué)年高中化學(xué)專題2第1單元原子核外電子的運動第2課時原子核外電子的排布課件蘇教版選修3

1、第2課時原子核外電子的排布專題2第一單元原子核外電子的運動1.從微觀層面理解原子的組成及結(jié)構(gòu)，了解核外電子的排布規(guī)則，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的學(xué)科核心素養(yǎng)。2.能結(jié)合能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則書寫和說明136號元素基態(tài)原子的核外電子排布式和軌道表示式，發(fā)展證據(jù)推理與模型認知的學(xué)科核心素養(yǎng)。核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)達標(biāo)檢測達標(biāo)檢測檢測評價 達標(biāo)過關(guān)新知導(dǎo)學(xué)新知導(dǎo)學(xué)啟迪思維 探究規(guī)律內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN新知導(dǎo)學(xué)XIN ZHI DAO XUE0101一、核外電子的排布原理1.能量最低原理(1)能量最低原理原子核外電子先占據(jù)能量低的軌道，然后依次進入能量高的軌道，這樣使整個原子處于

2、的能量狀態(tài)。最低(2)基態(tài)原子的核外電子在原子軌道上的排列順序：隨著原子核電荷數(shù)的遞增，絕大多數(shù)元素的原子核外電子排布遵循下列順序：電子所排的軌道順序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、 、4p、5s、 、5p、6s、 、 、6p、7s，這是從實驗得到的規(guī)律，適用于大多數(shù)基態(tài)原子的核外電子排布。由下圖可知，各軌道的能量高低順序，可由下列公式得出：ns(n2)f(n1)dE(4f)E(4s)E(3d)B.E(3d)E(4s)E(3p)E(3s)C.E(4s)E(3s)E(2s)E(4s)E(4f)E(3d)解析原子核外電子排布的軌道能量順序為1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s

3、、4d、5p可選出答案。例2 (2018三亞高二檢測)電子在一個原子的下列原子軌道中排布時，最后一個排布的是 A.ns B.npC.(n1)d D.(n2)f解析根據(jù)原子中原子軌道的能量高低順序：ns(n2)f(n1)dnp，所以最后一個排布的應(yīng)是能量最高的軌道，應(yīng)為np軌道。二、原子核外電子排布的表示方法1.電子排布式(1)概念：將 上所排布的電子數(shù)標(biāo)注在該軌道符號 ，并按照電子層從左到右的順序排列的式子。(2)表示方法。軌道右上角(3)寫出下列原子的電子排布式：16S： ；20Ca： ；26Fe： ；29Cu： 。(4)為了避免電子排布式書寫過于繁瑣，把內(nèi)層電子已達到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分寫成

4、“原子實”，以相應(yīng)稀有氣體的元素符號外加方括號表示，得到簡化的電子排布式。上述四種原子的簡化電子排布式為 ； ； ； 。(5)在簡化的電子排布式中，省去相應(yīng)的稀有氣體的元素符號后剩下的部分稱為外圍電子排布式。上述四種原子的外圍電子排布式為 ； ； 。1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p64s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d104s1Ne3s23p4Ar4s2Ar3d64s2Ar3d104s13s23p44s23d64s23d104s12.軌道表示式(1)概念：將每一個 用一個方框表示，在方框內(nèi)標(biāo)明基態(tài)原子_的式子稱為軌道表示式

5、。(2)表示方法原子軌道核外電子分布自旋狀態(tài)相反電子及其自旋狀態(tài)軌道(3)寫出下列基態(tài)原子的軌道表示式：O： ；Na： 。(4)在軌道表示式中也可以用圓圈表示一個原子軌道，如Na：或?qū)懗蒒e 。3.原子結(jié)構(gòu)示意圖(1)原子結(jié)構(gòu)示意(簡)圖：圓圈內(nèi)數(shù)字表示質(zhì)子數(shù)，弧線表示電子層，弧線內(nèi)數(shù)字表示該電子層中的電子數(shù)。(2)寫出下列原子或離子的結(jié)構(gòu)示意圖：K：；Fe： ；Mg2： ；Cl： 。相關(guān)視頻歸納總結(jié)1.電子排布式和軌道表示式反映的是基態(tài)原子即處于最低能量狀態(tài)的原子的電子排布情況，它們相互關(guān)聯(lián)，可以非常方便地相互轉(zhuǎn)換。2.雖然電子排布是遵循能量最低原理的，但書寫電子排布式時應(yīng)按照電子層的順序書

6、寫。如鐵原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，而不寫作1s22s22p63s23p64s23d6。3.主族元素的最外層電子就是外圍電子。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。4.簡單離子是原子得失一定數(shù)目電子后的產(chǎn)物。在表達陰、陽離子的核外電子排布情況時，務(wù)必注意離子與原子之間的電子數(shù)目的關(guān)系。5.(1)電子排布式的書寫元素符號；軌道符號；軌道順序按電子層由里到外和s、p、d、f的順序；電子個數(shù)(右上角標(biāo)出)。注意電子排布式與外圍電子排布式的區(qū)別。(2)軌道表示式的書寫格式元素符號；軌道框(一個軌道一個框，能量相同的軌道

7、連在一起)；電子自旋狀態(tài)(用“”“”表示)；軌道符號。p、d等如有空軌道也要畫出。例3 (2018福建季延中學(xué)高二期中)若將15P原子的電子排布式寫成 ，它違背了 A.能量守恒原理 B.泡利原理C.能量最低原理 D.洪特規(guī)則解析洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在能量相同的不同軌道時，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。例4(2018大連高二期中)下列軌道表示式所表示的元素原子中，能量處于最低狀態(tài)的是 A.B.C.D.解析本題考查的是核外電子排布的基本原理。要使各原子能量處于最低狀態(tài)(即基態(tài))，核外電子必須遵循三大原理進行排布。A項中2s軌道沒有排滿電子就排在了2p軌道上，顯然能量不

8、是最低的；B項中2p軌道上的電子排布不符合洪特規(guī)則，三個電子各占一個p軌道且自旋狀態(tài)相同時，能量最低；C項中2p3為半充滿狀態(tài)，能量最低；D項中2p軌道未排滿就排3s軌道，能量不是最低的。例5下列表示式錯誤的是 A.Mg2的軌道表示式：B.Na的結(jié)構(gòu)示意圖： C.24Cr的外圍電子排布式：3d54s1D.C的電子排布式：1s22s12p3鈉離子核內(nèi)有11個質(zhì)子，核外有2個電子層，第一層上有2個電子、第二層上有8個電子，其結(jié)構(gòu)示意圖為 ，故B正確；原子序數(shù)為24，說明原子核外電子數(shù)為24，根據(jù)能量最低原理、洪特規(guī)則特例得到電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，外圍電子排布式為3

9、d54s1，故C正確；D項違反能量最低原理，所以C的電子排布式為1s22s22p2，錯誤。解析Mg2含有10個核外電子，電子排布式為1s22s22p6，軌道表示式為 ，故A正確；易錯警示(1)電子排布式的書寫順序與核外電子進入軌道的順序不同。電子排布式的書寫順序按電子層由里到外和s、p、d、f的順序，而核外電子進入軌道的順序按照基態(tài)原子在原子軌道上的排布順序。(2)基態(tài)原子失電子時，由外層向里層，同層則按軌道能量由高到低順序失電子。如Cr(Ar3d54s1)Cr3(Ar3d3)三、光譜與光譜分析1.光譜形成原因不同元素的原子發(fā)生時會吸收或釋放不同的光。2.光譜分類躍遷吸收發(fā)射3.光譜分析在現(xiàn)代

10、化學(xué)中，利用 上的特征譜線來鑒定元素的分析方法。原子光譜歸納總結(jié)(1)電子的躍遷是物理變化(未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移)，而原子得失電子時發(fā)生的是化學(xué)變化。(2)一般在能量相近的軌道間發(fā)生電子躍遷。例6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.電子由能量較高的軌道向能量較低的軌道躍遷時以光的形式釋放能量B.電子由能量較低的軌道向能量較高的軌道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)解析解答該題的關(guān)鍵是明確基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的相互轉(zhuǎn)化及其轉(zhuǎn)化過程中的能量變化及現(xiàn)象。在電流作用下，基態(tài)氖原子的電子吸收能

11、量躍遷到能量較高的軌道，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子 ，這一過程要吸收能量，不會發(fā)出紅色光；而電子從較高能量的軌道躍遷到較低能量的軌道時，將釋放能量，從而產(chǎn)生紅光，故A項正確。學(xué)習(xí)小結(jié)返回達標(biāo)檢測DA BIAO JIAN CE0202123451.正誤判斷(1)在一個多電子的原子中可以有兩個運動狀態(tài)相同的電子()(2)電子躍遷時只能吸收能量()(3) 違背了洪特規(guī)則()(4)電子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10違反了泡利不相容原理()(5)電子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3違反了能量最低原理()(6)3d6的軌道表示式為 ()67123452.以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化

12、學(xué)用語中，對電子運動狀態(tài)描述最詳盡的是 6A.He B. C.1s2 D. 解析A項只能表示最外層電子數(shù)；B項只表示核外的電子分層排布情況；C項具體到各電子層的電子數(shù)；而D項包含了電子層數(shù)、原子軌道以及電子的自旋方向，故該項正確。7123453.描述硅原子核外電子運動說法錯誤的是 A.有4種不同的伸展方向B.有14種不同運動狀態(tài)的電子C.有5種不同能量的電子D.有5種不同的運動區(qū)域解析硅原子為14號元素，電子排布式為1s22s22p63s23p2，共2種軌道，s軌道為球形，只有1種伸展方向，p軌道有3種伸展方向，則有4種不同的伸展方向，故A正確；硅原子為14號元素，則核外有14種不同運動狀態(tài)的

13、電子，故B正確；硅原子電子排布式為1s22s22p63s23p2，所以有5種不同能量的電子，故C正確；硅原子核外有3個電子層，所以有3種不同的運動區(qū)域，故D錯誤。67123454.(2018成都期末)若某基態(tài)原子的外圍電子排布式為4d15s2，則下列說法正確的是 A.該元素基態(tài)原子共有3個電子B.該元素基態(tài)原子核外有5個電子層C.該元素基態(tài)原子最外層有3個電子D.該元素基態(tài)原子M電子層共有8個電子解析根據(jù)原子核外電子排布規(guī)則，結(jié)合其外圍電子排布式為4d15s2，可知該元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，故該元素基態(tài)原子共有39個電子，5個電子層，其中最外層有2個電子，M電子層共有18個電子，B項正確。675.(2018深州中學(xué)期中)下列關(guān)于鈉元素的幾種表達式錯誤的是 A.Na