原子核外電子排布規(guī)則

1、第3課時(shí)原子核外電子排布規(guī)則學(xué)習(xí)目標(biāo)定位知道原子核外電子排布的“兩原理一規(guī)則”，會(huì)正確書寫原子的電子排布式和電子排布圖。一基態(tài)原子核外電子的排布原則1能量最低原理原子核外的電子應(yīng)優(yōu)先排布在能量最低的能級(jí)里,然后由里到外，依次排布在能量逐漸升高的能級(jí)里。能級(jí)的能量高低順序如構(gòu)造原理所示(對(duì)于136號(hào)元素來說，應(yīng)重點(diǎn)掌握和記憶“1st2st2pf3st3pt4st3d4p”這一順序)。2泡利原理在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納2個(gè)電子，而且它們的自旋狀態(tài)相反，這一原理被稱為泡利原理。因?yàn)槊總€(gè)原子軌道最多只能容納2個(gè)電子且自旋方向相反，所以從能層、能級(jí)、原子道、自旋方向四個(gè)方面來說明電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是不

2、可能有兩個(gè)完全相同的電子的。如氟原子的電子排布可表示為1s22s22p22p2pZ，由于各原子軌道中的電子自旋方向相反，所以9個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)互不相同。3洪特規(guī)則在相同能量的原子軌道上，電子的排布將盡可能占據(jù)不同的軌道而且自旋方向相同,這就是洪特規(guī)則。誦俗地說，洪特規(guī)則可以表述為電子總是盡量自旋平行地分占不同的軌道。如碳原子的電子排布圖是Is,而不是電子排布圖是Is,而不是洪特規(guī)則的特例在等價(jià)軌道(同一能級(jí))上的電子排布處于全充滿、半充滿和全空狀態(tài)時(shí)，具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性。全充滿：p6、d10、f14相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)全空：p、d0、f0.半充滿：p3、d5、f7如24Cr的電子排布式為1

3、s22s22p63s23p63d54J,為半充滿狀態(tài),易錯(cuò)寫為1s22s22p63s23p63d44s2歸納總結(jié)原子核外電子排布“兩原理一規(guī)則能量最低原理：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。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。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?；顚W(xué)活用1若將15P原子的電子排布式寫成1s22s22p63s23p23p；，它違背了()能量守恒原理B.泡利原理C.能量最低原理D.洪特規(guī)則答案D解析洪特規(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

4、道，而且自旋狀態(tài)相同。下列各原子或離子的電子排布式或電子排布圖表示正確的是2+2小2小6小2小6Ca:1s2s2p3s3p_226F:1s2s3pP:最外層電子排布圖為2小2小626,4.2Cr:1s2s2p3s3p3d4s答案A二是注意是否符合泡利原理和解析解此類題一是要注意觀察電子排布是否符合構(gòu)造原理,二是注意是否符合泡利原理和洪特規(guī)則。千萬不要忽略了Cu、Cr等少數(shù)原子的“能量相同的原子軌道在半充滿、全充滿或全空狀態(tài)時(shí)，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定”這種特例。A項(xiàng)正確，符合核外電子排布規(guī)律；B項(xiàng)錯(cuò)誤，由核外電子排布規(guī)律，電子排完2s后應(yīng)排2p軌道而不是3p軌道，正確的應(yīng)為1s22s22p6

5、;C項(xiàng)錯(cuò)誤，沒有遵循洪特規(guī)則一一電子在能量相同的原子軌道上排布時(shí)，應(yīng)盡可能分占不同的原子軌道且自旋方向相同，正確的應(yīng)為原子較穩(wěn)定，正確的錯(cuò)誤，忽略了能量相同的原子軌道在半充滿狀態(tài)時(shí)，體系的能量較低,電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d54s1。原子較穩(wěn)定，正確的二原子核外電子排布的表示方法1.電子排布式用數(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。寫出下列基態(tài)原子的電子排布式：16S:1s22s22p63s23p4；20Ca:1s%22p63s23p64s2；226266226Fe：1s2s2p3s3p3d4s；2262610129Cu:1s2s2p3s3p3d

6、4s。為了避免電子排布式書寫過于繁瑣，把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)稀有氣體的元素符號(hào)外加方括號(hào)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Ne3s23p4;Ar4s2;Ar3d64s2；Ar3d104s1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(hào)后剩下的部分稱為外圍電子排布式，也叫價(jià)電子排布式。上述四種原子的外圍電子排布式為3s23p4:4s2;3d64s2；3d104s12電子排布圖(1)將每一個(gè)原子軌道用一個(gè)方框表示，在方框內(nèi)標(biāo)明基態(tài)原子核外電子分布的式子稱為電子排布圖。以鋁原子為例，電子排布圖中各符號(hào)、數(shù)字的意義為I一能杠序最|娛子軌迫一箭頭羔示i個(gè)旳齊斥

7、范自旋狀用叫”左示I一能杠序最|娛子軌迫一箭頭羔示i個(gè)旳齊斥范自旋狀用叫”左示2個(gè)flSt方問郴反陽電干)寫出下列基態(tài)原子的電子排布圖:(3)在電子排布圖中也可以用圓圈表示一個(gè)原子軌道,如Na：或?qū)懗蒒e原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意(簡)圖：圓圈內(nèi)數(shù)字表示質(zhì)子數(shù)，弧線表示能層(電子層)，弧線內(nèi)數(shù)字表示該能層(電子層)中的電子數(shù)。寫出下列原子或離子的結(jié)構(gòu)示意圖：歸納總結(jié)歸納總結(jié)(1)電子排布式和電子排布圖反映的是基態(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。雖然電子排布是遵循構(gòu)造原理的，但書寫電子排布式時(shí)應(yīng)按照能層的順序書寫。如鐵原子的電子排布式是1s%22

8、p63s23p63d64s2,而不寫作1s22s22p63s23p64s23d6。主族元素的最外層電子就是外圍電子，又稱價(jià)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。簡單離子是原子得失一定數(shù)目電子后的產(chǎn)物。在表達(dá)陰、陽離子的核外電子排布狀況時(shí),務(wù)必注意離子與原子之間的電子數(shù)目關(guān)系。活學(xué)活用3.下列有關(guān)核外電子排布式不正確的是()24Cr的電子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1AfliilK的簡化電子排布式：Ar4s1N原子的電子排布圖為S原子的電子排布圖為答案D解析S原子的電子排布圖違反了洪特規(guī)則，正確的應(yīng)是3s3p口|j3s3

9、p口|j卄申畫出錳原子的電子排布圖，并回答下列問題。(1)電子排布圖(2)在錳原子的核外電子中，有(2)在錳原子的核外電子中，有種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子；共有對(duì)成對(duì)電子;個(gè)成單電子；最高化合價(jià)為Ls2s即h+llt個(gè)成單電子；最高化合價(jià)為Ls2s即h+llt小AT5+7答案(2)25103dT11TAJkA+1價(jià)。倉:學(xué)習(xí)小結(jié)排布規(guī)儒原子核外電F排布規(guī)儒原子核外電F排布表示方法能撾址低県珅泡利原理洪特規(guī)則電子排布成削子排布圖慷子結(jié)構(gòu)簡圖當(dāng)堂檢測(cè)1“各能級(jí)最多容納的電子數(shù)是該能級(jí)原子軌道數(shù)的兩倍”，支撐這一結(jié)論的理論是（）構(gòu)造原理B.泡利原理C洪特規(guī)則D.能量最低原理答案B解析根據(jù)泡利原理，每個(gè)原子

10、軌道中最多能容納2解析根據(jù)泡利原理，每個(gè)原子軌道中最多能容納2個(gè)自旋狀態(tài)相反的電子，所以每個(gè)能級(jí)最多能容納的電子數(shù)是該能級(jí)原子軌道數(shù)的2倍，選項(xiàng)B符合題意。2下列表達(dá)式錯(cuò)誤的是（）HH：C：H甲烷的電子式：H氮原子的L層電子的電子排布圖:硫離子的核外電子排布式：1s22s22p63s23p4碳-12原子：16C答案C解析C項(xiàng)是硫原子的核外電子排布式，而不是硫離子的，硫離子的核外電子排布式為226261s2s2p3s3p。3.某基態(tài)原子核外共有6個(gè)電子，分布在K與L能層上，在下列L層分布中正確的是（）B.ArIXftAf2ptB.ArIXftAf2pt即2pt1答案D解析A項(xiàng)錯(cuò)誤，2s軌道應(yīng)排滿

11、2個(gè)電子，且自旋方向相反；B項(xiàng)錯(cuò)誤，2p軌道的2個(gè)電TOC o 1-5 h z子自旋方向要相同；C項(xiàng)錯(cuò)誤，2p軌道的2個(gè)電子應(yīng)分占2個(gè)軌道，且自旋方向相同；D項(xiàng)正確，2p的3個(gè)軌道能量是相同的。4在下列各組電子構(gòu)型中，屬于基態(tài)原子，屬于激發(fā)態(tài)原子，是錯(cuò)誤的電子排布式。221s2s1s22s23s21s22s22p63s23px3py3pZ4s11s22s22p63s23p54s11s22s22p63s23pX3p：3pZ226521s2s2p2d3s答案A、EC、DB、F解析基態(tài)原子是指電子填充順序符合能量最低原理，各軌道電子排布不違背泡利原理和洪特規(guī)則的原子；激發(fā)態(tài)原子是指電子未按軌道能量順

12、序填充，但各軌道電子排布不違背泡利原理和洪特規(guī)則的原子。A項(xiàng)表示鈹原子的基態(tài)；E項(xiàng)表示硫原子的基態(tài)（還可寫作3p?3p；3pZ或3p3py3pZ）；C項(xiàng)中1個(gè)3p電子激發(fā)到4s軌道上，屬于激發(fā)態(tài)原子；同理，D項(xiàng)中1個(gè)3p電子激發(fā)到了4s能級(jí)上，屬于激發(fā)態(tài)；B項(xiàng)不符合能量最低原理，也不可能是1s22s22p2中2p電子躍遷的結(jié)果，是錯(cuò)誤的；F項(xiàng)中的“2d”能級(jí)是不存在的，也是錯(cuò)誤的。4t5如果在3p能級(jí)上有3個(gè)電子，則它們應(yīng)排布為（電子排布圖），而不能排布為1;因?yàn)檫@違背了。如果3p能級(jí)上有4個(gè)電子，有人認(rèn)為可以排布為tAttAt答案洪特規(guī)則不正確，因?yàn)?p能級(jí)上只有3占AAf，你認(rèn)為是否正確，

13、說明理由個(gè)軌道，不能排布為解析若3p能級(jí)上有3個(gè)電子，則它們應(yīng)排布為，不能排布為，因?yàn)檫@違背了泡利原理（一個(gè)軌道最多只能容納2個(gè)電子）和洪特規(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,且自旋狀態(tài)相同），若3p能級(jí)上有4個(gè)電子，則排布成40分鐘課時(shí)作業(yè)基礎(chǔ)過關(guān)一、原子核外電子排布規(guī)則的理解與應(yīng)用1下列電子排布圖所表示的元素原子中，能量處于最低狀態(tài)的是（）答案C.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(jìn)行排布。A項(xiàng)中2s軌道沒有排滿電子就排在了2p軌道上，顯然能量不是最低的；B項(xiàng)中2p軌道上的電子

14、排布不符合洪特規(guī)則，三個(gè)電子各占一個(gè)p軌道且自旋狀態(tài)相同時(shí)，能量最低；C項(xiàng)中2p3為半充滿狀態(tài)，能量最低；D項(xiàng)中2p軌道未排滿就排3s軌道，能量不是最低的。故正確答案為C。2下列排布不符合泡利原理的是（）A.2p能級(jí):AB.3d能如AAAAC.2p能級(jí)：AAAAD.31能級(jí)1AA答案C解析由于泡利原理指的是一個(gè)原子軌道中最多只能容納兩個(gè)電子，并且這兩個(gè)電子的自旋狀態(tài)必須相反，所以只有選項(xiàng)C不符合此原理。3已知錳的核電荷數(shù)為25,以下是一些同學(xué)繪制的基態(tài)錳原子的電子排布圖，其中最能準(zhǔn)確表示基態(tài)錳原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的是（）3pB.NFAt1t*3pt43p*i,t4El答案D解析根據(jù)洪特規(guī)則，電

15、子排布在同一能級(jí)的不同軌道上時(shí)優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,且自旋狀態(tài)相同，A3pB.NFAt1t*3pt43p*i,t4El答案D解析根據(jù)洪特規(guī)則，電子排布在同一能級(jí)的不同軌道上時(shí)優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,且自旋狀態(tài)相同，A中3d能級(jí)中的電子未單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，C中3d能級(jí)中的電子雖單獨(dú)占據(jù)1個(gè)原子軌道最多可容納2個(gè)電子且自旋狀態(tài)相反，B中的s軌道的自旋狀態(tài)相同。一、原子核外電子排布的表示方法()4.下列各離子的電子排布式錯(cuò)誤的是A.Na+1s22s22p6B.F-1s22s22p6C.N3+1s22s22p6D.O2-1s22s22p6個(gè)軌道但自旋狀態(tài)不相同。根據(jù)泡利原理,答案C解析本題的關(guān)鍵是判斷所

16、給的電子數(shù)與元素符號(hào)是否相符。Na+、F-、02-都含有10個(gè)C項(xiàng)錯(cuò)誤。又能與燒堿溶液反應(yīng)，且都產(chǎn)生H2的是（）答案D6.下列原子構(gòu)成的單質(zhì)中既能與稀硫酸反應(yīng),核內(nèi)無中子的原子外圍電子構(gòu)型為3s23p4的原子C.電子排布圖為2p2OC.電子排布圖為2p2O卜OBE右Is2s的基態(tài)原子22612處于激發(fā)態(tài)時(shí)其原子的電子排布式可能為1s2s2p3s3p答案D解析據(jù)題干信息可知該元素是Al,D項(xiàng)符合題意；A為氫原子，B為硫原子，C為鎂原子,三項(xiàng)都不符合題意。、由原子核外電子排布確定元素7.某主族兀素的原子，種原子的質(zhì)子數(shù)（M層上有一個(gè)半充滿的能級(jí)（即該能級(jí)的每個(gè)軌道只有1個(gè)電子），這）A.只能是7B

17、.只能是15C.是11或15答案CD.是11或13解析主族元素的M能層中d能級(jí)上的電子為全充滿或全空狀態(tài)，故滿足題中條件的M能層中的電子排布為3s1或3s23p3，原子核外電子總數(shù)分別為11或15,故C項(xiàng)正確。8某元素的3p能級(jí)上有兩個(gè)未成對(duì)電子，因此其（）第三能層上有4個(gè)電子最高正價(jià)為+2最高正價(jià)為+4第二電子層沒有未成對(duì)電子答案D解析由于3p能級(jí)上有兩個(gè)未成對(duì)電子，所以該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2或者2小2小6小2小41s2s2p3s3p。下列說法正確的是（）某微粒核外電子排布為2、8、8結(jié)構(gòu)，則該微粒一定是氬原子最外層電子達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的微粒只能是稀有氣體的原子F、Na

18、*、Mg2*、Al3+是與Ne原子具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子原子核外2p原子軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子的元素一定是氧元素答案C解析具有2、&8結(jié)構(gòu)的微粒還可能為S2-、Cl-、K+、Ca2+等，A項(xiàng)不對(duì)；最外層電子達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的微粒還可能由活潑金屬的原子失去電子或活潑非金屬的原子得到電子而形成,B項(xiàng)也不對(duì)；具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，其核外電子層數(shù)和每層電子數(shù)都相同，故2p原子軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子的排布有（為碳元素2p2p原子軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子的排布有（為碳元素2pf1A|正確；原子核外氧元素），故D項(xiàng)不對(duì)。A、B屬于短周期中不同主族的元素，A、B原子的最外層電子中，成對(duì)電子和未成對(duì)電TOC o

19、1-5 h z子占據(jù)的軌道數(shù)相等，若A元素的原子序數(shù)為a,則B元素的原子序數(shù)可能為（）a4a5a+3a+4A.B.C.D.答案B解析解析從中看出B、Al、O和S符合，其成對(duì)電子占據(jù)的軌道數(shù)和未成對(duì)電子占據(jù)的軌道數(shù)相等。結(jié)合A、B屬于不同主族可得、符合。能力提升（1）按要求填空：TOC o 1-5 h z第三周期中有兩個(gè)成單電子的元素符號(hào)是。四核10電子的粒子的電子式（寫一種）第四周期中，3d軌道半充滿的元素符號(hào)是（2）寫出符合下列條件的元素原子的電子排布式：自然界中含量居第二的金屬元素第四周期0族元素能形成自然界中最硬的單質(zhì)的元素H*H：X:H答案Si、SCr、Mn22626621s2s2p3

20、s3p3d4s2262610262221s2s2p3s3p3d4s4p1s2s2p某元素A原子的L層要比M層少6個(gè)電子，它有兩種常見的陽離子a和b(其中a的化合價(jià)大于b的化合價(jià))。則：a的M層比N層多個(gè)電子；b的L層比M層少個(gè)電子。a的穩(wěn)定性(填“大于”或“小于”)b的穩(wěn)定性。寫出A的電子排布式：。a的最外層電子排布圖為。答案(1)136大于22626621s2s2p3s3p3d4s3s3p3s3p3d解析本題考查的是由原子核外電子排布推斷元素名稱。由于第一、二層電子排布不出現(xiàn)能級(jí)交錯(cuò)，由題意可知A元素的L層已填滿，共有8個(gè)電子，可得A的M層上有14個(gè)電子，則A的第三層電子排布為3s23p63

21、d6，即可得A的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,即A為Fe原子，其兩種陽離子為Fe3+和Fe2+,陽離子a的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,陽離子b的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，再根據(jù)洪特規(guī)則，a的3d軌道處于半充滿狀態(tài)，a比b穩(wěn)定。13有A、B、C、D四種元素，其中A元素是1826年一位法國青年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的，他在研究海水制鹽時(shí)向剩余的副產(chǎn)物(苦鹵)中通入氯氣后發(fā)現(xiàn)溶液的顏色變深，經(jīng)進(jìn)一步提取可得紅棕色液體，有刺激性氣味；B、C、D的核外電子層數(shù)不超過3,D原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)正好TOC o 1-5 h z等于C原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)的2

22、倍，而它們的最外層電子數(shù)相等；D原子的最內(nèi)層電子數(shù)是B原子核外電子數(shù)的2倍。回答下列問題：四種元素分別為A.、B.、C.、D.。A原子的電子排布式為,D原子的原子結(jié)構(gòu)簡圖為。寫出由上述元素組成的單質(zhì)和化合物相互作用生成沉淀的兩個(gè)化學(xué)方程式、答案(1)Br(溴)H(氫)0(氧)S(硫)2262610226261025(2)1s2s2p3s3p3d4s4p2H2S+O2=2SJ+2H2OH2S+Br2=SJ+2HBr解析紅棕色液體為液溴，故A為溴元素。符合題意的C、D分別為氧元素和硫元素，而H2S具有硫原子的K電子層上有2個(gè)電子，故B為氫元素。四種元素形成的化合物中只有強(qiáng)還原性，能被B2、H2S具

23、有TOC o 1-5 h z14已知A原子中只含1個(gè)電子；B原子的3p軌道上得到1個(gè)電子后不能容納外來電子；C原子的2p軌道上有1個(gè)電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反；D原子的第三能層上有8個(gè)電子，第四能層上只有1個(gè)電子；E原子的價(jià)電子排布式為3s23p6。按要求書寫下列圖式。B原子的結(jié)構(gòu)示意圖：；C原子的電子排布圖：；D原子的核外電子排布式：；B離子的電子式：。寫出由A、B、C、D中的三種元素組成的化合物的化學(xué)式：(至少寫出5種)。寫出由上述元素組成的物質(zhì)制得A的單質(zhì)的化學(xué)方程式：、(至少寫出2個(gè))。寫出E的元素符號(hào)：，要證明太陽光中含有E元素，可采用的方法是答案1s22s答案1s22s

24、22p63s23p64s1或Ar4s1Is2s2p|A(2)K0H、KCIO、KCIO3、HCIO、HCIO3(其他合理答案也可)由解2H2O=2H2+。2匸2K+2H2O=2KOH+出匸(其他合理答案也可)Ar對(duì)太陽光進(jìn)行光譜分析解析由題意知，A原子中只有1個(gè)電子，A為H；B原子的3p軌道上有5個(gè)電子，則B為Cl；C原子的2p軌道上有4個(gè)電子，則C為O;D原子的價(jià)電子排布式為4s1,則D為K;由E原子的價(jià)電子排布式可知E為Ar。(1)本題要求同學(xué)們對(duì)常見的化學(xué)用語準(zhǔn)確理解，熟練書寫。原子結(jié)構(gòu)示意圖能簡明地表示原子的組成和電子在原子核外的分層排布情況，電子排布式能表明電子在各電子層不同原子軌道上的排布情況；電子排布圖可進(jìn)一步表明電子在各原子軌道上的自旋狀態(tài)；