1、专题2 原子结构与元素的性质 第一单元 原子核外电子的运动 一、人类对原子结构的认识一、人类对原子结构的认识 1.1.原子模型的演变原子模型的演变: : 卢瑟福卢瑟福 粒子的粒子的 散射散射 原子原子 核核 氢原子氢原子 稳定稳定 的轨道的轨道 放出能量放出能量 吸收能量吸收能量 不不 连续连续 跃迁跃迁 2.2.电子云电子云: : 小点的含义小点的含义 电子在核外空间区域内出现的机会电子在核外空间区域内出现的机会 小点疏密的含义小点疏密的含义 密密 _ 疏疏 _ _ 规律规律 离核越离核越_,_,电子出现的机会越大电子出现的机会越大; ; 离核越离核越_,_,电子出现的机会越小电子出现的机会
2、越小 大大 小小 近近 远远 二、原子核外电子的运动特征二、原子核外电子的运动特征 1.1.电子层电子层: : (1)(1)分层依据。分层依据。 分层依据分层依据 电子的电子的_差异差异 主要主要_的不同的不同 能量能量 运动区域运动区域 (2)(2)表示方法。表示方法。 符号符号 _ 各层取值各层取值 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 各层符号各层符号 _ _ _ _ _ 特点特点 n n K K L L M M N N O O 变远变远 2.2.原子轨道原子轨道: : 含义含义 用量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域用量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域 符号符号 s
3、 s p p d d f f 数目数目 _ _ _ _ 形状形状 _ _ 形状较复杂形状较复杂 1 1 3 3 5 5 7 7 球形球形 纺锤形纺锤形 3.3.自旋运动自旋运动: :原子核外电子有原子核外电子有_种不同的自旋状态种不同的自旋状态, ,通常用“通常用“_”_” 和“和“_”_”表示。表示。 两两 三、原子核外电子的排布三、原子核外电子的排布 1.1.核外电子排布遵循的三个原理核外电子排布遵循的三个原理: : (1)(1)能量最低原理能量最低原理: :原子核外电子先占据原子核外电子先占据_的轨道的轨道, ,然后依次然后依次 进入进入_的轨道的轨道, ,这样使整个原子处于这样使整个原
4、子处于_的能量状态。的能量状态。 (2)(2)泡利不相容原理泡利不相容原理: :每个原子轨道上最多只能容纳每个原子轨道上最多只能容纳_自旋状态自旋状态 _的电子。的电子。 (3)(3)洪特规则洪特规则: :原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时, ,电子电子 尽可能分占尽可能分占_,_,且自旋状态且自旋状态_。 能量最低能量最低 能量较高能量较高 最低最低 两个两个 不同不同 不同的原子轨道不同的原子轨道 相同相同 2.2.电子排布的表示方法电子排布的表示方法: : (1)(1)原子结构示意图。原子结构示意图。 核电荷数核电荷数 电子层电子层 该电子层
5、上的电子数该电子层上的电子数 原子核原子核 (2)(2)电子排布式。电子排布式。 电子层电子层 原子轨迹原子轨迹 电子数电子数 (3)(3)轨道表示式。轨道表示式。 轨迹轨迹 电子电子 自旋状态相反自旋状态相反 【自我小测自我小测】 1.1.思考辨析思考辨析: : (1)(1)电子云中小点的疏密表示电子的多少。电子云中小点的疏密表示电子的多少。 ( ( ) ) 分析分析: :。电子云中小点的疏密代表的是电子在该区域出现的几率的。电子云中小点的疏密代表的是电子在该区域出现的几率的 大小大小, ,不代表真实的电子。不代表真实的电子。 (2)p(2)p轨道的能量比轨道的能量比s s轨道能量高。轨道能
6、量高。 ( ( ) ) 分析分析: :。不一定。不一定, ,只有电子层数相同时才成立。若电子层数不相同只有电子层数相同时才成立。若电子层数不相同 时时,p,p轨道能量可能会小轨道能量可能会小, ,如如3s2p3s2p。 (3)(3)每一个电子层都有每一个电子层都有s s、p p、d d等轨道。等轨道。 ( ( ) ) 分析分析: :。K K层只有层只有s s轨道轨道,L,L层只有层只有s s、p p轨道。轨道。 (4)(4)外围电子就是元素的最外层电子。外围电子就是元素的最外层电子。 ( ( ) ) 分析分析: :。对于主族元素来说。对于主族元素来说, ,外围电子就是最外层电子外围电子就是最外
7、层电子, ,对于过渡元对于过渡元 素来说素来说, ,外围电子一般还包括次外层的部分电子甚至还包括一部分倒外围电子一般还包括次外层的部分电子甚至还包括一部分倒 数第三层电子。数第三层电子。 (5)(5)任何一种原子的核外电子排布都遵循能量最低原理、泡利不相容任何一种原子的核外电子排布都遵循能量最低原理、泡利不相容 原理、洪特规则。原理、洪特规则。 ( ( ) ) 分析分析: :。处于激发态的原子。处于激发态的原子, ,核外电子排布不遵循能量最低原理核外电子排布不遵循能量最低原理, ,但但 遵循泡利不相容原理和洪特规则。遵循泡利不相容原理和洪特规则。 (6)(6)电子排布式的书写与电子进入原子轨道
8、的顺序一致。电子排布式的书写与电子进入原子轨道的顺序一致。 ( ( ) ) 分析分析: :。如。如26 26Fe, Fe,原子轨道能量从低到高排列为原子轨道能量从低到高排列为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d,1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d, 但是核外电子排布式在书写时却将同一层的电子移到一起但是核外电子排布式在书写时却将同一层的电子移到一起, ,即即 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2。 2.2.多电子原子中多电子原子中, ,原子轨道能量高低排列错误的是原子轨道能量高低排列错误的是 ( ( ) ) A.2s3s4
9、sA.2s3s4s B.2pB.2px x2p2py y2p2pz z C.3s3p3dC.3s3p3d D.3pD.3px x=3p=3py y=3p=3pz z 【解析解析】选选B B。电子层和原子轨道形状相同时。电子层和原子轨道形状相同时, ,能量相同。能量相同。 3.3.下列电子层中下列电子层中, ,原子轨道的数目为原子轨道的数目为4 4的是的是 ( ( ) ) A.KA.K层层 B.LB.L层层 C.MC.M层层 D.ND.N层层 【解析解析】选选B B。第。第n n电子层中电子层中, ,原子轨道的数目为原子轨道的数目为n n2 2, ,因此原子轨道数是因此原子轨道数是 4 4的电子
10、层数为的电子层数为2,2,为为L L层。层。 4.(SJP174.(SJP17改编改编) )某基态原子的第某基态原子的第3 3电子层上有电子层上有3 3个电子个电子, ,则第则第2 2电子层电子层 上的电子数有上的电子数有 ( ( ) ) A.2A.2个个 B. 8B. 8个个 C. 10C. 10个个 D. 18D. 18个个 【解析解析】选选B B。当第。当第3 3电子层上有电子时电子层上有电子时, ,第第2 2层上已经排满层上已经排满8 8个电子。个电子。 5.(SJP165.(SJP16改编改编) )下列基态原子的轨道表示式违反洪特规则的下列基态原子的轨道表示式违反洪特规则的 是是 (
11、 ( ) ) 【解析解析】选选A A。根据洪特规则。根据洪特规则, ,核外电子在排布时应该尽可能分占不同核外电子在排布时应该尽可能分占不同 的原子轨道的原子轨道, ,并且自旋状态相同并且自旋状态相同, ,因此因此A A项不符合。项不符合。 6.6.下列关于铝原子核外电子排布式的书写正确的是下列关于铝原子核外电子排布式的书写正确的是 ( ( ) ) A.1sA.1s2 22s2s8 83s3s3 3 B.3sB.3s2 23p3p1 1 C.1sC.1s2 22s2s2 23s3s2 22p2p6 63p3p1 1 D.1sD.1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p1 1
12、【解析解析】选选D D。电子排布式的书写要遵循能量最低原理、泡利不相容。电子排布式的书写要遵循能量最低原理、泡利不相容 原理和洪特规则。原理和洪特规则。 一、电子层与原子轨道的关系一、电子层与原子轨道的关系 【自主导练自主导练】 1.(20151.(2015广元高二检测广元高二检测) )下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ( ( ) ) A.A.第第3 3电子层上有电子层上有s s、p p两个原子轨道两个原子轨道 B.2pB.2p2 2表示第表示第2 2电子层上有两个电子电子层上有两个电子 C.C.同一原子中同一原子中,1s,1s、2p2p、4p4p电子的能量逐渐减小电子的能量逐渐减小 D.
13、2pD.2p、3p3p、4p4p轨道上最多容纳的电子数相同轨道上最多容纳的电子数相同 【解题指南解题指南】解答本题要注意以下两点解答本题要注意以下两点: : (1)(1)原子轨道类型与轨道数目的关系原子轨道类型与轨道数目的关系; ; (2)(2)电子层与原子轨道数目以及最多容纳电子数的关系。电子层与原子轨道数目以及最多容纳电子数的关系。 【解析解析】选选D D。第。第3 3电子层上有一个电子层上有一个s s轨道、三个轨道、三个p p轨道轨道, ,共共4 4个原子轨个原子轨 道道,A,A项不正确项不正确;2p;2p2 2表示表示2p2p轨道上排了两个电子轨道上排了两个电子,B,B不正确不正确;
14、;同一原子同一原子 中中,1s,1s、2p2p、4p4p电子的能量逐渐升高电子的能量逐渐升高,C,C项不正确项不正确; ;每个电子层上都有每个电子层上都有3 3 个个p p轨道轨道, ,每个轨道上最多容纳每个轨道上最多容纳2 2个电子个电子,D,D项正确。项正确。 2.(20152.(2015郑州高二检测郑州高二检测) )某元素某元素X X的的M M层有层有4 4个个p p电子电子, ,下列叙述错误的下列叙述错误的 是是 ( ( ) ) A.NA.N层不含电子层不含电子 B.B.该元素是硫元素该元素是硫元素 C.LC.L层一定有层一定有8 8个电子个电子 D.D.原子最外层电子数为原子最外层电
15、子数为4 4 【解析解析】选选D D。依题意可知。依题意可知, ,该元素原子该元素原子K K、L L、M M层容纳的电子数分别层容纳的电子数分别 为为2 2、8 8、6,N6,N层不含电子层不含电子, ,故该元素是硫元素。故该元素是硫元素。D D项叙述是错误的项叙述是错误的, ,该元该元 素的最外层电子数应为素的最外层电子数应为6 6。 【互动探究互动探究】(1)X(1)X元素原子核外有几个未成对电子元素原子核外有几个未成对电子? ? 提示提示: :因为该元素的因为该元素的M M层上有层上有4 4个个p p电子电子, ,三个三个p p轨道轨道, ,根据核外电子排布根据核外电子排布 的原则的原则
16、, ,该元素的原子核外有该元素的原子核外有2 2个未成对电子。个未成对电子。 (2)(2)若将题干改成若将题干改成“某元素某元素X X有有4 4个个p p电子电子”, ,那么该元素是什么元素那么该元素是什么元素? ? 提示提示: :若元素有若元素有4 4个个p p电子电子, ,这这4 4个电子一定在个电子一定在2p2p轨道上轨道上,K,K、L L层容纳的层容纳的 电子数分别为电子数分别为2 2、6,6,则该元素为氧元素。则该元素为氧元素。 【总结归纳总结归纳】 1.1.电子层与原子轨道的关系电子层与原子轨道的关系: : 电子层电子层 序数序数 电子层电子层 符号符号 轨道轨道 符号符号 原子轨
17、原子轨 道数道数 可容纳可容纳 电子数电子数 1 1 K K 1s1s 1 1 2 2 2 2 L L 2s2s、2p2p 4 4 8 8 3 3 M M 3s3s、3p3p、3d3d 9 9 1818 4 4 N N 4s4s、4p4p、4d4d、4f4f 1616 3232 n n n n2 2 2n2n2 2 2.2.不同原子轨道的能量大小关系不同原子轨道的能量大小关系: : 【警示警示】(1)(1)原子轨道类型是指该原子轨道形状的区别原子轨道类型是指该原子轨道形状的区别,s,s轨道是球轨道是球 形形,p,p轨道是纺锤形等。轨道是纺锤形等。 (2)(2)原子轨道数目是指轨道有多少个伸展方
18、向原子轨道数目是指轨道有多少个伸展方向, ,即多少个原子轨道即多少个原子轨道, ,如如s s 轨道只有轨道只有1 1个原子轨道个原子轨道,p,p轨道有轨道有3 3个原子轨道。个原子轨道。 【拓展深化拓展深化】电子层数和轨道类型均不同时电子层数和轨道类型均不同时, ,原子中的价电子在外层原子中的价电子在外层 分布时存在原子轨道能量交错现象。如分布时存在原子轨道能量交错现象。如E E4s 4sE E3d 3dE E4p 4p,E ,E5s 5sE E4d 4dE E5p 5p。 。 【针对训练针对训练】 ( (双选双选)(2015)(2015启东高二检测启东高二检测) )下列有关认识正确的是下列有
19、关认识正确的是 ( ( ) ) A.A.各原子轨道数按各原子轨道数按s s、p p、d d、f f的顺序分别为的顺序分别为1 1、3 3、5 5、7 7 B.B.各电子层的轨道都是从各电子层的轨道都是从s s轨道开始至轨道开始至f f轨道结束轨道结束 C.C.各电子层含有的原子轨道数为各电子层含有的原子轨道数为n n- -1 1 D.D.各电子层含有的电子数为各电子层含有的电子数为2n2n2 2 【解析解析】选选A A、D D。原子核外第一电子层只有。原子核外第一电子层只有s s轨道轨道, ,第二电子层只有第二电子层只有s s、 p p轨道轨道,B,B错错; ;各电子层含有的原子轨道数目为各电
20、子层含有的原子轨道数目为n n2 2,C,C错。错。 【补偿训练补偿训练】下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是 ( ( ) ) A.A.同一原子中同一原子中,2s,2s、3s3s、4s4s轨道离原子核的平均距离依次增大轨道离原子核的平均距离依次增大 B.B.同一原子中同一原子中,2p,2p、3d3d、4f4f轨道的轨道数依次增多轨道的轨道数依次增多 C.pC.p轨道呈纺锤形轨道呈纺锤形, ,随着电子层的增加随着电子层的增加,p,p轨道的数量也在增多轨道的数量也在增多 D.D.对于对于npnpx x、npnpy y、npnpz z轨道上的电子轨道上的电子, ,具有相同的能量具有相同的能量,
21、,其电子云的形其电子云的形 状也相同状也相同 【解析解析】选选C C。同一原子中。同一原子中, ,电子层数越高电子层数越高, ,表示原子轨道离原子核的表示原子轨道离原子核的 平均距离越大平均距离越大,A,A正确正确;2p;2p、3d3d、4f4f轨道的轨道数依次为轨道的轨道数依次为3 3、5 5、7,7,依次依次 增多增多,B,B正确正确; ;无论在哪个电子层无论在哪个电子层,p,p轨道都是轨道都是3 3个个,C,C错误错误; ;同一电子层形同一电子层形 状相同的原子轨道的能量相等状相同的原子轨道的能量相等, ,其电子云的形状也相同其电子云的形状也相同,D,D正确。正确。 二、基态原子核外电子
22、排布规律及表示方法二、基态原子核外电子排布规律及表示方法 1.1.原子核外电子排布的原子核外电子排布的3 3个原理个原理: : (1)(1)能量最低原理。能量最低原理。 (2)(2)泡利不相容原理。泡利不相容原理。 (3)(3)洪特规则。洪特规则。 2.2.核外电子排布的核外电子排布的3 3点认识点认识: : (1)(1)多电子原子轨道能量高低顺序可以概括为多电子原子轨道能量高低顺序可以概括为E Ens nsE E(n (n- -2)f2)fE E(n (n- -1)d1)dE Enp np, ,所 所 以原子轨道的能量排序为以原子轨道的能量排序为ns(nns(n- -2)f(n2)f(n-
23、-1)dnp1)dnp。 (2)(2)核外电子排布并非全是按照电子层的顺序逐层排布的核外电子排布并非全是按照电子层的顺序逐层排布的, ,排满排满K K层后层后 再排到再排到L L层层, ,排满了排满了L L层再排到层再排到M M层层, ,但并非排满但并非排满M M层后再排到层后再排到N N层层, ,根据能根据能 量最低原理电子进入轨道的顺序是排满量最低原理电子进入轨道的顺序是排满4s4s后再进入后再进入3d3d。 (3)(3)有少数元素的基态原子的电子排布对于能量最低原理有有少数元素的基态原子的电子排布对于能量最低原理有1 1个电子的个电子的 偏差。因为能量相同的原子轨道在全充满偏差。因为能量
24、相同的原子轨道在全充满( (如如p p6 6和和d d10 10) )、半充满 、半充满( (如如p p3 3 和和d d5 5) )和全空和全空( (如如p p0 0和和d d0 0) )状态时状态时, ,体系的能量较低体系的能量较低, ,原子较稳定。原子较稳定。 3.3.核外电子排布的表示方法核外电子排布的表示方法: : 原原 子子 结结 构构 示意图示意图 意义意义 将每个电子层上的电子总数表示在原子核外的式将每个电子层上的电子总数表示在原子核外的式 子子 实例实例 电电 子子 排布式排布式 意义意义 用数字在轨道符号右上角标明该轨道上排布的电用数字在轨道符号右上角标明该轨道上排布的电
25、子数子数, ,这就是电子排布式这就是电子排布式 实例实例 S:1sS:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p4 4 简简 化化 电电 子子 排布式排布式 意义意义 为了避免电子排布式书写过于繁琐为了避免电子排布式书写过于繁琐, ,把内层电子达到把内层电子达到 稀有气体结构的部分用相应稀有气体的元素符号外加稀有气体结构的部分用相应稀有气体的元素符号外加 方括号表示方括号表示 实例实例 S:Ne3sS:Ne3s2 23p3p4 4 外外 围围 电电 子子 排布式排布式 意义意义 主族元素的外围电子指最外层电子主族元素的外围电子指最外层电子, ,最外层电子排布最外层电子排布 式
26、即外围电子排布式式即外围电子排布式 实例实例 S:3sS:3s2 23p3p4 4 轨轨 道道 表示式表示式 意义意义 每个方框代表一个原子轨道每个方框代表一个原子轨道, ,每个箭头代表一个电子每个箭头代表一个电子 实例实例 【拓展深化拓展深化】原子最外层、次外层及倒数第三层最多容纳电子数的原原子最外层、次外层及倒数第三层最多容纳电子数的原 因因: : (1)(1)依据。依据。 能量最低原理中的排布顺序能量最低原理中的排布顺序, ,其实质是各原子轨道的能量高低顺序可其实质是各原子轨道的能量高低顺序可 由公式得出由公式得出:ns(n:ns(n- -2)f(n2)f(n- -1)dnp1)dnp。
27、 (2)(2)解释。解释。 最外层由最外层由nsns、npnp组成组成, ,电子数不大于电子数不大于2+6=82+6=8。 次外层由次外层由(n(n- -1)s(n1)s(n- -1)p(n1)p(n- -1)d1)d组成组成, ,所容纳的电子数不大于所容纳的电子数不大于 2+6+10=182+6+10=18。 倒数第三层由倒数第三层由(n(n- -2)s(n2)s(n- -2)p(n2)p(n- -2)d(n2)d(n- -2)f2)f组成组成, ,电子数不大于电子数不大于 2+6+10+14=322+6+10+14=32。 【针对训练针对训练】 1.(20151.(2015信阳高二检测信阳
28、高二检测)A)A、B B、C C、D D、E E、F F代表代表6 6种元素。请填空种元素。请填空: : (1)A(1)A元素基态原子的最外层有元素基态原子的最外层有2 2个未成对电子和个未成对电子和1 1个空轨道个空轨道, ,次外层有次外层有 2 2个电子个电子, ,其元素符号为其元素符号为 。 (2)B(2)B元素的负一价离子和元素的负一价离子和C C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相元素的正一价离子的电子层结构都与氩相 同同,B,B的元素符号为的元素符号为 ,C,C的轨道表示式为的轨道表示式为_。 (3)D(3)D元素的正三价离子的元素的正三价离子的3d3d轨道为半充满轨道为半充满,D
29、,D的元素符号为的元素符号为 , , 其基态原子的电子排布式为其基态原子的电子排布式为 。 (4)E(4)E元素基态原子的元素基态原子的M M层全充满层全充满,N,N层没有成对电子层没有成对电子, ,只有一个未成对只有一个未成对 电子电子,E,E的元素符号为的元素符号为 , ,其基态原子的价电子排布式为其基态原子的价电子排布式为 。 (5)F(5)F元素的原子最外层电子排布式为元素的原子最外层电子排布式为nsnsn nnpnpn+1 n+1, ,则 则n=n= ; ; 原子中能量最高的是原子中能量最高的是 ( (填原子轨道填原子轨道) )电子。电子。 【解题指南解题指南】解答本题要注意以下两点
30、解答本题要注意以下两点: : (1)(1)核外电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。核外电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。 (2)(2)原子结构示意图是其他核外电子表示方法的基础。原子结构示意图是其他核外电子表示方法的基础。 【解析解析】(1)A(1)A元素基态原子次外层有两个电子元素基态原子次外层有两个电子, ,故次外层为故次外层为K K层层,A,A元元 素有两个电子层素有两个电子层, ,由题意可写出其轨道表示式为由题意可写出其轨道表示式为 , ,则该则该 元素核外有元素核外有6 6个电子个电子, ,为碳元素为碳元素, ,其元素符号为其元素符号为C C。 (2
31、)B(2)B- -、C C+ +的电子层结构都与的电子层结构都与ArAr相同相同, ,即核外都有即核外都有1818个电子个电子, ,则则B B为为1717号号 元素元素Cl,CCl,C为为1919号元素号元素K K。 (3)D(3)D元素原子失去元素原子失去2 2个个4s4s电子和电子和1 1个个3d3d电子后变成电子后变成+3+3价离子价离子, ,其原子的其原子的 核外电子排布式为核外电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2, ,即即2626号元素铁。号元素铁。 (4)(4)根据题意要求根据题意要求, ,首先写出电子排布式
32、首先写出电子排布式: : 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10 104s 4s1 1, ,该元素为该元素为2929号元素号元素CuCu。 (5)s(5)s轨道类型上只有轨道类型上只有1 1个原子轨道个原子轨道, ,故最多只能容纳故最多只能容纳2 2个电子个电子, ,即即n=2,n=2, 所以元素所以元素F F的原子最外层电子排布式为的原子最外层电子排布式为2s2s2 22p2p3 3, ,由此可知由此可知F F是氮元素是氮元素; ;根根 据核外电子排布的能量最低原理据核外电子排布的能量最低原理, ,可知氮原子的核外电子中可知氮原子的核外电子中2p2
33、p轨道上轨道上 的电子能量最高。的电子能量最高。 答案答案: :(1)C(1)C (2)Cl(2)Cl (3)Fe(3)Fe 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2或或Ar3dAr3d6 64s4s2 2 (4)Cu(4)Cu 3d3d10 104s 4s1 1 (5)2(5)2 2p2p 【互动探究互动探究】 (1)(1)上题上题(1)(1)中若中若A A元素基态原子的最外层有元素基态原子的最外层有2 2个未成对电子个未成对电子, ,次外层有次外层有 2 2个电子个电子, ,则该元素可能为哪种元素则该元素可能为哪种元素? ? 提示提
34、示: :次外层有次外层有2 2个电子个电子, ,则该元素核外有两层电子则该元素核外有两层电子, ,最外层有最外层有2 2个未成个未成 对电子对电子, ,则该元素的则该元素的2p2p轨道上有轨道上有2 2个或个或4 4个电子个电子, ,该元素为碳元素或氧元该元素为碳元素或氧元 素。素。 (2)(2)上题上题(2)(2)中中,B,B元素的原子核外轨道的数目是多少元素的原子核外轨道的数目是多少? ? 提示提示: :该元素为氯元素该元素为氯元素, ,其电子排布式为其电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p5 5, ,其中其中1s1s、2s2s、 3s3s轨道各一个轨
35、道各一个,2p,2p轨道和轨道和3p3p轨道各轨道各3 3个个, ,一共一共9 9个。个。 2.2.下列元素的电子排布式违背了哪条原则下列元素的电子排布式违背了哪条原则, ,写出其正确的外围电子排写出其正确的外围电子排 布式。布式。 电子排布式电子排布式 违背的原则违背的原则 外围电子排布式外围电子排布式 6 6C:1s C:1s2 22s2s2 22 2 2121Sc:1s Sc:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d3 3 2222Ti:1s Ti:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p10 10 2 x p 【解析解析】(1)(1
36、)对于碳原子来说对于碳原子来说,2p,2p有有3 3个能量相同的原子轨道个能量相同的原子轨道,2p,2p上的上的2 2 个电子应该以自旋状态相同的方式分布在两个不同的个电子应该以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p2p轨道上。轨道上。 (2)(2)根据轨道能量高低顺序可知根据轨道能量高低顺序可知E E4s 4sE E3d 3d, ,对于 对于21 21Sc Sc来说来说, ,最后最后3 3个电子应个电子应 先排满先排满4s,4s,再排再排3d,3d,应为应为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d1 14s4s2 2。 (3)(3)对于对于22 22Ti
37、 Ti来说来说,3p,3p共有共有3 3个轨道个轨道, ,最多可以排最多可以排6 6个电子个电子, ,不能排不能排1010个电个电 子。子。 答案答案: : 电子排布式电子排布式 违背的原则违背的原则 外围电子排布式外围电子排布式 6 6C:1s C:1s2 22s2s2 22 2 洪特规则洪特规则 2s2s2 22p2p2 2 2121Sc:1s Sc:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d3 3 能量最低原理能量最低原理 3d3d1 14s4s2 2 2222Ti:1s Ti:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p10 10 泡利不
38、相容原理泡利不相容原理 3d3d2 24s4s2 2 2 x p 【易错提醒易错提醒】核外电子排布式书写的注意事项核外电子排布式书写的注意事项 (1)(1)激发态原子核外电子排布式不再遵循能量最低原理。激发态原子核外电子排布式不再遵循能量最低原理。 (2)(2)核外电子排布式书写时要按照电子层由低到高、原子轨道类型核外电子排布式书写时要按照电子层由低到高、原子轨道类型s s、 p p、d d、f f顺序书写。书写时注意要遵循核外电子排布规律。顺序书写。书写时注意要遵循核外电子排布规律。 (3)(3)根据洪特规则根据洪特规则, ,原子轨道半满或全满时能量较低原子轨道半满或全满时能量较低, ,较稳
39、定较稳定, ,因此书写因此书写 时要注意轨道半满或全满的特殊情况。时要注意轨道半满或全满的特殊情况。 (4)(4)注意看清题目要求注意看清题目要求, ,是书写原子核外电子排布式还是外围电子排布是书写原子核外电子排布式还是外围电子排布 式。式。 【补偿训练补偿训练】1.1.下列关于硅原子的核外电子排布表示式中下列关于硅原子的核外电子排布表示式中, ,错误的错误的 是是 ( ( ) ) A.A.电子排布式电子排布式:1s:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p2 2 B.B.外围电子排布式外围电子排布式:3s:3s2 23p3p2 2 C.C.轨道表示式轨道表示式:Ne:Ne
40、 D.D.原子结构示意图原子结构示意图: : 【解析解析】选选C C。A A和和B B两个选项都是电子排布式两个选项都是电子排布式,C,C是轨道表示式是轨道表示式, ,违背了违背了 洪特规则洪特规则;D;D为原子结构示意图。为原子结构示意图。 2.(20152.(2015南京高二检测南京高二检测) )根据下列叙述根据下列叙述, ,写出元素名称写出元素名称, ,画出原子结画出原子结 构示意图构示意图, ,并写出核外电子排布式。并写出核外电子排布式。 (1)A(1)A元素原子核外元素原子核外M M层电子数是层电子数是L L层电子数的一半层电子数的一半: : , , , , 。 (2)B(2)B元素
41、原子的最外层电子数是次外层电子数的元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.51.5倍倍: : , , , , 。 (3)C(3)C元素的单质在常温下可与水剧烈反应元素的单质在常温下可与水剧烈反应, ,产生的气体能使带火星的产生的气体能使带火星的 木条复燃木条复燃: : , , , , 。 (4)D(4)D元素的次外层电子数是最外层电子数的元素的次外层电子数是最外层电子数的 : : , , , , 。 1 4 【解析解析】(1)A(1)A原子的原子的L L层排满有层排满有8 8个电子个电子, ,故故M M层有层有4 4个电子个电子; ; (2)B(2)B原子次外层电子数只能为原子次外层电子数只能为2,2,故最外层电子数为故最外层电子数为3;3; (3)C(3)C元素为元素为F,2FF,2F2 2+2H+2H2 2O=4HF+OO=4HF+O2 2; ; (4)D(4)D元素最外层电子数为元素最外层电子数为8,8,次外层电子数为次外层电子数为2 2。 答案答案: :(1)(1)硅硅 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p2 2 (2)(2)硼硼 1s1s2 22s2s2 22p2p1 1 (3)(3)氟氟 1s1s2 22s2s2 22p2p5 5 (4)(4)氖氖 1s1s2 22s2s2 22p2p6 6
