【最新】2018-2019学年高中化学鲁科版选修3课件：第1章第2节1基态原子的核外电子排布
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第1课时
基态原子的核外电子排布
一、基态原子的核外电子排布原则 1．能量最低原则 (1)基态原子的核外电子总是尽可能排布在能量 低 的原子 轨道上，然后由里及外逐步排布在能量 较高 的原子轨道上。 (2)基态原子核外电子轨道上的排列顺序为 1s、2s、2p、 3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s…… ，该顺序适用于
第二层有两个能级(2s和2p)，依此类推。
2．基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序
3．能级交错现象
(1)角量子数l相同时，主量子数n愈大，能级愈高，如 E3p>E2p。 (2)n相同时，l愈大能级愈高，如E3d>E3p>E3s。 (3)n、l不同时，在原子中的价电子在外层分布时存在
能级交错现象。如E4s<E3d<E4p，E5s<E4d<E5p。
示式可表示为 。
三、价电子
1．定义
与 化学反应 密切相关的 外层 原子轨道上的电子，称 为价电子 。 2．应用 为了便于研究化学性质与 核外电子 的关系，人们常常
只表示出原子的 价电子 排布。如基态氮原子的价电子排布
22p3 2s 为 。
1．2p能级上有2个未成对电子的元素是________。 分析：2p能级上排有电子，说明1s,2s能级已排满，故 2p能级上有2个未成对电子元素的轨道表示式为 或，是碳元素或氧元素。
荷数。
(1)A元素基态原子的轨道表示式由题意可表示如下： ，可见该元素原子核外有7个电子，为
氮元素，其元素符号为N。
(2)B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18 个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。 (3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价 离子，其原子的核外电子排布式为
答案：碳或氧
2．价电子就是最外层电子吗？ 分析：不一定。价电子是指决定元素化学性质的电子。 最外层电子是价电子，但有的内层电子也是价电子，如
铁原子3d轨道上的电子也参与化学反应，也属于价电子。
3．n值不同的原子轨道能量随n值增大而增大吗？ 分析：不一定。l相同时，n愈大，原子轨道能量越大，如 E3p>E2p。但n、l不同时，在原子中原子轨道能量产生交错 现象，如E4s<E3d<E4p，E5s<E4d<E5p等。
大多数基态原子的核外电子排布。
2．泡利不相容原理 一个原子轨道中最多只能容纳 两 个电子，并且这两个电 子的自旋方向必须 相反 。
3．洪特规则
(1)洪特规则：对于基态原子，电子在 能量相同 的轨道上 排布时，应尽可能分占不同 的轨道并且自旋方向相同 。 (2)洪特规则特例：通过分析光谱实验的结果，洪特进一 步指出，能量相同的原子轨道在 全满 (d10)、半满 (d5)和 全空 (d0)状态时，体系能量低，原子较稳定。
层有2个电子，其元素符号为________。 (2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子 层结构都与氩的相同，B的元素符号为________，C的元 素符号为________。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符 号为________，其基态原子的电子排布式为________。 (4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子， 只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其基态原 子的电子排布式为________。 [解析] 解决这类题一般先推出电子排布式，求出核电
二、核外电子排布的表达方式 1．电子排布式 简写为nlx，其中n为 主量子数 ，l为 角量子数 ，并用其
所对应的符号表示，x为 电子数 。如氧原子的电子排布式
可表示为 1s2 2s2 2p4 。 2．轨道表示式 一般用 小圆圈 (方框、短线)表示一个确定的原子轨道 ， 用“↑”或“↓”来区别 ms 不同的电子。如基态氧原子的轨道表
(4)由于存在能级交错现象，故电子一般按ns、(n－2)f、 (n－1)d、np顺序排布。
[特别提醒] 基态原子核外电子排布首先遵循能量最低原则，按照 能级顺序，根据泡利不相容原理和洪特规则进行排布。
[例1]
A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外
4．下列元素的原子电子排布式各违背了哪一规律？ (1)6C：1s22s22p 2_______________________________，
x
(2)21Sc：1s22s22p63s23p63d3_____________________， (3)22Ti：1s22s22p63s23p10_______________________ 。
分析：(1)对于C原子来说，2p有3个能量相同的原子轨道，最
后2个电子应该以自旋方向相同的方式分布在两个不同的2p轨 道上，违反了洪特规则。 (2)根据轨道能量高低顺序可知E4s<E3d，对于21Sc来说，最后3 个电子应先排满4s，再排3d，应为1s22s22p63s23p63d14s2，违
反了能量最低原则。
1s22s22p63s23p63d64s2，为26号元素Fe。
(4)根据题意，E原子的电子排布式为： 1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号元素Cu。 [答案] (1)N (2)Cl K
(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(3)对于22Ti来说，3p共有3个轨道，最多可以排6个电子，如 果排10个电子，则违反了泡利不相容原理。 答案：(1)洪特规则 (3)泡利不相容原理 (2)能量最低原则
1．能级 (1)在多电子的原子中，同一电子层的电子，能量也可 以不同。不同能量的电子分成不同的能级。 (2)在第n层中，能级的大小顺序是：Ens<Enp<End<Enf。 (3)任一电子层的能级总是先从s能级开始，且该电子层 的能级数等于该电子层序数。如第一层只有一个能级(1s)，
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第1课时
基态原子的核外电子排布
一、基态原子的核外电子排布原则 1．能量最低原则 (1)基态原子的核外电子总是尽可能排布在能量 低 的原子 轨道上，然后由里及外逐步排布在能量 较高 的原子轨道上。 (2)基态原子核外电子轨道上的排列顺序为 1s、2s、2p、 3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s…… ，该顺序适用于
第二层有两个能级(2s和2p)，依此类推。
2．基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序
3．能级交错现象
(1)角量子数l相同时，主量子数n愈大，能级愈高，如 E3p>E2p。 (2)n相同时，l愈大能级愈高，如E3d>E3p>E3s。 (3)n、l不同时，在原子中的价电子在外层分布时存在
能级交错现象。如E4s<E3d<E4p，E5s<E4d<E5p。
示式可表示为 。
三、价电子
1．定义
与 化学反应 密切相关的 外层 原子轨道上的电子，称 为价电子 。 2．应用 为了便于研究化学性质与 核外电子 的关系，人们常常
只表示出原子的 价电子 排布。如基态氮原子的价电子排布
22p3 2s 为 。
1．2p能级上有2个未成对电子的元素是________。 分析：2p能级上排有电子，说明1s,2s能级已排满，故 2p能级上有2个未成对电子元素的轨道表示式为 或，是碳元素或氧元素。
荷数。
(1)A元素基态原子的轨道表示式由题意可表示如下： ，可见该元素原子核外有7个电子，为
氮元素，其元素符号为N。
(2)B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18 个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。 (3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价 离子，其原子的核外电子排布式为
答案：碳或氧
2．价电子就是最外层电子吗？ 分析：不一定。价电子是指决定元素化学性质的电子。 最外层电子是价电子，但有的内层电子也是价电子，如
铁原子3d轨道上的电子也参与化学反应，也属于价电子。
3．n值不同的原子轨道能量随n值增大而增大吗？ 分析：不一定。l相同时，n愈大，原子轨道能量越大，如 E3p>E2p。但n、l不同时，在原子中原子轨道能量产生交错 现象，如E4s<E3d<E4p，E5s<E4d<E5p等。
大多数基态原子的核外电子排布。
2．泡利不相容原理 一个原子轨道中最多只能容纳 两 个电子，并且这两个电 子的自旋方向必须 相反 。
3．洪特规则
(1)洪特规则：对于基态原子，电子在 能量相同 的轨道上 排布时，应尽可能分占不同 的轨道并且自旋方向相同 。 (2)洪特规则特例：通过分析光谱实验的结果，洪特进一 步指出，能量相同的原子轨道在 全满 (d10)、半满 (d5)和 全空 (d0)状态时，体系能量低，原子较稳定。
层有2个电子，其元素符号为________。 (2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子 层结构都与氩的相同，B的元素符号为________，C的元 素符号为________。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符 号为________，其基态原子的电子排布式为________。 (4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子， 只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其基态原 子的电子排布式为________。 [解析] 解决这类题一般先推出电子排布式，求出核电
二、核外电子排布的表达方式 1．电子排布式 简写为nlx，其中n为 主量子数 ，l为 角量子数 ，并用其
所对应的符号表示，x为 电子数 。如氧原子的电子排布式
可表示为 1s2 2s2 2p4 。 2．轨道表示式 一般用 小圆圈 (方框、短线)表示一个确定的原子轨道 ， 用“↑”或“↓”来区别 ms 不同的电子。如基态氧原子的轨道表
(4)由于存在能级交错现象，故电子一般按ns、(n－2)f、 (n－1)d、np顺序排布。
[特别提醒] 基态原子核外电子排布首先遵循能量最低原则，按照 能级顺序，根据泡利不相容原理和洪特规则进行排布。
[例1]
A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外
4．下列元素的原子电子排布式各违背了哪一规律？ (1)6C：1s22s22p 2_______________________________，
x
(2)21Sc：1s22s22p63s23p63d3_____________________， (3)22Ti：1s22s22p63s23p10_______________________ 。
分析：(1)对于C原子来说，2p有3个能量相同的原子轨道，最
后2个电子应该以自旋方向相同的方式分布在两个不同的2p轨 道上，违反了洪特规则。 (2)根据轨道能量高低顺序可知E4s<E3d，对于21Sc来说，最后3 个电子应先排满4s，再排3d，应为1s22s22p63s23p63d14s2，违
反了能量最低原则。
1s22s22p63s23p63d64s2，为26号元素Fe。
(4)根据题意，E原子的电子排布式为： 1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号元素Cu。 [答案] (1)N (2)Cl K
(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(3)对于22Ti来说，3p共有3个轨道，最多可以排6个电子，如 果排10个电子，则违反了泡利不相容原理。 答案：(1)洪特规则 (3)泡利不相容原理 (2)能量最低原则
1．能级 (1)在多电子的原子中，同一电子层的电子，能量也可 以不同。不同能量的电子分成不同的能级。 (2)在第n层中，能级的大小顺序是：Ens<Enp<End<Enf。 (3)任一电子层的能级总是先从s能级开始，且该电子层 的能级数等于该电子层序数。如第一层只有一个能级(1s)，
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最新鲁科版选修3 第1章第2节 第1课时基态原子的核外电子排布 课件(50张)
解析：选 C。A.原子核内有 10 个中子的氧原子可表示为188O，
错误；B.氯原子的结构示意图为
，错误；C.铁的原子
序数是 26，Fe3＋的最外层电子排布式为 3s23p63d5，正确；D.铜 的 原 子 序 数 是 29 ， 则 基 态 铜 原 子 的 价 电 子 轨 道 表 示 式 为
，错误。
4．X、Y 两元素可形成 X2Y3 型化合物，则 X、Y 原子最外层的 电子排布可能是( )
A．X：3s23p1 Y：3s23p5
B．X：2s22p3 Y：2s22p4
C．X：3s23p2 Y：2s22p4
D．X：3s2
Y：2s22p3
解析：选 B。A 项，X 为 Al，Y 为 Cl，组成化合物 AlCl3；B 项，X 为 N，Y 为 O，组成化合物 N2O3；C 项，X 为 Si，Y 为 O，组成化合物 SiO2；D 项，X 为 Mg，Y 为 N，组成化合物 Mg3N2。
③示例：锂原子的轨道表示式为□12 ________。
2．基态原子核外电子排布遵循的原则 (1)能量最低原则：基态原子的核外电子通常情况下只能分布在 能量□13 ________的原子轨道上。基态原子核外电子在原子轨道 上的排布顺序为□14 ______________。 (2)泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳□15 ____个电 子，并且这两个电子的自旋方向必须□16 ________。 (3)洪特规则：对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时， 将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向□17 ________。
成 AB2 型化合物的是( )
A．2s22p2 和 2s22p4
B．3s23p4 和 2s22p2
C．3s2 和 3s23p5
鲁科版高中化学选修3第一章第2节 原子结构与元素周期表 第2课时 名师优质课件(30张)
氦元素外，稀有气体元素原子的最___ 外 层电子排布均为
全充满 电子的结构是稀有气体元素原子具 ns2np6。这种_______ 有特殊稳定性的内在原因。
自主探究
精要解读
实验探究
(2)对于过渡元素的原子，价电子排布为 (n－1)d1～10ns1～2 。由此可以看出，虽然同一副族内不同 ________________
提示
大。
(1)同周期，从左到右，原子半径依次减小。
(2)同主族，从上到下，原子或同价态离子半径均依次增 (3)阳离子半径小于对应的原子半径，阴离子半径大于对 应的原子半径，如r(Na＋)<r(Na)，r(S)<r(S2－)。
(4)电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径
自主探究
精要解读
实验探究
原子半径的周期性变化 3．
稀有气体元素 外，随着原子 (1)一般来说，同周期中，除_____________ 减小 。这是 序数的增大，元素的原子半径自左至右逐渐_____ 因为每增加一个电子，原子核中相应增加一个正电荷。由 于增加的电子分布在同一层上，所以增加的电子产生的电 小于 核电荷增加导致的核对外层电子的 子间的排斥作用_____ 吸引作用，有效核电荷增加结果使原子半径逐渐减小。
自主探究
精要解读
实验探究
(2)对同主族元素的原子来说，随着原子序数的逐渐增大，
原子半径自上而下逐渐_____ 增大 。这是因为电子层的依次增 次要 地位， 加，使核电荷增加对电子所施加的影响处于_____ 主要 地位。 电子间的排斥作用占了_____ (3)从总的变化趋势来看，同一周期(如第四周期)的过渡元
素，自左至右原子半径的减小幅度越来越小。这是因为增
(n－1)d 轨道上，它对外层电子的排 加的电子都分布在_________ 斥作用与核电荷增加带来的核对电子的有效吸引作用大致 相当，使有效核电荷的变化幅度不大。
鲁科版高中化学选修3物质结构与性质精品课件 第1章第1节第2课时 核外电子排布与元素周期表、原子半径
期分别对应 7 个能级组。各周期所包含的元素种数分别是 2、8、8、18、
18、32,第 7 周期为不完全周期。
周期与主量子数 n 相关。最外层电子所在轨道的主量子数为 n 时,该原
子所属元素属于第 n 周期。
首 页
探究一
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
探究二
美国化学家鲍林根据大量光谱实验数据及理论计算,总结出多电子原
子中能级高低的一般次序,并用图将其表示出来,这个图称为鲍林近似能级
图。
鲍林近似能级图的说明:①一个小圆圈表示一个原子轨道;②能量相同
的原子轨道作为一个能级,并列连在一起;③按能量由低到高排序;④将能量
相近的能级归为一个能级组,用较大线框框在一起;⑤同一能级组内能级之
间的能量差较小,相邻能级组之间的能量差较大。
根据 1~36 号元素原子的电子排布,参照鲍林近似能级图,可以得出原子
核外电子排布与元素周期表中周期划分的本质联系:一个能级组最多所能
容纳的电子数等于对应的周期所包含的元素种数,所以周期表中的 7 个周
(3)它的价电子排布式是什么?
(4)它在元素周期表的什么位置?
(5)它有多少个未成对电子?
S 随堂练习
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探究一
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
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探究二
解析:本题关键是正确写出原子核外电子排布式,根据排布式确定电子
18、32,第 7 周期为不完全周期。
周期与主量子数 n 相关。最外层电子所在轨道的主量子数为 n 时,该原
子所属元素属于第 n 周期。
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探究二
美国化学家鲍林根据大量光谱实验数据及理论计算,总结出多电子原
子中能级高低的一般次序,并用图将其表示出来,这个图称为鲍林近似能级
图。
鲍林近似能级图的说明:①一个小圆圈表示一个原子轨道;②能量相同
的原子轨道作为一个能级,并列连在一起;③按能量由低到高排序;④将能量
相近的能级归为一个能级组,用较大线框框在一起;⑤同一能级组内能级之
间的能量差较小,相邻能级组之间的能量差较大。
根据 1~36 号元素原子的电子排布,参照鲍林近似能级图,可以得出原子
核外电子排布与元素周期表中周期划分的本质联系:一个能级组最多所能
容纳的电子数等于对应的周期所包含的元素种数,所以周期表中的 7 个周
(3)它的价电子排布式是什么?
(4)它在元素周期表的什么位置?
(5)它有多少个未成对电子?
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解析:本题关键是正确写出原子核外电子排布式,根据排布式确定电子
鲁科版高中化学选修3(物质结构与性质)课件【完整版】
若C为阳离子Cn＋，有2c－n＝18(n取偶数)：n＝2时，c＝ 10，为Ne，舍去；n＝4时，c＝11，为Na，无Na4＋，舍去； n＝6时，c＝12，为Mg，无Mg6＋，舍去。故C为O元素，由 ④知A、C、D必为相邻周期元素。C为O，则A为Al，D为 Na，B为S。
【答案】 (1)Al S O Na (2)Al3＋：1s22s22p6 S2－：1s22s22p63s23p6 O2－：1s22s22p6 Na＋：1s22s22p6 (3)r(S2－)＞r(O2－)＞r(Na＋)＞r(Al3＋) (4)Na＞Al (5)＜ (6)Na＜Al＜S＜O
第一电离能
电负性
增强 减弱 增强
减弱
增强 大体增大
变大
减弱 增强 减弱
增强
减弱 减小 变小
A、B、C、D为原子序数小于18的四种元素： ①A原子的电子层数等于最外层电子数； ②A与B处于同一周期，B与D可形成离子化合物D2B， 该化合物的水溶液显碱性； ③C的离子核内质子数与核外电子数之和为18； ④A、C、D三种元素的离子具有相同的电子层排布。 推断A～D各为何种元素，并用其元素符号填空： (1)A______，B______，C______，D______。
(5)B、C的电负性大小关系为B________C。 (6)A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小关系 为____________。 【解析】 A、B、C、D均为短周期元素成D2B离子化合物Li2O、Na2O、Na2S，它们的水溶 液都为碱性。由③可知若C为阴离子Cn－，则设核电荷数为 c，有2c＋n＝18(n取偶数)：n＝2时，c＝8，C为O；n＝4 时，c＝7为N，无N4－离子，舍去；n不可能大于5。
3．洪特规则 原子核外电子在能量相同的各个原子轨道上排布时， 应尽可能分占不同的原子轨道，且自旋方向平行(即自旋方 向相同)。例如：
化学同步鲁科版选修3学案：第1章 第2节 第1课时 基态原子的核外电子排布 Word版含解析
第2节⎪⎪原子结构与元素周期表第1课时基态原子的核外电子排布[课标要求]1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布。
2．能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。
1.核外电子排布的两种式子：电子排布式和轨道表示式。
2．核外电子排布的一个顺序：1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s……3．核外电子排布的3条原则：(1)能量最低原则：基态原子的核外电子通常情况下优先分布在能量最低的原子轨道上。
(2)泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋方向必须相反。
(3)洪特规则：对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同；能量相同的原子轨道在全充满、半充满、全空状态时，体系能量较低，原子较稳定。
4．价电子：化学反应涉及的外层原子轨道上的电子。
基态原子的核外电子排布原则1．电子排布的表示方法(1)电子排布式①概念：按照能量最低原则对能级进行排序，进而在n s、n p、n d等能级符号的右上角用数字表示出电子的数目。
②图示：③示例：锂原子的电子排布式为1s22s1。
(2)轨道表示式①概念：用小圆圈(或方框、短线)表示一个原子轨道，用箭头“↑”或“↓”来区别自旋方向不同的电子。
②图示：③示例：锂原子的轨道表示式为2．请根据有关原子轨道的知识，写出1～18号元素基态原子的核外电子排布情况(可参照教材P12)。
1．基态铝原子的核外电子排布若为1s22s22p63s13p2违背了什么原则？提示：能量最低原则。
2．一个原子轨道中最多容纳2个电子是遵循什么原理？提示：泡利不相容原理。
3．氮原子的轨道表示式若写成违背了什么原理？提示：洪特规则。
基态原子核外电子排布遵循的原则(1)能量最低原则：基态原子的核外电子通常情况下优先分布在能量最低的原子轨道上。
基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序为1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s，……(2)泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋方向必须相反。
【最新】2018-2019学年高中化学鲁科版选修3课件：第1章第1节原子结构模型
(4)自旋磁量子数ms： 处于同一原子轨道上的电子自旋运动状态只有 两 种， 分别用符号“ ↑ ”和“ ↓ ”标记。 3．核外电子运动状态的描述
原子中单电子的运动状态，都可由量子数 n、l、m 所
确定的原子轨道来描述，并且有两种 自旋方向 中的一种。
三、原子轨道的图形描述和电子云
1．原子轨道的图形描述 (1)对象：原子中单个电子的空间运动状态 即原子轨道。 (2)方法：用 直角坐标系 标注。 (3)意义：表示原子轨道的空间分布 。
(
)
A．黑点密度大，电子数目大
B．黑点密度大，单位体积内电子出现的机会小 C．电子云图是对电子运动无规律的描述 D．电子云图描述了电子运动的客观规律 分析：电子云图中的黑点不代表电子，只是利用其密 度的大小来代表电子在此区域出现机会的大小。电子 运动的客观规律用图形表现就是电子云图。
答案：D
4．3px所代表的含义是
而言，n越大，电子离核的平均距离越远，能量越高。
(2)角量子数l： l表示同电子层中不同能量的电子的运动状态。对于确定的n
值，l共有 n 个值，0,1,2，……，(n－1)，分别用符号
s、p、d、f 等表示。具有相同n、l值的电子运动状态称为 能级 处于同一能级的电子能量 (3)磁量子数m： 在外磁场存在时，处在同一能级上电子的能量是 不相同 的， 这是由于电子的运动状态还与磁量子数的有关，对同一个能级l 而言，电子的运动共有( )个状态。 2l＋ 1 。 相同 ，
分析：道尔顿、门捷列夫、波尔和卢瑟福的主要贡献分
别是原子学说、元素周期律、原子轨道理论和原子结构
的核式模型。丹麦科学家波尔引入量子论观点，提出电 子在一定轨道上运动的原子结构模型。 答案：C
2．判断正误。 (1)一般而言，n越大，电子离核的平均距离越远，能量 越低 ( ) )
2018-2019学年人教版选修3第1章 第1节原子结构第2课时课件(39张)
基础知识导学
重点知识提升
提升二 电子云与原子轨道
【例2】 关于电子云的叙述不正确的是（ ） A.电子云是用小点的疏密程度来表示电子在空间出现概率大小的图形 B.电子云实际是电子运动形成的类似云一样的图形 C.小点密集的地方电子在那里出现的概率大 D.轨道不同，电子云的形状也不一样 解析 用统计的方法描述电子在核外空间出现的概率大小的图形称为电子云；常用 小点的疏密程度来表示电子在原子核外出现的概率的大小。小点密集的地方，表示 电子在那里出现的概率大，小点稀疏的地方，表示电子在那里出现的概率小。 答案 B
） （7）√
（8）√ （9）√
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2.在 d 轨道中电子排布成
，而不排布成
，遵循的是（ ）
A.能量最低原理
B.泡利原理
C.原子轨道构造原理
D.洪特规则
解析 洪特规则表明，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总
是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。
答案 D
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[自 我 检 测]
1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。 （1）s能级的能量总是小于p能级的能量（ ） （2）2s的电子云比1s的电子云大，说明2s的电子云中的电子比1s的多（ ） （3）当电子排布在同一能级的不同轨道时，电子总是先占满1个轨道，然后再占据 其他原子轨道（ ）
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【变式训练】 1.对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是（ ）
A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线 C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质 D.在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应 解析 霓虹灯之所以能发光，是因为电子吸收能量后跃迁到能量较高的轨道，能量 较高轨道上的电子会很快以光的形式辐射能量而跃迁回能量较低的轨道。 答案 A
鲁科版选修3化学全册教学课件
(x,y,z) 波函数
四个量子数
①主量子数n: 描述电子离核的远近． n取值为正整数１，２，３，４，５，６… 对应符号为 Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐ… n 所表示的运动状态称为电子层
②角量子数l :描述(电子云)原子轨道的形状． l 取值为 0，１，２，３… (n-1)．共n个数值．
符号为 s， p， d， f 等．
得非常近的谱线．
③在磁场中所有原子光谱可能会分裂成多条谱线．
这些问题用玻尔的原子模型无法解释． 原子中电子的运动状态应用多个量子数来描述． 量子力学中单个电子的空间运动状态称为原子轨道.
每个原子轨道可由三个只能取整数的量子数n、
l 、m共同描述.
思维历程: 量子力学的诞生 (教材P6).
薛定谔方程 与四个量子数
n
l
m
原子轨道
取值 符号 取值 符号 取值
符号
ms 取值
1K0 s 0
1s
±1/2
2L
0s 0
2s
±1/2
1 p 0, ±1 2px 2py 2pz ±1/2
0s0
3s
±1/2
1
p 0, ±1 3px 3py 3pz ±1/2
3M
2
d
0, ±1 ±2
3dxy 3dyz 3dxz 3dx2-y2 3dz2
1、氢原子光谱
狭义的光：波长400~700nm之间的电磁波；
广义的光：即电磁波，包括可见光、红外光、 紫外光、X射线等。
[知识支持] 连续光谱(continuous spectrum)：
若由光谱仪获得的光谱是由各种波长的光 所组成，且相近的波长差别极小而不能分辨， 则所得光谱为连续光谱。如阳光等。
2018-2019版高中化学 第1章 原子结构 第3节 原子结构与元素性质 第1课时 鲁科版选修3
12345
解析 答案
(2)碳原子的核外电子排布式为_1_s_2_2_s2_2_p_2_。 与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能，原因是 _N__原__子__的__2_p_轨__道__达__到__半__充__满__结__构__，__比__较__稳__定__。
解析 O原子和N原子的价电子排布分别为2s22p4,2s22p3，N原子的2p轨道半 充满，结构比较稳定，所以第一电离能大。
例3 Li、Be、B原子失去一个电子，所需的能量相差并不大，但最难
失去第二个电子的原子是
√A.Li
C.B
B.Be D.相差不大
解析 Li、Be、B原子失去一个电子后的电子排布式分别为1s2、1s22s1、 1s22s2，Li原子再失去一个电子时，将要失去第一电子层上的电子，失 电子较难；而Be、B原子再失去一个电子时，失去同电子层上的电子， 相对容易些，故Li失去第二个电子时要更难些。
(2)意义：可以衡量元素的原子失去一个电子的 难易程度 。第一电离能数 值越小，原子越容易 失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越 难 失 去一个电子。
2.元素第一电离能变化规律 (1)元素第一电离能的变化趋 势如右图所示： (2) 观 察 分 析 右 图 ， 回 答 下 列 问题： ①对同一周期的元素而言，从 左到右，元素的第一电离能在 总体上呈现从 小 到 大 的变化 趋势，表示元素原子越来越难 失去电子。
答案 说明镁原子通常形成＋2价阳离子的依据是I3≫I2。说明铝原子通常 形成＋3价阳离子的依据是I4≫I3。
3.根据锂元素逐级电离能数据可知，I1≪I2<I3，表明锂原子核外的三个电 子排布在 两 个电子层上，且最外层上只有 1 个电子。
归纳总结
高中化学 第1章 原子结构 第2节 原子结构与元素周期表 第1课时 鲁科版选修3
解析 答案
例3 在能量相同的d轨道中电子排布成 ，最直接的依据是
，而不排布成
A.能量最低原则 C.原子轨道能级图
B.泡利不相容原理
√D.洪特规则
解析 洪特规则是指当电子排布在同一能级的不同轨道时，原子中的电 子总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同。
解析 答案
易错警示
书写基态原子的轨道表示式时，要兼顾三条原则，不能顾此失彼，防 止出现以下错误：
第1章 第2节 原子结构与元素周期表
第1课时 基态原子的核外电子排布
[学习目标定位] 1.了解基态原子的核外电子在原子轨道上的排布顺序。 2.掌握基态原子的核外电子排布规律，会书写1～36号元素原子的核外电 子排布式和轨道表示式。 3.学会利用电子排布式、轨道表示式正确表示核外电子排布。
内容索引
例1 “各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的两倍”，支撑
这一结论的理论是
A.构造原理
√B.泡利不相容原理
C.洪特规则
D.能量最低原理
解析 根据泡利不相容原理，每个原子轨道中最多能容纳2个自旋状态 相反的电子，所以每个能级最多能容纳的电子数是该能级原子轨道数的 2倍，选项B符合题意。
解析 答案
解析 答案
(3)17Cl的轨道表示式：____________________________。 解析 Cl的电子排布式为1s22s22p63s23p5，轨道表示式为
。
(4) 第 4 周 期 中 最 外 层 仅 有 1 个 电 子 的 所 有 基 态 原 子 的 电 子 排 布 式 ： _[_A_r_]4_s_1_、__[_A_r_]3_d_5_4_s_1、__[_A__r]_3_d_1_04_s_1_。 解析 第4周期最外层只有1个电子的最外层电子排布式为4s1，此时3s、 3p应已填满，3d轨道可能全空、半充满或全充满，即其电子排布式为 [Ar]4s1、[Ar]3d54s1、[Ar]3d104s1。
例3 在能量相同的d轨道中电子排布成 ，最直接的依据是
，而不排布成
A.能量最低原则 C.原子轨道能级图
B.泡利不相容原理
√D.洪特规则
解析 洪特规则是指当电子排布在同一能级的不同轨道时，原子中的电 子总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同。
解析 答案
易错警示
书写基态原子的轨道表示式时，要兼顾三条原则，不能顾此失彼，防 止出现以下错误：
第1章 第2节 原子结构与元素周期表
第1课时 基态原子的核外电子排布
[学习目标定位] 1.了解基态原子的核外电子在原子轨道上的排布顺序。 2.掌握基态原子的核外电子排布规律，会书写1～36号元素原子的核外电 子排布式和轨道表示式。 3.学会利用电子排布式、轨道表示式正确表示核外电子排布。
内容索引
例1 “各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的两倍”，支撑
这一结论的理论是
A.构造原理
√B.泡利不相容原理
C.洪特规则
D.能量最低原理
解析 根据泡利不相容原理，每个原子轨道中最多能容纳2个自旋状态 相反的电子，所以每个能级最多能容纳的电子数是该能级原子轨道数的 2倍，选项B符合题意。
解析 答案
解析 答案
(3)17Cl的轨道表示式：____________________________。 解析 Cl的电子排布式为1s22s22p63s23p5，轨道表示式为
。
(4) 第 4 周 期 中 最 外 层 仅 有 1 个 电 子 的 所 有 基 态 原 子 的 电 子 排 布 式 ： _[_A_r_]4_s_1_、__[_A_r_]3_d_5_4_s_1、__[_A__r]_3_d_1_04_s_1_。 解析 第4周期最外层只有1个电子的最外层电子排布式为4s1，此时3s、 3p应已填满，3d轨道可能全空、半充满或全充满，即其电子排布式为 [Ar]4s1、[Ar]3d54s1、[Ar]3d104s1。