（2019）新鲁科版高中化学选择性必修二导学案(全册14份打包).rar

微项目甲醛的危害与去除利用电负性分析与预测物质性质1认识如何借助电负性分析化学键中电荷的分布。2体会借助电负性认识与预测有机化合物某些性质的思路和方法。3了解甲醛的性质、对人体健康的危害以及去除方法。1甲醛的危害(1)当室内空气中甲醛含量超过 0.1 mgm3时，人会有不适感，甚至会出现免疫功能异常。(2)食用含有甲醛的食品会损害人体健康。2甲醛产生危害的原因甲醛之所以有毒，是因为甲醛进入人体后，分子中的羰基与蛋白质分子中的氨基发生反应，使蛋白质失去原有的活性。甲醛能够防腐也是基于此原理。3分子中的电荷分布当 A 和 B 两种元素的原子以共价键结合时，如果它们的电负性不同，电负性大的元素的原子带有较多的负电荷(用 表示)，电负性小的元素的原子带有较多的正电荷(用 表示)，如。两种元素的电负性相差越大，原子所带电荷的偏移就越明显。项目活动 1解释甲醛危害产生的原因甲醛与蛋白质反应如图所示1标出甲醛分子中 C=O 及蛋白质分子中 NH 的电荷分布。并分析原因。提示：。因为 O 的电负性大于 C 的电负性，N 的电负性大于 H 的电负性。2分析发生反应时的化学键变化。提示：根据图中反应前后对比看出 NH 断裂，C=O 中的一个键断裂，同时形成 CN 和OH。3处先与一个NH2发生加成反应，其产物又与另一个NH2发生取代反应脱去一个 H2O 分子。试分析发生反应时处的化学键变化。提示：发生加成反应时，断裂 NH 和 C=O 中的一条键，形成 CN 和 OH；加成产物继续反应时断裂 CO 和 NH，同时形成 CN 和 HO(生成了 H2O)。4通过上述加成反应和取代反应分析，断键后的分子片断是如何重组的？提示：带部分正电荷的原子或基团，与带部分负电荷的原子或基团相连、重组。遵循“正找负” “负找正”的规律。如探究总结利用电负性认识和预测物质性质的流程项目活动 2室内空气中甲醛的检测与去除检测室内空气中的甲醛含量时常用的检测试剂是 3甲基2 苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物(MBTH)。该方法的原理是甲醛与 MBTH 反应生成物质 A，A 再参与一系列反应，最终生成蓝绿色化合物。1根据“项目活动 1”的收获，分析 MBTH 生成 A 时发生反应的类型有哪些？提示：加成反应，消去反应(消去了一分子水)。2分析由 MBTH 生成 A 的反应中化学键变化情况。提示：变化流程如下：3已知甲醛能使高锰酸钾溶液褪色，结合上述甲醛测定反应，试从物质类别角度推测除甲醛的试剂有哪些？提示：某些强氧化剂，如 KMnO4溶液，K2Cr2O7溶液等。含结构的物质如胺类等。氨。探究总结除甲醛常用方法或试剂氨、胺类、酚类物质均可与甲醛发生加成反应，继而发生消去反应，生成水和一种稳定的有机物，从而除去甲醛。利用氧化剂将甲醛氧化除去如 KMnO4、K2Cr2O7等。利用多孔材料通过物理吸附的方法除甲醛，如活性炭等。某些植物可吸收甲醛如吊兰、芦荟、虎尾兰等。1在入住装修过的新房之前，下列做法中错误的是()紧闭门窗，防止装修面干裂、变质适度开窗通气，充分地进行内外空气对流用高浓度的甲醛溶液对室内环境消毒在各个房间内均匀地放置适量的吊兰、芦荟等植物ABCDB装修过的新房，其建筑材料和装修材料都会释放出多种大量的有害物质，故选项错误，选项正确。一般的房屋装修材料和黏合剂都能释放出甲醛，甲醛对人体有严重的危害，选项错误。许多种花草都有吸收有害物质的功能，如常春藤和铁树可以吸收苯，吊兰、芦荟、虎尾兰可以吸收甲醛等，选项正确。2对 A、B 两种主族元素(除A 族)来说，下列叙述中正确的是()A若 A 的电负性大于 B，则 A 的第一电离能一定大于 BB若 A 的电负性大于 B，则 A 的失电子能力大于 BC若 A 的电负性大于 B，则 A 的得电子能力大于 BD若 A 的电负性大于 B，则 A 的原子半径一定小于 BC电负性是指元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度，C 项正确，B 项错误；元素的电负性大，对应原子的第一电离能不一定大，如：Mg 的第一电离能大于 Al 的第一电离能，而 Mg的电负性小于 Al 的电负性，A 错误；元素的电负性大，原子半径不一定就小，如：原子半径HH，D 项错误。3元素的电负性(用 表示)和元素的化合价一样，也是元素的一种性质。下表给出了 14 种元素的电负性：元素AlBBeCClFH电负性1.52.01.52.53.04.02.1元素MgNNaOPKSi电负性1.23.00.93.52.10.81.8已知：两成键元素间电负性差值大于 1.7 时，一般形成离子键；两成键元素间电负性差值小于1.7 时，一般形成共价键。(1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是_。(2)请指出下列化合物中显正价的元素：NaH：_、NH3：_、CH4：_、ICl：_。(3)表中符合“对角线规则”的元素有 Be 和_、B 和_，它们的性质分别有一定的相似性，原因是_，写出表示 Be(OH)2显两性的离子方程式：_。解析(1)由题给信息可知，同周期从左到右，元素原子的电负性逐渐增大；同主族从上到下，元素原子的电负性逐渐减小。(2)电负性数值小的元素在化合物中显正价，NaH、NH3、CH4、ICl中电负性数值小的元素分别是 Na、H、H、I。(3)“对角线规则”指在元素周期表中某些主族元素与其右下方的主族元素的性质相似，其原因是元素的电负性值相近。答案(1)同周期从左到右，元素原子的电负性逐渐增大；同主族从上到下，元素原子的电负性逐渐减小(2)NaHHI(3)AlSi电负性值相近Be(OH)22H=Be22H2O、Be(OH)22OH=BeO2H2O 22第一章 第 1 节原子结构模型发 展 目 标体 系 构 建1.通过了解有关核外电子运动模型的历史发展过程，认识核外电子的运动特点。2.知道电子运动的能量状态具有量子化的特征(能量不连续)，电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生跃迁。3.知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述。一、氢原子光谱和玻尔的原子结构模型1原子结构模型的发展史2光谱和氢原子光谱(1)光谱概念：利用原子光谱仪将物质吸收的光或发射的光的频率(或波长)和强度分布记录下来的谱线。形成原因：电子在不同轨道间跃迁时，会辐射或吸收能量。(2)氢原子光谱：属于线状光谱。氢原子外围只有 1 个电子，故氢原子光谱只有一条谱线，对吗？提示：不对。3玻尔原子结构模型(1)基本观点运动轨迹原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动，并且不辐射能量在不同轨道上运动的电子具有不同的能量，而且能量是量子化的。轨道能量依 n(量子数)值(1、2、3、)的增大而升高能量分布对氢原子而言，电子处在 n1 的轨道时能量最低，称为基态；能量高于基态能量的状态，称为激发态电子跃迁电子在能量不同的轨道之间跃迁时，辐射或吸收的能量以光的形式表现出来并被记录下来，就形成了光谱(2)贡献成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实。阐明了原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁，指出了电子所处的轨道的能量是量子化的。二、量子力学对原子核外电子运动状态的描述1原子轨道(1)电子层将量子数 n 所描述的电子运动状态称为电子层。分层标准电子离核的远近取值1234567符号KLMNOPQ能量逐渐升高离核越来越远(2)能级：在同一电子层中，电子所具有的能量可能不同，所以同一电子层可分成不同的能级，用 s、p、d、f 等来表示。微点拨：能级数电子层序数，如 n2 时，有 2 个能级。(3)原子轨道概念单个电子在原子核外的空间运动状态nsnpndnf各能级上对应的原子轨道数1357微点拨：处于同一能级的原子轨道能量相同；电子层为 n 的状态含有 n2个原子轨道。(4)自旋运动：处于同一原子轨道上的电子自旋状态只有两种，分别用符号“”和“”表示。2原子轨道的图形描述3电子在核外的空间分布(1)电子云图：描述电子在核外空间某处单位体积内的概率分布的图形。(2)意义：点密集的地方，表示电子在此处单位体积内出现的概率大；点稀疏的地方，表示电子在此处单位体积内出现的概率小。微点拨：量子力学中轨道的含义与玻尔轨道的含义不同，它既不是圆周轨道，也不是其他经典意义上的固定轨迹。1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)(1)氢原子光谱属于线状光谱。()(2)基态氢原子转变成激发态氢原子时释放能量。()(3)焰色试验与电子跃迁有关，属于化学变化。()(4)电子云中的每一个小点就是一个电子。()2在多电子原子中，决定轨道能量的是()A电子层B电子层和能级C电子层、能级和原子轨道空间分布D原子轨道空间分布和电子自旋方向B多电子原子中，根据核外电子的能量差异，可将其分成不同的电子层；同一电子层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成不同的能级，同一能级的轨道能量相同，故决定轨道能量的是电子层和能级，B 项正确。3下列关于电子云的叙述不正确的是()A电子云是用单位体积内小点的疏密程度来表示电子在原子核外某处单位体积内出现概率大小的图形B电子云实际上是电子运动形成的类似云一样的图形C电子云图说明电子离核越近，单位体积内出现的概率越大；电子离核越远，单位体积内出现的概率越小D相同电子层不同能级的原子轨道，其电子云的形状不同B为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用单位体积内小点的疏密程度来表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小。点密集的地方，表示在那里电子在单位体积内出现的概率大；点稀疏的地方，表示在那里电子在单位体积内出现的概率小。重难点合作探究重难点光谱与光谱分析(素养养成宏观辨识与微观探析)氢原子光谱氢原子光谱实验表明：氢原子在一般情况下并不辐射电磁波；氢原子光谱不是连续光谱，而是线状光谱。1电子跃迁是不是仅指电子由基态跃迁至激发态？提示：不是。电子在不同能级中的跃迁均属于电子跃迁，可由高能量的能级跃迁至低能量的能级，也可以由低能量的能级跃迁至高能量的能级。2氢原子光谱为什么是线状光谱？提示：电子在不同轨道上运动时能量不同，且能量值是不连续的，氢原子的电子从一个能级跃迁到另一个能级时，吸收或释放一定的能量，就会吸收或释放具有一定频率的光，并被光谱分析仪记录下来，得到线状光谱。1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)。如基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级成为激发态原子。(3)基态、激发态相互转化与能量的关系：基态原子激发态原子。2光谱与光谱分析光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。光谱分析：在现代化学中常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。发射光谱形成示意图吸收光谱形成示意图3基态、激发态与光谱的联系当基态原子的电子吸收能量，电子会跃迁到能量较高的轨道上，变成激发态原子。例如，电子可以从 1s 跃迁到 2s、2p相反，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态，将释放能量。光是电子释放能量的重要形式之一。在日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯光、霓虹灯光、激光，还包括燃放的焰火等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。【例 1】为揭示氢原子光谱是线性光谱这一事实，玻尔提出了核外电子的分层排布理论。下列说法中，不符合这一理论的是()A电子绕核运动具有特定的半径和能量B电子在特定半径的轨道上运动时不辐射能量C电子跃迁时，会吸收或放出特定的能量D揭示了氢原子光谱存在多条谱线DD 项的内容无法用玻尔理论解释。玻尔的原子结构模型只能解释氢原子光谱是线状光谱。要解释氢原子光谱的多条谱线，需用量子力学理论来描述核外电子的运动状态。原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁，而电子所处的轨道的能量是量子化的。1下列说法正确的是()A自然界中的所有原子都处于基态B同一种原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量C无论原子种类是否相同，基态原子的能量总是低于激发态原子的能量D激发态原子的能量较高，极易失去电子，表现出较强的还原性B自然界中的原子有的处于基态，有的处于激发态，A 项错误；同一种原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量，若原子种类不同，则不一定如此，所以 B 项正确，C 项错误；激发态原子的能量较高，容易转换成能量较低的激发态或基态，能量降低，该过程为物理变化，与还原性无关，故 D 项错误。2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为()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在电流作用下，氖原子与构成灯管的物质反应A通电后基态氖原子的电子吸收能量，跃迁到较高能级，由于处于激发态的氖原子不稳定，则电子从激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时，多余的能量以光的形式释放出来，光的波长对应一定的颜色，则 A 正确，B 错误；霓虹灯发光过程中没有新物质生成，则 C、D 错误。核外电子运动状态的描述(素养养成宏观辨识与微观探析)玻尔只引入一个量子数 n，能比较好地解释了氢原子线状光谱产生的原因；但复杂的光谱解释不了。实验事实：在氢原子中 n2n1 时，得到两条靠得很近的谱线，与此类比，在钠原子中 n4n3 得到两条靠得很近的谱线。钠原子的部分光谱1为什么在通常条件下，钠原子中处于 n4 的电子跃迁到 n3 的状态时，在高分辨光谱仪上看到的不是一条谱线，而是两条谱线？提示：原子的线状光谱产生于原子核外的电子在不同的、能量量子化的轨道之间的跃迁。多电子原子光谱中原有的谱线之所以能分裂为多条谱线，可能是量子数 n 标记的核外电子运动状态包含多个能量不同的“轨道” ，电子在不同能量的“轨道”之间跃迁时产生的谱线就会增多。2如何比较原子中电子的能量高低？提示：在多电子原子中，电子填充原子轨道时，原子轨道能量的高低存在如下规律：(1)相同电子层上原子轨道能量的高低：nsnpnd。(2)不同电子层形状相同的原子轨道能量的高低：1s2s3s；2p3p4p。(3)相同电子层形状相同的原子轨道能量的高低：2px2py2pz。1原子轨道：处于同一能级的电子可以在不同类型的原子轨道上运动。不同的轨道有不同的形状和不同的伸展方向。例如，s 能级是球形对称的，s 能级中只有 1 个原子轨道；p 能级呈哑铃形，有 3 个原子轨道，在空间分别向 x、y、z 三个方向伸展，每个 p 能级的 3 个原子轨道相互垂直，记作 px、py、pz；d 能级有 5 个伸展方向不同的轨道；f 能级有 7 个伸展方向不同的轨道。2电子的自旋：每一个原子同一轨道上的电子有不同的自旋状态，分别用向上和向下的箭头(和)表示。以 s，p，d，f，排序的各能级可容纳的最多电子数依次为 1,3,5,7，的 2 倍。3电子层、能级和原子轨道之间的关系量子数(电子层)1234n电子层符号KLMN能级符号1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f能级中轨道数1131351357电子层中轨道数14916n2电子运动状态种数2818322n24.不同原子轨道能量大小的关系【例 2】下列有关原子轨道的叙述中正确的是()A氢原子的 2s 轨道能量较 3p 能级高B锂原子的 2s 与 5s 轨道皆为球形分布Cp 能级的原子轨道呈哑铃形，随着电子层序数的增加，p 能级原子轨道也在增多D电子层 n4 的原子轨道最多可容纳 16 个电子B氢原子的 2s 轨道能量较 3p 能级低，故 A 错误；s 能级的原子轨道都是球形的，故 B 正确；p 能级的原子轨道呈哑铃形，每个 p 能级有 3 个原子轨道，故 C 错误；电子层最多容纳的电子数为2n2，电子层 n4 的原子轨道最多可容纳 32 个电子，故 D 错误。1量子力学原子结构模型中的原子轨道是用来描述核外电子空间运动状态的。下列关于原子轨道的叙述正确的是()A原子轨道就是原子核外电子运动的轨道，这与宏观物体运动轨道的含义相同B第 n 电子层上共有 2n2个原子轨道C任意电子层上的 p 能级都有 3 个伸展方向相互垂直的原子轨道D处于同一原子轨道上的电子，运动状态完全相同C原子轨道与宏观物体的运动轨道不同，它是指电子出现的主要区域，而不是电子运动的实际轨迹，A 项错误；第 n 电子层上共有 n2个原子轨道，B 项错误；原子核外每个电子的运动状态均不同，D 项错误。2下列关于核外电子的运动状态的说法错误的是()A核外电子是分层运动的B只有电子层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态都确定时，电子运动状态才能被确定C只有电子层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态都确定时，才能确定每一个电子层的最多轨道数D电子云的空间伸展方向与电子的能量大小无关C电子所具有的能量不同，会在不同的电子层上运动，A 项正确；电子运动状态是由电子层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态共同决定的，B 项正确；同一能级的电子具有相同的能量，与电子云的空间伸展方向无关，D 项正确；可由电子层数确定原子轨道数，C 项错误。宏观物体的运动核外电子的运动1宏观物体与微观粒子的运动状态有什么区别？提示：宏观物体微观粒子质量很大很小速度较小很大(接近光速)位移可测能量可测位置、动量不可同时测定轨迹可描述(画图或函数描述)不可确定2.从量子力学角度分析核外电子运动有什么特点？量子力学是如何描述电子运动的？提示：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，ns、np、nd、nf 能级分别有 1、3、5、7 个原子轨道。每个 p 能级有 3 个相互垂直的原子轨道，分别标记为npx、npy、npz，同一能级中的原子轨道能量相同。核外电子运动的一种统计性描述电子云将电子出现的概率约为 90%的空间圈出来，制作电子云的轮廓图，便可描绘电子云的形状。s电子云的轮廓图是球形，p 电子云的轮廓图是哑铃形。通过本情境素材中对宏观物体与微观粒子的运动状态的比较及量子力学对电子运动状态描述，提升了“宏观辨识与微观探析”的化学学科素养。1(素养题)如图为原子结构模型的演变图，其中为道尔顿原子模型，为近代量子力学原子模型。下列排列符合历史演变顺序的一组是()ABC DA为道尔顿提出的“实心球”模型，为 1911 年英国物理学家卢瑟福提出的原子结构的核式模型，为英国科学家汤姆孙 1904 年提出的“葡萄干布丁”原子结构模型，为近代量子力学原子模型，为 1913 年丹麦物理学家玻尔提出的核外电子分层排布的原子结构模型，故正确的历史演变顺序为，A 项正确。2下列说法正确的是()A氢原子光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱之一B “量子化”就是不连续的意思，微观粒子运动均有此特点C玻尔理论不但成功地解释了氢原子光谱，而且还能推广到其他原子光谱D原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着B氢原子光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱，A 项错误；B 项正确；玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，但对于解释多电子原子的光谱却遇到了困难，C 项错误；电子运动没有确定的轨道，电子的运动特点决定了只能用统计的方法来描述电子在空间出现的概率，不能同时准确测定电子的位置和速度，D 项错误。3图甲和图乙分别是 1s 电子的概率密度分布图和原子轨道图。下列有关认识正确的是()甲乙A图甲中的每个小黑点表示 1 个电子B图甲中的小黑点表示某一时刻，电子在核外所处的位置C图乙表示 1s 电子只能在球体内出现D图乙表明 1s 轨道呈球形，有无数对称轴D图甲中每个小黑点并不代表一个电子，而是代表电子出现的概率密度，不是电子在核外所处的位置，故 A、B 错误；“轨道”是指电子在原子核外空间出现概率较大的区域，故 C 错误；1s 轨道呈球形，有无数对称轴，故 D 正确。4下列有关说法正确的是()A原子的核外电子最易失去的电子能量最低B各能级的原子轨道数按 s、p、d、f 的顺序分别为 1、3、5、7Cp 轨道电子能量一定高于 s 轨道电子能量Ds 能级电子绕核旋转，其轨迹为一圆圈，而 p 能级电子是走字形B能量越高的电子在离核越远的区域内运动，越容易失去，所以原子核外最易失去的电子能量最高，故 A 错误；各能级的原子轨道数按 s、p、d、f 的顺序分别为 1、3、5、7，故 B 正确；p 轨道电子能量不一定高于 s 轨道电子能量，如 2p 轨道的电子能量低于 3s 轨道的电子能量，故 C错误；电子在原子核外做无规则运动，并无固定的轨道，故 D 错误。5K 层有_个能级，用符号分别表示为_，L 层有_个能级，用符号分别表示为_，M 层有_个能级，用符号分别表示为_。由此可推知 n 电子层最多可能有_个能级，能量最低的两个能级其符号分别表示为_，它们的原子轨道电子云形状各为_、_。解析此题对电子层和能级的关系作了总结，有助于理解和掌握以下几个基本内容：第 n个电子层有 n 个能级；核外电子的能量取决于该电子所处的电子层和能级；s 能级和 p 能级电子云的形状。答案11s22s、2p33s、3p、3dnns、np球形哑铃形第 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发 展 目 标体 系 构 建1.认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等。2.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理。3.知道 136 号元素基态原子核外电子的排布。一、基态原子的核外电子排布规律1基态原子的核外电子排布原则原则含义能量最低原理原子核外电子按轨道能量由低到高依次排列，使整个原子处于最低的能量状态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状态不同，用表示，或者说，一个原子中不存在两个完全相同的电子洪特规则对于基态原子，核外电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的原子轨道并且自旋状态相同2.电子排布式与轨道表示式(1)电子排布式：在 ns、np、nd 等各能级符号的右上角用数字表示出该能级中的电子数目，如基态氧原子的电子排布式为 1s22s22p4。(2)轨道表示式：用方框(或小圆圈、短线)表示一个原子轨道，用箭头“”或“”来区别自旋状态不同的电子，如基态氯原子的轨道表示式为 。3构造原理基态原子的“外层电子”在原子轨道上的排布顺序是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s这一规律称为构造原理。微点拨：按构造原理填充电子的顺序并不代表电子填充后在原子中各原子轨道的能级高低顺序。例如，对于 ns 和(n1)d 轨道都填有电子的原子，有许多情况下(n1)d 轨道的电子能量更低。电子填充时按构造原理进行，书写电子排布式时按电子层和能级顺序书写。二、1936 号元素基态原子的核外电子排布1写出以下几种元素基态原子的电子排布式(1)K：1s22s22p63s23p64s1。(2)21Sc：1s22s22p63s23p63d14s2。(3)24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1。(4)29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。2Cr、Cu 基态原子的电子排布违反构造原理的解释能量相同的原子轨道在全充满(如 d10)、半充满(如 d5)和全空(如 d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)(1)基态氧原子的电子排布式为 1s22s22p4。()(2)铝原子核外有 1 个未成对电子。()(3)原子的价电子决定了其物理性质和化学性质。()(4)基态氮原子电子排布式为。()2 “各能级最多容纳的电子数，是该能级原子轨道数的 2 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B构造原理决定了原子和离子中电子在各能级的排布，A 错误；泡利不相容原理是指每个轨道(例如 1s 轨道、2p 能级中的 px轨道)最多只能容纳 2 个自旋方向相反的电子，故各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的 2 倍，B 正确；洪特规则是指核外电子在能量相同的原子轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，C 错误；能量最低原理是指核外电子排布时，先占据能量最低的轨道，D 错误。3电子排布式为 1s22s22p63s23p1的原子是()AMgBNaCHeDAlD依据电子排布式可以得出该元素有三个电子层，最外层有三个电子，为铝元素。重难点合作探究重难点基态原子核外电子排布的规律(素养养成证据推理与模型认知)多电子的基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序可表示为1上述顺序中各能级各轨道填充电子数是按照什么原理确定的？提示：泡利不相容原理。2为什么原子核外最外层的电子不超过 8 个，次外层不超过 18 个？提示：由于 E(nd)E(n1)s，当 ns 和 np 轨道电子排满时，多余的电子不是填入 nd 轨道，而是首先填入(n1)s 轨道，因此最外层电子数不可能超过 268。同理次外层由(n1)s(n1)p(n1)d 组成，所容纳的电子数不大于 261018。1泡利不相容原理泡利不相容原理可以简单叙述：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。说明：a.在核外电子的排布中，排在同一轨道上的两个电子，自旋方向相反；而自旋方向相同的电子，必然处于不同的轨道上。可以这样理解：在同一原子中，没有运动状态完全相同的两个电子存在，原子核外有几个电子，就有几种运动状态。b根据泡利不相容原理我们可以推算出各电子层可以容纳的最多电子数。具体见下表：电子层(n)KLMN能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f1131351357原子轨道数14916电子数281832212222232242在原子中，每个电子层最多可容纳 2n2个电子，每个能级最多容纳的电子数是其所包含的原子轨道数的 2 倍。2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，这个规则称为洪特规则。通俗地说，洪特规则可以表述：电子总是先平行地分占能量相同的不同轨道(即同一能级上的轨道)。如碳原子的轨道表示式为，而不是，也不是 。特别地，当同一能级上的电子排布为全充满(s2、p6、d10、f14)、半充满(s1、p3、d5、f7)和全空状态(p0、d0、f0)时，具有较低的能量和较大的稳定性，这称为洪特规则的特例。例如，铬(24Cr)的外围电子排布式是 3d54s1(3d、4s 能级均为半充满)而不是 3d44s2，铜(29Cu)的外围电子排布式是3d104s1(3d 全充满、4s 半充满)而不是 3d94s2等。核外电子在原子轨道上排布要遵循三个原则，即能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。这三个原则并不是孤立的，而是相互联系、相互制约的。也就是说核外电子在原子轨道上排布要同时遵循这三个原则。其中能量最低原理可叙述为在不违反泡利不相容原理的前提下，核外电子在各个原子轨道上的排布方式应使整个原子体系的能量最低。【例 1】在 d 能级中电子排布成，而不排布成，遵循的是()A能量最低原理B泡利不相容原理C基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序D洪特规则D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，而且自旋方向相同。1气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是()A1s22s22p63s23p21s22s22p63s23p1B1s22s22p63s23p31s22s22p63s23p2C1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p3D1s22s22p63s23p63d104s24p11s22s22p63s23p63d104s2B能级轨道上电子处于半充满、全充满、全空状态时，原子相对稳定，不易失去电子，p 能级最多容纳 6 个电子，s 能级最多容纳 2 个电子，选项 B 中 3p 轨道上有 3 个电子，处于半充满状态，相对稳定，不易失去电子，即失去电子时吸收的能量较多，故 B 正确。2下列原子或离子的电子排布式(或轨道表示式)正确的是_，违反能量最低原理的是_，违反洪特规则的是_，违反泡利不相容原理的是_。Ca2：1s22s22p63s23p6F：1s22s23p6Cr：1s22s22p63s23p63d44s2Fe：1s22s22p63s23p63d64s2Mg2：1s22s22p6解析根据核外电子排布规律，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；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方向相同，正确的应为；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；违反泡利不相容原理，正确的应为。答案重难点核外电子排布的表示方法(素养养成宏观辨识与微观探析)1电子排布式和轨道表示式在描述核外电子运动状态方面有什么区别？提示：电子排布式能够表示出每一个能级上的电子排布情况，轨道表示式除了能够表示出在每一个能级上电子的排布情况，还能表示出电子在该能级的原子轨道上的排布情况，因此比电子排布式更加具体形象。2如何书写简单离子的电子排布式？提示：先写原子的电子排布式，然后再根据得失电子写出离子的电子排布式。例如：O2的电子排布式，先写氧原子的电子排布式为 1s22s22p4，再得 2 个电子得到 O2的电子排布式为1s22s22p6。Fe3的电子排布式，先写铁原子的电子排布式为Ar3d64s2，再失 3 个电子(由外层向内层)得到 Fe3的电子排布式为Ar3d5。意义将每个电子层上的电子总数表示在原子核外的式子结构示意图实例 意义用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式电子排布式实例K：1s22s22p63s23p64s1意义为了避免电子排布式书写过于烦琐，把内层电子达到稀有气体结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示简化电子排布式实例K：Ar4s1意义主族元素的价电子指最外层电子，价电子排布式即外围电子排布式价电子排布式实例Al：3s23p1意义每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子轨道表示式实例微点拨：过渡元素的价电子不仅是最外层电子，次外层及某些元素的倒数第三层电子也可成为价电子。【例 2】下列有关核外电子排布的式子不正确的是()A24Cr 的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1BK 的简化电子排布式：Ar4s1 D24Cr 的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1，这样排布可以满足洪特规则特例，且能量最低，A 正确；K 原子核外有 19 个电子，故其简化电子排布式为Ar4s1，B 正确；N 原子核外有 7个电子，其轨道表示式为 ，C 正确；Si 原子 3p 能级的电子排布遵循洪特规则，应该是，D 不正确。电子排布式书写的易错点在于电子填充顺序与书写顺序在能级交错时不一致，当出现 d 轨道时，虽然电子按 ns、(n1)d、np 的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n1)d 放在 ns 前，如 Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，1s22s22p63s23p64s23d6错误。轨道表示式的书写易错点有(违反能量最低原理)，(违反泡利不相容原理)，(违反洪特规则)，(违反洪特规则)。另外，还应注意原子核外电子排布式、简化电子排布式以及原子外围电子排布式的区别与联系，如 Cu 的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1，简化电子排布式为Ar3d104s1，外围电子排布式为 3d104s1。1下列表示式中错误的是()CNa 的电子排布式：1s22s22p63s1DNa 的简化电子排布式：Ne3s1AA 项违背了泡利不相容原理。2下列原子中，单电子数最多的是()A16SB35BrC24CrD15PC写出各项原子的价电子轨道表示式进行判断。1在 2p 能级上最多只能排布 6 个电子，其依据的规律是()A能量最低原理B泡利不相容原理C洪特规则D能量最低原理和泡利不相容原理B能量最低原理主要是电子排布先后顺序，洪特规则指的是相同能级电子尽可能占据不同轨道，泡利不相容原理说明一个原子轨道上最多容纳 2 个电子且自旋方向相反，2p 能级共有 3 个轨道，最多容纳 6 个电子。2下列轨道表示式所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是()D能量处于最低状态的原子为基态原子，其核外电子排布应遵循能量最低原理、泡利不相容原理与洪特规则。A 项不遵循能量最低原理，错误；B 项不遵循能量最低原理，错误；C 项不遵循洪特规则，错误；D 项遵循能量最低原理、泡利不相容原理与洪特规则，正确。3下列关于价电子排布式为 3s23p4的粒子描述正确的是()A它的元素符号为 OB它的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4C它可与 H2生成液态化合物D其轨道表示式为BA 项，根据价电子排布式可知该粒子的电子排布式为 1s22s22p63s23p4，故该元素为硫元素；C 项，S 与 H2化合生成气态氢化物 H2S；D 项，S 原子核外电子轨道表示式应。4(素养题)下面是第 2 周期部分元素基态原子的轨道表示式，据此下列说法一定错误的是()A每个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子B电子排在同一能级的不同轨道上时，总是优先单独占据一个轨道C每个电子层所具有的能级数等于该电子层序数D若一个原子轨道里有 2 个电子，则其自旋状态相同D由题给的四种元素原子的轨道表示式可知，在一个原子轨道里，最多只能容纳 2 个电子，A 项正确。当电子排布在同一能级的不同轨道上时，总是优先单独占据一个轨道，即符合洪特规则，B 项正确。任一电子层的能级总是从 s 能级开始，而且能级数等于该电子层序数，C 项正确。若一个原于轨道里有 2 个电子，则它们自旋状态相反，D 项错误。5某元素的激发态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p34s1，则该元素基态原子的电子排布式为_；元素符号为_；其最高价氧化物对应的水化物的化学式是_。写出周期表中 24 号元素的核外电子排布式_，这样排布的理由是_。解析元素的激发态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p34s1，则该元素基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p4；该原子核外电子数为 16，核内质子数为 16，是硫元素，元素符号为 S；其最高价氧化物对应的水化物的化学式是 H2SO4；24 号元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，这样排布的理由是遵循了洪特规则(或能量最低原理)。答案1s22s22p63s23p4SH2SO41s22s22p63s23p63d54s1洪特规则特例(或能量最低原理)第 2 课时核外电子排布与元素周期表发 展 目 标体 系 构 建1.通过了解同周期、同族的元素原子核外电子排布特征，认识元素周期表中分区、周期和族的划分依据。2.了解元素周期表的应用价值。一、核外电子排布与周期的划分1近似能级图与周期2原子核外电子排布与元素周期表中周期划分的本质联系3周期数与电子层数的关系周期数最外层电子所在轨道所处的电子层数。二、核外电子排布与族的划分1划分依据族的划分与原子的价电子数目和价电子排布密切相关。2特点一般来说，同族元素原子的价电子数目相同。3规律 (3)稀有气体最外层电子排布：ns2np6(He 除外)。4核外电子排布与元素周期表的分区按核外电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表(B 族、B 族除外)分为s、p、d、f 4 个区，而B 族、B 族这 2 个纵列的元素原子的核外电子因先填充满(n1)d 能级而后再填充 ns 能级而得名 ds 区。5 个区的位置关系如图所示。5元素化合价与价电子排布的关系(1)除族、B 族的某些元素和 0 族元素外，元素的最高化合价等于它所在族的序数。(2)非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于 8。(3)稀有气体元素原子的电子层结构是稳定结构，因此稀有气体元素的化合价在通常情况下为0。1判断正误(正确的打“” ，错