1、-1-第1课时基态原子的核外电子排布-2-1.理解能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则。能用以上原理或规则解释l36号元素基态原子的核外电子排布,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.根据基态原子的核外电子排布规律,会书写l36号元素基态原子的核外电子排布式,形成证据推理与模型认知的化学核心素养。-3-课前篇素养初探知识铺垫必备知识正误判断1.核外电子排布规律(1)“一低”电子首先排布在能量最低的电子层里。排满能量低的电子层,再排能量高的电子层。-4-课前篇素养初探知识铺垫必备知识正误判断2.核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图,如钠原子的结构示意图如下:(2)离子结构示意图: 如
2、Mg2+: -5-课前篇素养初探知识铺垫必备知识正误判断1.基态原子的核外电子排布原则 -6-课前篇素养初探知识铺垫必备知识正误判断【微思考】某同学写出了下列几种基态原子的价电子轨道表示式: 请分析以上3个价电子轨道表示式是否正确,若不正确说出违背了什么原理,并写出正确的价电子轨道表示式。-7-课前篇素养初探知识铺垫必备知识正误判断提示:(1)不正确。违背了能量最低原理,其正确的价电子轨道表示式为 。(2)不正确。违背了泡利不相容原理,其正确的价电子轨道表示式为 。(3)不正确。违背了洪特规则,其正确的价电子轨道表示式为 。-8-课前篇素养初探知识铺垫必备知识正误判断2.核外电子排布的表示方法
3、(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的式子就是电子排布式。如钾原子的电子排布式可表示如下:电子排布式中的内层电子排布可用相应的稀有气体的元素符号加方括号的形式来表示,以简化电子排布式。例如基态钾原子的电子排布式还可表示为Ar4s1。-9-课前篇素养初探知识铺垫必备知识正误判断(2)轨道表示式。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。以铝原子为例,轨道表示式中各符号、数字的意义如下:-10-课前篇素养初探知识铺垫必备知识正误判断(3)价电子排布式。价电子为与元素化学性质密切相关的外层原子轨道上
4、的电子。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式。如铁原子的价电子排布式为3d64s2。对于主族元素来说,价电子就是最外层电子。而对于副族和族元素来说,价电子不仅包括最外层电子,还可能包括次外层d轨道的电子,有的还包括倒数第三层f轨道的电子。-11-课前篇素养初探知识铺垫必备知识正误判断判断下列说法是否正确,正确的打“”,错误的打“”。1.原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p4s3d。()2.某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2。()3.所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理。()4.构造原理中的电子排布能级顺序,实质是各能级能量由低到高的
5、顺序。()5.基态碳原子的电子排布式为1s22s12p3。()6.把15P原子的电子排布式写成了1s22s22p63s23 ,违背了泡利不相容原理。()答案:1.2.3.4.5.6.-12-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测核外电子排布原则核外电子排布原则问题探究1.基态原子核外电子在原子轨道上是先排3d轨道还是先排4s轨道?提示:根据构造原理可知,电子在基态原子核外排布时,先排4s轨道再排3d轨道。2.n值小的能级的轨道的能量一定小于n值大的能级的轨道的能量吗?提示:不一定。例如:能级符号相同时,电子层序数越大,原子轨道能量越高,如E3pE2p。 电子层序数相同时,能级越高,原子轨道
6、能量越高,如E3dE3pE3s。电子层序数、能级不同时,核外电子在外层分布时存在原子轨道能量交错现象,如E4sE3dE4p,E5sE4dE5p。 -13-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测深化拓展1.能量最低原理电子尽量先占有能量最低的轨道,然后进入能量高的轨道,使整个原子的能量处于最低状态。2.泡利不相容原理每个原子轨道最多只能容纳2个电子且自旋状态相反。由此可知,从电子层、能级、原子轨道、自旋状态四个方面来说明电子的运动状态是不可能有两个完全相同的电子的。如氟原子的电子排布可表示为1s22s22 ,由于各原子轨道中的电子自旋状态相反,所以9个电子的运动状态都不相同。-14-课堂篇素
7、养提升探究1探究2素养脉络随堂检测3.洪特规则的特例在同一能级上的电子排布处于全充满(如p6、d10、f14)、半充满(如p3、d5、f7)和全空(如p0、d0、f0)状态时,具有较低的能量和较大的稳定性,这称为洪特规则的特例。如24Cr的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,而不能写成1s22s22p63s23p63d44s2;29Cu的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,而不能写成1s22s22p63s23p63d94s2。-15-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测4.构造原理基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序:构造原理表明,随着
8、原子序数的递增,基态原子核外电子排布按照箭头的方向依次排布在各原子轨道上:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s-16-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测素能应用典例1(2020黑龙江牡丹江第三中学高二期末)下列说法错误的是()A.电子排布式1s22s22p63s23p64s3违反了泡利不相容原理B.基态原子电子排布式1s22s22p63s23p63d5违反了能量最低原理C.根据构造原理,原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4pD.钠原子由1s22s22p63s11s22s22p63p1时,原子吸收能量
9、,由基态转化成激发态-17-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测答案:C解析:根据泡利不相容原理可知,4s轨道最多排2个电子,故A正确;因为4s轨道能量比3d轨道能量还低,所以基态原子电子排布式1s22s22p63s23p63d5违反了能量最低原理,正确的电子排布式应该为1s22s22p63s23p63d34s2,故B正确;根据构造原理可知,原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s、故C错误;钠原子核外电子排布由1s22s22p63s11s22s22p63p1时,电子从基态跃迁到激发态,要吸收能量,故D正确。-1
10、8-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测易错警示 依据构造原理可知,各能级的能量顺序为np(n+1)snd、nd(n+1)p(n+2)sE(4s)E(3d) B.E(3s)E(2s)E(1s)C.E(3s)E(3p)E(3d) D.E(5s)E(4s)E(4f)答案:B解析:根据构造原理可判断,A错误,正确的应该是E(4f)E(3d)E(4s)。C错误,正确的应该是E(3s)E(3p)E(5s)E(4s)。-37-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测4.(2020黑龙江牡丹江第三高级中学高二期末)下列有关化学用语表示正确的是()A.K+的结构示意图: D.基态铬原子(24Cr)的价
11、电子排布式:3d44s2 -38-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测答案:B 解析:K+的结构示意图为 ,A错误;根据核外电子排布规律可知基态氮原子的轨道表示式为 ，B正确;水是共价化合物,含有共价键,水分子的电子式为 H,C错误;基态铬原子(24Cr)的价电子排布式为3d54s1,D错误。-39-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测5.(2020山东烟台第二中学高二月考)回答下列问题:(1)基态Co原子核外电子排布式为;(2)基态Ge原子的核外电子排布式为;(3)Zn2+的价电子轨道表示式为;(4)Co3+核外未成对电子数为。 答案:(1)1s22s22p63s23p63d74
12、s2(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2(3) (4)4-40-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测解析:(1)Co是27号元素,核外有27个电子,根据能量最低原理,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2。(2)Ge是32号元素,基态Ge原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2。(3)Zn是30号元素,Zn原子价电子排布式是3d104s2,Zn2+的价电子排布式是3d10,Zn2+价电子轨道表示式为 。(4)Co3+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d6,Co3+的价电子轨道表示式是 ,则Co3+核外未成对电子数为4。
