1.1.5原子结构考题探究 导学案-2021-2022学年高二化学人教版选修3

第一章第一节 原子结构导学提纲（5）
原子结构考题探究
学习目标
1、熟练书写1～36号元素的原子电子排布式及简化电子排布式，外围电子排布式；
2、会书写主族元素原子的电子排布式；
3、知道原子结构示意图、电子排布式、电子排布图（轨道表示式）之间的区别
重、难点：熟练书写1-36号元素的原子电子排布式、简化电子排布式和外围电子排布式；

知识点一、原子结构
能级交错：由构造原理，电子先进入4s轨道，后进入3d轨道，这种现象叫能级交错。
（1）能量最低原理

现代物质结构理论证实，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。构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个
能级。
★处于最低状态能量的原子叫做 原子。★构造原理：1s2s2p3s3p 3d；
（2）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。换言
之，一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利（Pauli
）原理。
（3）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，
而且自旋方向相同，这个规则叫洪特（Hund）规则。比如，p3的轨道式为 或
，而不是 。
洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f
0
)

状态时，体系的能量最低，
前36号元素中，
全空的有4Be（ 2s22p0）、12Mg （3s23p0）、20Ca （3d04s2）；
半充满的有：7N （2s22p3）、15P （3s23p3）、24Cr （3d54s1）、25Mn （3d54s2）、33As （4s24p3）；
全充满的有：10Ne （2s22p6）、18Ar （3s23p6）、29Cu （3d104s1）、30Zn（ 3d104s2）、36Kr （4s24p6）。
如： Cr的基态电子排布式为：1s22s22p63s23p6 或 。
再如： Cu的基态电子排布式为：1s22s22p63s23p6 或 。
知识点二：基态原子核外电子排布的表示方法
表示方法 举例(以Mn原子为例)
电子排布式
1s22s22p63s23p63d54s2

简化电子排布式
[Ar]3d54s2

↑↓ ↑ ↓ ↓ ↓
↑ ↑ ↑
电子排布图
(轨道表示式)
或

外围电子排布式
3d

5

4s

外围电子排布图
（轨道表示式）
注意：设问方式
如：（1）Fe原子的结构示意图为：
Fe原子的基态电子排布式为： ，
Fe原子的基态电子排布图为： ，
Fe原子的基态轨道表示式为： ，
Fe原子的外围电子排布式为： ，
Fe原子的外围电子排布图为： 。
（2）亚铁离子的结构示意图为：
亚铁离子的电子排布式为： ，
亚铁离子的电子排布图为： ，
亚铁离子的轨道表示式为： ，
亚铁离子的外围电子排布式为： ，
亚铁离子的外围电子排布图为： 。
（3）三价铁离子的电子排布式为： ，
三价离子的电子排布图为： ，
三价铁离子的的轨道表示式为： ，
三价铁离子的外围电子排布式为： ，
三价铁离子的外围电子排布图为： 。
【思考】：请你通过比较、归纳，分别说出结构示意图、电子排布式、电子排布图3种不同化学用语
所能反映的粒子结构信息？
结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数。
电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。
电子排布图：能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况，自旋方向。
【反馈练习1】下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是（ ）
A.原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云
B.s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C.p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原子轨道也在增多
D.p能级原子轨道与s能级原子轨道一样，它的平均半径也随能层序数的增大而增大
【反馈练习2】（1）X元素原子的最外层电子排布式为nsnnpn＋1，试回答下列问题： (1)电子排布式
中的n＝________；原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有________方向，呈现
________形。
(2)X元素的名称是________；它的氢化物的电子式是________。
(3)若Y元素原子的最外层电子排布式为nsn-1npn＋1，那么Y的元素名称为_______，
该原子的电子排布图为：______________________

【反馈练习3】短周期的三种主族元素A、B、C，原子序数依次减小。A元素的2p能级上有3个未成
对电子；B元素原子的最外电子层上的电子数是其电子层数的2倍；A、B、C三原子的核外电子层
数之和是5。请回答：
(1)三种元素的元素符号分别为：A________，B________，C________。
(2)A与C形成的化合物的分子式是________，写出该化合物与A的最高价氧化物对应水化物发生反
应的化学方程式___________________________。
【反馈练习4】有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中C、E
是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1。B和D也属同一族，它们原子
最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数
的一半。请回答下列问题：
（1）A是________，B是________，C是________，D是________，E是________
（2）由这五种元素组成的一种化合物是（写化学式）__________。
写出该物质的一种主要用途____________________________
（3）写出C元素基态原子的电子排布式_________________________
（4）用轨道表示式表示D元素原子的价电子构型____________________
【反馈练习5】已知X、Y、Z、W、Q、R、E七种元素中，原子序数X或性质信息如下表。
元素 结构或性质信息
X
原子的L层上s电子数等于p电子数
Y
元素的原子最外层电子排布式为nsnnp
n＋1
Z
单质常温、常压下是气体，原子的M层上有1个未成对的p电子
W
元素的正一价离子的电子层结构与氩相同
Q
元素的核电荷数为Y和Z之和
R
元素的正三价离子的3d能级为半充满
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
请根据信息回答有关问题：
(1)元素X的原子核外共有________种不同运动状态的电子，有________种不同能级的电子。
(2)元素Y原子中能量最高的是________电子，其原子轨道呈________状。
(3)Q的基态电子排布式为______，R的元素符号为________，E元素原子的价电子排布式为
________。
(4)含有元素W的盐的焰色反应为________色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是
________。

【反馈练习6】(2012年安徽理综)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其相关信息如
下表:
元素 相关信息
X X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍
Y Y的基态原子最外层电子排布式为:nsnnp
n+2
Z Z存在质量数为23,中子数为12的核素

W
W有多种化合价,其白色氢氧化物在空气中会迅速变
成灰绿色,最后变成红褐色
(1)W位于元素周期表第 周期第 族,其基态原子最外层有 个电子。
(2)X的电负性比Y的 (填“大”或“小”);X和Y的气态氢化物中,较稳定的是 (写化学式)。
(3)写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目: ______________________。
【反馈练习7】已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成
对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X
2Y3
，Z元素可以

形成负一价离子。请回答下列问题：
（1）X元素原子基态时的电子排布式为__________，该元素的符号是__________;
（2）Y元素原子的价层电子的轨道表示式为________，该元素的名称是__________;
（3）已知化合物X
2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2
O，该反应的

化学方程式是_________________________________________________;