高中化学第一章第一节原子结构讲义含解析新人教版选修3
高中化学 第一章 原子结构与性质 章末归纳整合课件 新人教版选修3

单质氧化性、还原 氧化性逐渐增强还 氧化性逐渐减弱还
性
原性逐渐减弱
原性逐渐增强
最高价氧化物对应 碱性逐渐减弱酸性 碱性逐渐增强酸性
水化物的酸碱性 逐渐增强
逐渐减弱
非金属气态氢化物 生成由难到易,稳 生成由易到难,稳
的稳定性
定性逐渐增强
定性逐渐减弱
p性强弱的方法 提示 元素金属性强弱的实验标志 (1)与水或酸反应置换出氢气的难易:金属单质与水或酸 (非氧化性酸)置换出氢气的速率越快(反应越剧烈),表明 元素金属性越强。 (2)最高价氧化物对应水化物的碱性强弱:碱性越强,表 明元素金属性越强。 (3)置换反应:一种金属元素能把另一种金属元素从它的 盐溶液里置换出来,表明前一种金属元素金属性较强,被 置换出来的金属元素的金属性较弱。
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(3)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:酸性越强,表 明元素非金属性越强。 (4)置换反应:对于特定的置换反应,一种非金属单质能 把另一种非金属单质从它的盐溶液或酸溶液里置换出来, 表明前一种元素非金属性较强,被置换出的非金属元素非 金属性较弱。 (5)电离能越大,原子越易得电子,元素的非金属性越强 (稀有气体元素除外)。 (6)电负性越大,原子越易得电子,元素的非金属性越强。
章末归纳整合
请分别用一句话表达下列关键词: 电子云 能量最低原理 泡利原理 洪特规则 电离能 电负性 提示 电子云:电子云是指用小黑点的疏密来表示电子在 核外空间单位体积内出现机会多少的一种图像。 能量最低原理:原子核外电子先占有能量低的轨道,然后 依次进入能量较高的轨道。轨道能量由低到高的顺序为:
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(7)能导电的非金属单质有石墨(C)和晶体硅(Si)。
(8)能与强碱溶液作用的单质有Al、Cl2、Si、S。 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑; Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O; Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑; 3S+6NaOH(浓)===2Na2S+Na2SO3+3H2O。 (9)既能在 CO2 中燃烧又能在 N2 中燃烧的金属单质是 Mg(CO2+2Mg=点==燃==C+2MgO,N2+3Mg=点==燃==Mg3N2)。
人教版高中化学选修3讲义能层与能级构造原理与电子排布式

第一节 原子结构第1课时 能层与能级 构造原理与电子排布式目标与素养:1.了解原子核外电子的能层分布,能级分布及其与能量的关系。
(微观探析)2.了解原子结构的构造原理,熟记基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序。
(宏观辨识与模型认知)3.熟练掌握1~36号元素基态原子的核外电子排布式。
(微观探析与科学探究)一、原子的诞生 1.原子的诞生2.宇宙的组成元素及其含量宇宙⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫氢(H ):约为宇宙原子总数的88.6%氦(He ):约为氢原子数的18二者合起来约占宇宙原子总数的99.7%以上 其他90多种天然元素的原子总数加起来不足1% 3.地球的组成元素地球上的元素⎩⎨⎧非金属元素(包括稀有气体):仅22种金属元素:绝大多数二、能层与能级1.能层2.能级(1)根据多电子原子中同一能层电子能量的不同,将它们分成不同能级。
(2)能级用相应能层的序数和字母s、p、d、f……组合在一起来表示,如n能层的能级按能量由低到高的顺序排列为n s、n p、n d、n f等。
(3)能层序数等于该能层所包含的能级数,如第三能层有能级3s、3p、3d。
(4)s、p、d、f能级可容纳的电子数依次为1、3、5、7的二倍。
3.能层、能级中所容纳的电子数能层(n)一二三四五六七……符号K L M N O P Q ……能级1s2s2p 3s3p3d4s 4p4d4f 5s……………………最多电子数2 2 6 2 612 61142……………………2 8 18 32 ………………2n2(1)原子结构示意图中有几个能层和能级?[答案]3,4。
(2)能级n s能量一定大于(n-1)d的能量吗?[答案]不一定。
三、构造原理与电子排布式1.构造原理(1)含义在多电子原子中,电子在能级上的排列顺序是:电子先排在能量较低的能级上,然后依次排在能量较高的能级上。
(2)构造原理示意图微点拨:①不同能层同能级符号的能量,能层越高,能量越高。
新课标高中化学人教版选择性必修123册教材解读〖第一章--原子结构与性质——说明〗全篇

可编辑修改精选全文完整版第一章原子结构与性质本章说明本章在学生已有原子结构知识的基础上,进一步深入研究了原子结构,简述了构造原理及运用构造原理进行原子核外电子排布;运用电子云的概念,图文并茂地描述了原子轨道。
在比较系统而深入介绍原子结构知识的基础上,使学生比较容易理解元素周期表的结构及元素周期律的知识,为后续章节内容的学习奠定了基础。
本章内容比较抽象,易成为学习难点。
作为本书的第一章,教材从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣,注重培养学生的化学学科核心素养。
一、教材分析本章教材充分考虑了初中化学和高中化学(必修)中的原子结构知识的基础,注意知识的衔接与深化。
本章内容包括原子结构、元素周期表和元素周期律等知识,教材以原子结构为基础,并在此基础上推演元素的性质。
本章的内容结构如下图所示。
在第一节“原子结构”中,在学生已有原子结构知识的基础上,直接给出核外电子的能层(即“电子层”)和能级(即“电子亚层”)两个概念,给出每一能层有几个能级,每个能级最多可以容纳的电子数,并在能级的基础上引出原子的基态和激发态,以及原子光谱。
有了能层和能级的概念,教材直接给出构造原理,并根据构造原理进行核外电子排布。
这样一来,教材中没有出现四个量子数的概念,降低了学习难度。
构造原理是一个经验规律,构造原理直接给出了原子核外电子排布的次序。
该节在描述原子核外电子的运动状态时,借助电子云的概念,形象地引出了原子轨道。
有了原子轨道的概念,运用原子轨道对原子核外电子的排布作进一步研究,进而介绍了泡利原理和洪特规则,以及能量最低原理。
在第二节“原子结构与元素的性质”中,首先,从元素周期律、元素周期系的角度说起元素周期表,然后,根据构造原理得出的核外电子排布,解释了元素周期系的基本结构,再通过“探究”栏目要求学生进一步认识元素周期表的结构。
关于元素周期律,教材重点讨论原子半径、电离能和电负性的周期性变化。
另外,多样化的图表是本章在呈现方式上的特点。
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第一章 第一节 原子结构(第1课时)

K
L
M
N
O
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …
2
2
2
8
6
2
6 10 2
18
6 10 14 2
32
6 …
…
2014年7月12日星期六
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能层与能级
【学与问】1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳 的电子数与能层的序数(n)间存在什么关系?
能层最多可容纳的电子数为2n2个。
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开天辟地—原子的诞生
汤姆生原子模型
汤姆生
2014年7月12日星期六
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开天辟地—原子的诞生
α粒子散射实验(1909年) ——原子有核 卢 卢瑟福和他的助手做了著名 瑟 α粒子散射实验。根据实验, 卢瑟福在1911年提出原子有 福 核模型。 原 卢瑟福原子模型(又称行星 子 原子模型):原子是由居于 模 原子中心的带正电的原子核 和核外带负电的电子构成。 型 原子核的质量几乎等于原子
2014年母相同的不同能级中所容纳 的最多电子数是否相同?
不同能级中的s级,所容纳的电子数 是相同的,但是能量是不同的。
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能层与能级
总结:
①能层的能级数等于该能层序数。 ②任一能层的能级总是从s能级开始。 ③在每一能层中,能级符号与能量大小的顺序是: ns<np<nd<nf…
新课标人教版高中化学课件系列
选修3 物质结构与性质 第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构 第1课时
2014年7月12日星期六
1
原子结构
【教学目标】
1.了解人类认识原子的历史
(新编)高中化学人教版选修3课件第1章第1节第1课时能层与能级构造原理与电子排布式

题组 2 电子排布式的书写 4.下列各原子或离子的电子排布式错误的是( ) A.K+ 1s22s22p63s23p6 B.F 1s22s22p5 C.S2- 1s22s22p63s23p4 D.Ar 1s22s22p63s23p6 【解析】 S2-的电子排布式应为 1s22s22p63s23p6。 【答案】 C
[题组·冲关]
题组 1 构造原理
1.下列各组多电子原子的能级能量高低比较中,错误的是( )
A.2s<2p
B.2p<3p
C.3s<3d
D.4s>3d
【解析】 同一能层中能级的能量 ns<np<nd<nf,符号相同的能级如
2p<3p<4p;由构造原理知能量 4s<3d,D 项错误。
【答案】 D
2.按能量由低到高的顺序排列,正确的一组是( )
(2)所有元素的原子核外电子排布都符合构造原理吗? 【提示】 1~36 号元素中,只有 Cr、Cu 两种元素基态原子的电子填充顺 序与构造原理不符合。 (3)元素周期表中钠的电子排布式写成[Ne]3s1,方括号里的符号是什么意 义?模仿写出 8 号、14 号、26 号元素简化的电子排布式。 【提示】 方括号里符号的意义是稀有气体元素原子的结构,表示该元素 前一周期的稀有气体元素原子的电子排布结构;O:[He]2s22p4;Si:[Ne]3s23p2; Fe:[Ar]3d64s2。
28
2 6 10 2 18
6
10
14
2
… …
…… ……
… …
32
…… …… …… 2n2
2.不同能层中同一能级,能层序数越大能量越高。如 1s<2s<3s…… 2p <3p<4p……
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第一章 第一节 原子结构(第1课时)精品PPT课件

开天辟地—原子的诞生
质子(正电) 原子核 原子 (正电) 中子(不带电) 不显 电性 核外电子 分层排布 (负电) 与物质化学性质密切相关
2020/10/26
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能层与能级
二、能层与能级
(1)能层
在多电子的原子核外电子的能量是不同的, 按电子的能量差异,可以将核外电子分成不 同的能层。
2020/10/26
开天辟地—原子的诞生
问题:宇宙大爆炸是怎么回事?物质是由原子构成的,那 么原子是怎样诞生的呢? P4
1932年勒梅特首次提出了现代大爆炸宇宙理论
宇宙大爆炸
2h后 诞生
大量的氢 大量的氦 极少量的锂
原子核的 熔合反应
合成
其他元素
2020/10/26
4
开天辟地—原子的诞生
一、开天辟地—原子的诞生
思考与交流 阅读课本P4
2020/10/26
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开天辟地—原子的诞生
人类认识原子的过程
人类在认识自然的过 程中,经历了无数的艰 辛,正是因为有了无数 的探索者,才使人类对 事物的认识一步步地走 向深入,也越来越接近 事物的本质。随着现代 科学技术的发展,我们 现在所学习的科学理论, 还会随着人类对客观事 物的认识而不断地深入 和发展。
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能层与能级
核外电子分层排布
依据核外电子的能量不同:
离核远近:近
远
能量高低:低
高
1
2
3
4
5
6
7
K
L
M
N
O
P
Q
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能层与能级
原子核外电子分层排布规律:
(1)各能层最多能容纳2n2个电子。
人教版高中化学选修3课件-原子的诞生能层与能级构造原理
2.基态与激发态原子 (1)基态: 最低 能量状态。处于 最低 能量状态的 原子称为基态原子。 (2)激发态: 较高 能量状态(相对基态而言)。当基态原子 的电子 吸收 能量后,电子会跃迁到 较高能级 ,变成 激发 态 原子。 (3)基态原子、激发态原子相互转化时与能量的关系:基态 原子吸 释收 放能 能量 量激发态原子。
1.重视新、旧知识的密切联系。本章内容跟在初中化学课 程和高中必修 2 中学习的原子结构与元素性质等知识都有密切 的联系,在认识物质世界的层次上呈螺旋式上升。本章的知识 之间有着严密的逻辑关系。例如,在学习元素周期律和元素周 期表时,要以本章的原子结构理论为指导,并紧密地联系以前 学过的有关元素化合物的知识。
解析:各能层中所含有的能级数等于其能层序数,A 项错误; s 能级不管是在哪一能层上最多所容纳的电子数都为 2 个,B 项 错误;每个能层上最多容纳的电子数为 2n2,C 项错误;第一能 层中,只含 1s 能级,第二能层中,只含 2s、2p 两个能级,第三 能层(M 层)中,含有 3s、3p、3d 三个能级,D 项正确。
3.分类依据 根据多电子原子中同一能层电子 能量 的不同,将它们 分成不同能级。 4.能级的表示方法及各能级最多容纳的电子数。
三、构造原理 1.构造原理 随着原子 核电荷数 的递增,绝大多数元素的原子核外 电子的排布将遵循以下排布顺序:1s、2s、2p、3s、3p、4s、 3d 、 4p、5s、 4d 、5p、6s、 4f 、 5d 、6p、7s、……人 们把它称为构造原理。如图:
(4)能级的表示方法:
能层
能级
各能级最多容 纳的电子数
n=1K
1s
2
n=2L 2s 2p
26
n=3M
高中化学 第一章 1.2能量最低原理、基态与激发态、光谱 电子云与原子轨道讲义+精练(含解析)新人教版选修3
第2课时能量最低原理、基态与激发态、光谱电子云与原子轨道课程目标核心素养建构1.了解能量最低原理,知道基态与激发态,知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
2.了解原子核外电子的运动状态,知道电子云和原子轨道,掌握泡利原理和洪特规则。
核外电子⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧运动状态⎩⎪⎨⎪⎧基态激发态光谱电子云原子轨道排布规则⎩⎪⎨⎪⎧泡利原理洪特规则洪特规则特例[知识梳理]一、基态与激发态、光谱1.能量最低原理原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,简称能量最低原理。
2.基态原子与激发态原子(1)基态原子:处于最低能量的原子。
(2)激发态原子:基态原子的电子吸收能量后,电子跃迁到较高能级,变成激发态原子。
(3)基态、激发态相互转化的能量变化3.光谱与光谱分析(1)光谱形成原因不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光。
(2)光谱分类(3)光谱分析在现代化学中,利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。
【自主思考】在国庆节、元旦、春节,我们经常放焰火来庆祝,请你思考这与原子结构有什么关系呢?答案这与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。
二、电子云与原子轨道1.电子云用小黑点来描述电子在原子核外空间出现的概率密度分布图,被形象地称为电子云。
2.电子云轮廓图为了表示电子云轮廓的形状,对核外电子的空间状态有一个形象化的简便描述,把电子在原子核外空间出现概率P=90%的空间圈出来,即为电子云轮廓图。
3.原子轨道(1)定义:电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
(2)形状①s电子的原子轨道呈球形,能层序数越大,原子轨道的半径越大。
②p电子的原子轨道呈哑铃形,能层序数越大,原子轨道的半径越大。
(3)各能级所含有原子轨道数目能级符号n s n p n d n f轨道数目 1 3 5 74.泡利原理和洪特规则(1)泡利原理:一个原子轨道最多只能容纳2个电子,且自旋状态相反。
电子自旋有顺时针和逆时针两种状态。
高中化学第一章原子结构与元素的性质第1节第1课时原子的诞生能层能和构造原理讲义精练(含解析)选修3
第1课时原子的诞生、能层、能级和构造原理课程目标核心素养建构1.了解原子结构的构造原理。
2.知道原子核外电子的能级分布,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。
核外电子⎩⎪⎨⎪⎧运动特征⎩⎪⎨⎪⎧能层能级排布规律⎩⎪⎨⎪⎧排布规则构造原理[知识梳理]一、原子的诞生、能层与能级1.原子的诞生2.宇宙中元素的组成及含量3.能层根据多电子原子核外电子的能量差异,将核外电子分成不同的能层,能层用K、L、M、N、O、P、Q……表示。
4.能级(1)根据多电子原子中同一能层电子能量的不同,将它们分成不同能级。
(2)能级用相应能层的序数和字母s、p、d、f组合在一起来表示,在每一个能层中,能级符号的顺序是n s、n p、n d、n f……(n表示能层)。
(3)能层序数等于该能层所包含的能级数,如第三能层有能级3个(3s、3p、3d)。
(4)s、p、d、f……能级可容纳的最多电子数为1、3、5、7……的2倍。
5.能层、能级的符号和所能容纳的最多电子数能层(n)一二三四五六七……符号K L M N O P Q ……能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s ……………………最多电子数2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 ……………………2 8 18 32 ………………2n2【自主思考】1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n)间存在什么关系?答案每个能层最多容纳2n2个电子。
2.不同的能层所含有的能级数与能层的序数(n)间存在什么关系?答案各能层的能级数=能层序数,如第1能层只有1个能级(1s),第2能层有2个能级(2s、2p)、第3能层有3个能级(3s、3p、3d)。
3.英文字母相同的不同能级(如2p、3p)中所能容纳的最多电子数是否相同?答案相同,如2p、3p能级最多容纳的电子数都是6个。
二、构造原理与电子排布式1.构造原理随着原子核电荷数的递增,绝大多数元素的原子核外电子的排布将遵循下图的排布顺序。
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第一章 第一节 原子结构(第4课时)
电子云与原子轨道
电子云轮廓图——原子轨道
S能级的原子轨道是球形对称的.
2014年7月15日星期二 8
电子云与原子轨道
原子轨道
电子云形状
①s电子云呈球形,在半径相同的球面上, 电子出现的机会相同; ②p电子云呈哑铃形 (或纺锤形); ③d电子云是花瓣形;
④f电子云更为复杂。
2014年7月15日星期二 22
泡利原理和洪特规则
2014年7月15日星期二
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泡利原理和洪特规则
练习:写出 24Cr
29Cu
电子排布式
22s22p63s23p63d54s1 Cr 1s 24
22s22p63s23p63d104s1 Cu 1s 29
洪特规则特例:
2014年7月15日星期二
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泡利原理和洪特规则
Li: 1s22s1
泡利原理和洪特规则
科学探 究
观察下图,这些图称为原子的 电子排布图。
2.当电子排在同一个能级内时,有什么规律?
当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单 独占据一个轨道,而且自旋方向相同。---洪特规则
2014年7月15日星期二
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泡利原理和洪特规则
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。
小黑点不表示电 子,只表示电子在 这里出现过一次。 小黑点的疏密表示 电子在核外空间内 出现的机会的多少。
电子云只是形象地表示 电子出现在各点的概率高低, 而实际上并不存在。
2014年7月15日星期二
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电子云与原子轨道
电子轮廓图的制作
常把电子出现的概率约为90%的空间 圈出来,人们把这种电子云轮廓图称为 原子轨道。 P10 最后一段
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原子结构1.了解原子核外电子的运动状态。
2.能应用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。
3.理解原子结构的构造原理,知道原子核外电子的能级分布。
4.了解能量最低原理,了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。
5.了解多电子原子核外电子的运动情况,知道电子云和原子轨道。
了解泡利原理和洪特规则。
细读教材记主干1.原子由原子核和核外电子构成,原子核一般由质子和中子构成。
2.原子的核外电子是分层排布的,电子的能量越低离核越近,能量越高离核越远。
3.一至七能层的符号分别为:K、L、M、N、O、P、Q,各能层容纳的最多电子数为2n2。
4.原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,简称能量最低原理,处于最低能量的原子叫做基态原子。
5.在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反,这个原理称为泡利原理。
6.洪特规则的内容是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。
[新知探究]1.原子的诞生(1)原子的诞生(2)宇宙的组成及各元素的含量(3)地球上元素的分类2.能层与能级(1)能层(2)能级[名师点拨]能层与能级的组成与能量关系1.不同能层的能级组成任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,即第一能层只有1个能级(1s),第二能层有2个能级(2s和2p),第三能层有3个能级(3s、3p和3d),依次类推。
2.不同能层中各能级之间的能量大小关系(1)不同能层中同一能级,能层序数越大能量越高。
例如,1s<2s<3s<……或2p<3p <4p<……。
(2)同一能层中,各能级之间的能量大小关系是s<p<d<f<……。
例如,第四能层中4s<4p<4d<4f。
[对点演练]1.(2016·衡水高二检测)下列叙述正确的是( )A.能级就是电子层B.每个能层最多可容纳的电子数是2n2C.同一能层中不同能级的能量高低相同D.不同能层中的s能级的能量高低相同解析:选B 能层是电子层,能级是同一能层中不同能量的电子所占据的分层。
同一能层中不同能级的能量高低的顺序是:E(n s)<E(n p)<E(n d)<E(n f)……,不同能层能级符号相同时,n越大,能量越高。
[新知探究]1.构造原理(1)含义:在多电子原子中,电子在能级上的排列顺序是电子选排在能量较低的能级上,然后依次排在能量较高的能级上。
(2)构造原理示意图2.电子排布式(1)含义将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的右上角,并按照能层从左到右的顺序排列的式子。
(2)表示形式及各符号含义(3)实例根据构造原理,可以写出元素原子的电子排布式,如①Mg:1s22s22p63s2,简写为[Ne]3s2。
②Cl:1s22s22p63s23p5,简写为[Ne]3s23p5。
[名师点拨]电子排布式的书写1.简单原子的电子排布式(1)按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。
如(2)外加方括号来表示。
如Na的核外电子排布式为1s22s22p63s1,其中第一、二电子层与Ne(1s22s22p6)的结构相同,所以其电子排布式可简化为[Ne]3s1;K的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。
2.复杂原子的电子排布式对于较复杂的电子排布式,应先按能量从低到高排列,然后将同一层的电子移到一起。
如26Fe :先按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d6,然后将同一层的移到一起,即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,简化为[Ar]3d64s2。
3.特殊原子的核外电子排布式当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时,能量相对较低,原子结构较稳定。
(1)24Cr的电子排布式的书写(2)29Cu的电子排布式的书写[对点演练]2.下列原子的电子排布式正确的是( )A.9F:1s22s22p6B.15P:1s22s22p63s33p2C.21Sc:1s22s22p63s23p64s23d1D.35Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5解析:选D 氟原子2p能级应排5个电子;磷原子的3s能级应排2个电子,3p能级应排3个电子;写电子排布式时,应将同能层的能级移到一起。
[新知探究]1.基态与激发态、光谱(1)基态原子与激发态原子(2)光谱与光谱分析①光谱的成因与分类:②光谱分析:在现代化学中,利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。
2.电子云与原子轨道(1)电子运动的特点电子质量小,运动速度快,无规则,故无法确定某个时刻处于原子核外空间何处。
只能确定它在原子核外空间各处出现的概率。
(2)电子云及形状①含义:处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。
②形状(3)原子轨道①定义:电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
3.核外电子排布(1)核外电子排布规则①能量最低原理:原子的电子排布遵循构造原理,能使整个原子的能量处于最低状态。
②泡利原理:在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反,这个原理称为泡利原理。
③洪特规则: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。
(2)电子排布图在电子排布图中,用一个方框表示一个原子轨道,用箭头表示电子。
C:;N:。
[名师点拨]1.基态原子核外电子排布的规则(1)核外电子排布所遵循的规律①能量最低原理②泡利原理③洪特规则(2)构造原理中的“能级交错”现象从原子核外电子排布的轨道能量顺序看出从第三电子层就会出现能级交错现象,这是因为3d能级的能量似乎低于4s能级,而实际上E(3d)>E(4s)。
按能量最低原理,电子在进入核外电子层时,不是排完3p就排3d,而是先排4s,排完4s才排3d。
由于能级交错,在次外层未达最大容量之前,已出现了最外层,而且最外层未达最大容量时,又进行次外层电子的填充,所以原子最外层和次外层电子数一般达不到最大容量。
(3)洪特规则特例有少数元素基态原子的电子排布对于排布原则有1个电子的偏差。
因为能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(p3和d5)和全空(p0和d0)状态时,体系能量较低,原子较稳定。
如Cr:1s22s22p63s23p63d44s2(错误)应为1s22s22p63s23p63d54s1Cu:1s22s22p63s23p63d94s2(错误)应为1s22s22p63s23p63d104s1[对点演练]3.下列原子或离子的电子排布式正确的是________,违反能量最低原理的是________,违反洪特规则的是________,违反泡利原理的是________。
①Ca2+:1s22s22p63s23p6②F-:1s22s23p6③P:④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2⑥Mg2+:1s22s22p6⑦C:解析:根据核外电子排布规律,②中错误在于电子排完2s轨道后应排2p轨道而不是3p轨道,正确的应为1s22s22p6。
③中没有遵循洪特规则——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状态相同,正确的应为。
④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时,体系的能量较低,原子较稳定,正确的应为1s22s22p63s23p63d54s1。
⑤和⑥正确。
⑦违反泡利原理和洪特规则,所以应为。
答案:①⑤⑥②④③⑦⑦4.(2016·郑州高二检测)以下对核外电子运动状况的描述正确的是( )A.同一原子中,2p,3p,4p能级的轨道依次增多B.当碳原子的核外电子排布由转变为这一过程释放能量C.3p2表示3p能级有两个轨道D.在同一能级上运动的电子,其运动状态可能相同解析:选B A项同一原子中,2p,3p,4p能级的轨道数相同,错误;B项当碳原子的核外电子排布由时能量较高,而能量较低,由转变为这一过程释放能量,正确;C项3p2表示3p能级有两个电子,错误;D项在同一能级上运动的电子,其运动状态不可能相同,错误。
1.下列说法中,不符合现代大爆炸宇宙学理论的是( )A.我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸B.恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素C.氢、氦等轻核元素是自然界中天然元素之母D.宇宙的所有原子中最多的是氢元素的原子解析:选B 宇宙诞生于一次大爆炸,爆炸后产生了大量的氢、氦及少量的锂,然后氢、氦等发生原子融合反应合成其他元素,该过程在宇宙中仍在进行,但合成的都是已知元素,且氢元素仍是宇宙中最丰富的元素。
2.(2016·烟台高二检测)电子排布有能级顺序,若以E(n l)表示某能级的能量,以下各式中正确的是( )A.E(4s)>E(3d)>E(3p x)>E(3p y)B.E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)C.E(5s)>E(4f)>E(3p x)=E(3p y)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)解析:选B A项应为E(3d)>E(4s),则为E(3d)>E(4s)>E(3p x)=E(3p y),错误;B项符合构造原理,正确;C项应为E(4f)>E(5s)>E(3p x)=E(3p y),错误;D项E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s),错误。
3.(2016·银川高二检测)下列各组表述中,两种微粒一定不属于同种元素原子的是( )A.3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子B.M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子C.最外层的电子数是核外电子总数的15的原子和价电子排布式为4s24p5的原子D.2p能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布式为2s22p5的原子解析:选B A项中3p能级有一个空轨道,说明3p上填2个电子,因填1个电子有2个空轨道,填3个电子或3个以上电子无空轨道,则3p上有2个电子,3s上肯定已填满,价电子排布式为3s23p2,A中两微粒相同。
B项中M层全充满而N层为4s2,M层上有d轨道,即3s23p63d10,应该是锌元素,3d64s2是铁元素,B选项符合题意。
C项中价电子排布式为4s24p5,则3d上已排满10个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,最外层电子数是核外电子总数15的原子,可按下述方法讨论:若最外层电子数为1,核外电子总数为5不可能,最外层电子数为2,核外电子总数为10不可能,同理,可讨论,只有最外层电子数为7,核外电子总数为35时合理,其电子排布式也是1s22s22p63s23p63d104s24p5,二者是同种元素的原子。