化学同步鲁科版选修3学案：第1章第2节第1课时基态原子的核外电子排布 Word版含解析

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1 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

[课标要求]

1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布。

2．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。

1.核外电子排布的两种式子：电子排布式和轨道表示式。

2．核外电子排布的一个顺序：1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s……

3．核外电子排布的3条原则：

(1)能量最低原则：基态原子的核外电子通常情况下优先分布在能量最低的原子轨道上。

(2)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方向必须相反。

(3)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；能量相同的原子轨道在全充满、半充满、全空状态时，体系能量较低，原子较稳定。

4．价电子：化学反应涉及的外层原子轨道上的电子。

基态原子的核外电子排布原则

1．电子排布的表示方法

(1)电子排布式

①概念：按照能量最低原则对能级进行排序，进而在ns、np、nd等能级符号的右上角用数字表示出电子的数目。

②图示：

2 ③示例：锂原子的电子排布式为1s22s1。

(2)轨道表示式

①概念：用小圆圈(或方框、短线)表示一个原子轨道，用箭头“↑”或“↓”来区别自旋方向不同的电子。

②图示：

③示例：锂原子的轨道表示式为

2．请根据有关原子轨道的知识，写出1～18号元素基态原子的核外电子排布情况(可参照教材P12)。

元素符号原子序数电子排布式轨道表示式

H 1 1s1

He 2 1s2

Li 3 1s22s1 [He]

Be 4 1s22s2 [He]

B 5 1s22s22p1 [He]

C 6 1s22s22p2 [He]

N 7 1s22s22p3 [He]

O 8 1s22s22p4 [He]

F 9 1s22s22p5 [He]

Ne 10 1s22s22p6 [He]

Na 11 1s22s22p63s1 [Ne]

Mg 12 1s22s22p63s2 [Ne]

Al 13 1s22s22p63s23p1 [Ne]

Si 14 1s22s22p63s23p2 [Ne]

3 P 15

1s22s22p63s23p3 [Ne]

S 16 [Ne]3s23p4 [Ne]

Cl 17 [Ne]3s23p5 [Ne]

Ar 18 [Ne]3s23p6 [Ne]

1．基态铝原子的核外电子排布若为1s22s22p63s13p2违背了什么原则？

提示：能量最低原则。

2．一个原子轨道中最多容纳2个电子是遵循什么原理？

提示：泡利不相容原理。

3．氮原子的轨道表示式若写成违背了什么原理？

提示：洪特规则。

基态原子核外电子排布遵循的原则

(1)能量最低原则：基态原子的核外电子通常情况下优先分布在能量最低的原子轨道上。基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序为1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s，……

(2)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方向必须相反。

(3)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。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)原子轨道能量的相对大小为E4s＞E3d＞E3p＞E3s。( )

(2)基态O原子轨道表示式为1s22s22p4。( )

(3)Al原子核外有1个未成对电子。( )

(4)2p能级上有2个未成对电子的元素只有碳。( )

答案：(1)× (2)× (3)√ (4)×

2．在2p能级上最多能容纳6个电子，其依据的规律是( )

A．能量最低原则

4 B．泡利不相容原理

C．洪特规则

D．能量最低原则和泡利不相容原理

解析：选B 能量最低原则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分占不同轨道，泡利不相容原理说明一个轨道上最多容纳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。

3．下列基态原子的电子排布式或轨道表示式是否正确？若不正确指出原因。

(1)6C 1s22s22p2x_____________________________________________________；

________________________________；

____________________________；

_______________________；

(5)K 1s22s22p63s23p63d1____________________________________。

解析：原子的最低能量状态为原子的基态，能量高于基态的状态为激发态，深刻理解基态原子核外电子排布的三原则及洪特规则的特例，可顺利作答。

答案：(1)不正确，违背洪特规则

(2)不正确，违背洪特规则

(3)不正确，违背泡利不相容原理

(4)不正确，违背洪特规则

(5)不正确，违背能量最低原则

[方法技巧]

(1)电子最先排布在能量低的能级上，然后依次排布在能量较高的能级上，电子一般按ns(n－2)f(n－1)dnp的顺序排布。

(2)电子按能量由低到高顺序在原子轨道上排布，但书写电子排布式或轨道表示式时，应按电子层数由小到大的顺序书写。

19～36号元素基态原子的核外电子排布

1．核外电子排布式

按照基态原子核外电子排布原则，请尝试写出19～36号元素K～Kr的原子的核外电子排布式。

K：[Ar]4s1、Ca: [Ar]4s2、Sc：[Ar]3d14s2、

Ti：[Ar]3d24s2、V：[Ar]3d34s2、Cr：[Ar]3d54s1、

Mn：[Ar]3d54s2、Fe：[Ar]3d64s2、Co：[Ar]3d74s2、Ni：[Ar]3d84s2、Cu：[Ar]3d104s1、Zn：[Ar]3d104s2、Ga：[Ar]3d104s24p1、Ge：[Ar]3d104s24p2、

As：[Ar]3d104s24p3、Se：[Ar]3d104s24p4、

Br：[Ar]3d104s24p5、Kr：[Ar]3d104s24p6。

2．洪特规则特例

(1)判断下列基态原子的电子排布式的正误。

①基态铬原子：a.1s22s22p63s23p63d44s2( )

b．1s22s22p63s23p63d54s1( )

②基态铜原子：a.1s22s22p63s23p63d94s2( )

b．1s22s22p63s23p63d104s1( )

[答案] ①a.× B．√ ②a.× B．√

(2)洪特规则特例：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，体系能量较低，原子较稳定。

(3)在原子中，每个电子层最多容纳2n2个电子，每个能级最多能容纳的电子数为其所包含的原子轨道数的2倍。

3．价电子和价电子排布式

(1)价电子：一般化学反应涉及原子外层轨道上的电子。

(2)价电子排布式：只表示出原子的价电子排布的式子，如基态铁原子价电子排布式为3d64s2。

(3)主族元素原子的价电子数一般等于该元素的最高正化合价。

1．价电子排布满足4s半充满而3d为全充满的元素是( )

A．Ca B．V C．Cr D．Cu

解析：选D 价电子排布4s半充满即为4s1,3d全充满为3d10，因此该元素原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，是29号元素Cu。

2．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是( )

6 A．O2－ 1s22s22p4 B．Ca [Ar]3d2

C．Fe [Ar]3d54s3 D．Si 1s22s22p63s23p2

解析：选D O2－电子排布式为 1s22s22p6；Ca 电子排布式为[Ar]4s2；Fe 电子排布式为[Ar]3d64s2。

3．主族元素的原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )

A．Ca2＋ 1s22s22p63s23p6

B．F－ 1s22s23p5

C．S 1s22s22p63s23p4

D．Ar 1s22s22p63s23p6

解析：选B F的电子排布式为1s22s22p5，则F－的电子排布式为1s22s22p6，B项错误。

[方法技巧]

离子电子排布式的书写

书写离子的电子排布式一定要注意：先写原子的电子排布式，然后再得失电子，不能直接按构造原理书写，如Cr3＋的电子排布式，先写铬原子，再失去三个电子，不能用24个电子减去失去的3个电子，用21个电子书写。

原子核外电子排布的特殊性

前四周期元素核外电子排布的特殊性

(1)最外层只有1个未成对电子的元素

ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)；

ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)；

ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)；

Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)。

(2)最外层有2个未成对电子的元素

ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)；

ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)。

(3)最外层有3个未成对电子的元素

ⅤA族(ns2np3：N、P、As)

(4)核外电子排布中，未成对电子数最多的元素

高中化学第1章第1节原子结构模型第2课时量子力学对原子核外电子运动状态的描述教案鲁科版选修3

1 第2课时

量子力学对原子核外电子运动状态的描述

[学习目标定位]

1.知道描述原子核外电子运动状态的四个量子数的含义。2.理解用四个量子数描述原子核外电子的运动状态。3.了解原子轨道和电子云的含义。

一、原子轨道

1．电子层

通常，我们用量子数n来描述电子离核的远近，习惯上称为电子层。n的取值为正整数1,2,3,4,5,6，…，对应的符号为K，L，M，N，O，P等。n越大，电子离核的平均距离越远、能量越高。

2．能级

当量子数n相同时，电子所具有的能量也可能不同，因此，对同一个电子层，还可分为若干个能级。例如，n＝1时，有1个s能级；n＝2时，有1个s能级和1个p能级；n＝3时，有1个s能级，1个p能级和1个d能级。

3．原子轨道

(1)概念：原子中的单个电子的空间运动状态的描述。

(2)n值所对应的能级和原子轨道的情况

量子数n 符号能级种类原子轨道原子轨道数

n＝1 K s 1s 1

n＝2 L s 2s 1

p 2p 3

n＝3 M s 3s 1

p 3p 3

d 3d 5

… … … … …

4.电子的“自旋”

处于同一原子轨道上的电子自旋运动状态只能有两种，分别用符号“↑”和“↓”表示。

(1)电子层、能级、原子轨道和自旋状态四个因素决定了电子的运动状态。

(2)与电子能量有关的因素是电子层和能级，即处于同一电子层同一能级中的电子具有相同的

2 能量。

(3)处于同一个原子轨道上的电子有两种不同的自旋状态。在同一个原子中不存在两个运动状态完全相同的电子。

例1 下列有关认识正确的是( )

A．各能层的能级数按K、L、M、N分别为1、2、3、4

B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束

C．各能层含有的能级数为n－1

D．各能层含有的电子数为2n2

答案 A

解析各能层中的能级数等于其所处的能层数，即当n＝1时，它只有一个s能级，当n＝2时，含有两个能级分别为s、p能级，所以B、C都不正确；D选项中每个能层最多能填充2n2个电子，但不是一定含有2n2个电子。

课题2《分子和原子》导学案(第二课时)

1 初三化学导学案编号（0016）

课题：课题1 《分子和原子》（2）

主备人：备课组长审核：

学习目标：

1、认识分子是保持物质化学性质的最小粒子；原子是化学变化中的最小粒子。

2、化学变化中分子可以再分而原子不能再分。

3、用分子的观点区别物理变化和化学变化、混合物和纯净物。通过观察识图等方法获取信息，学习运用想象类比、分析归纳、推理判断等方法处理信息。

学习重点、难点：

分子和原子的定义；化学反应的实质

[浅尝质疑]：

1．构成物质的粒子有、等。构成水的最小微粒是，

构成氧气的最小微粒是。一个水分子由和构成。

2．分子是保持物质性质的粒子。

3．原子是中的最小微粒。

[交流研讨]：

新课引入：

1.写出氧化汞（HgO）加热生成汞（Hg）和氧气（O2）的反应文字表达式。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；该反应是＿＿＿＿变化，属于＿＿＿＿反应

2.已知：表示氧原子，表示汞原子

（1）氧化汞是由氧化汞分子构成的；汞是由汞原子构成的；氧气是由氧分子构成的。

（2）1个氧化汞分子是由1个氧原子和1个汞原子构成；1个氧分子是由2个氧原子构成。

请根据下图——氧化汞分子分解示意图回答：

在该反应中发生了改变的粒子是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

在该反应中氧化汞分子是否发生改变？＿＿＿＿

在该反应中氧化汞的化学性质是否发生改变？＿＿＿＿

在该反应中没有发生改变的粒子是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

在化学反应中，一种物质的分子是如何变成其他物质的分子的？

一、分子可以再分成原子

1.分子、原子的概念

（1）由分子构成的物质，分子是保持物质＿＿＿＿性质的＿＿＿＿粒子。

2020高中化学第1章原子结构第2节第1课时基态原子的核外电子排布学案鲁科版选修3

精品

第1课时

基态原子的核外电子排布

1．了解基态原子的核外电子在原子轨道上的排布顺序。

2．掌握基态原子的核外电子排布规律，会书写常见元素(1～36号)原子的核外电子排布。(重点)

3．学会利用电子排布式、轨道表示式正确表示核外电子排布。(难点)

基态原子的核外电子排布原则

[基础·初探]

1．能量最低原则

(1)基态原子的核外电子排布使整个原子体系的能量最低。

(2)基态原子的核外电子在原子轨道上的排列顺序：

1s，2s，2p，3s，3p，4s，3d，4p，5s，4d，5p，6s……

2．泡利不相容原理

(1)一个原子轨道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；或者说，一个原子中不存在两个完全相同的电子。

(2)在原子中，每个电子层最多能容纳2n2个电子。

3．洪特规则

(1)对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同轨道并且自旋方向相同。

(2)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。如基态铬原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。

4．电子数与电子层和能级的关系

在原子中，每个电子层最多容纳2n2个电子，每个能级最多能容纳的电子数为其所包含的原子轨道数的2倍。

(1)原子轨道能量的相对大小为：E4s＞E3d＞E3p＞E3s。(×)

(2)基态O原子电子排布式为：1s22s22p4。(√)

(3)Al原子核外有1个未成对电子。(√)

(4)2p能级上有2个未成对电子的元素只有碳。(×)

(5)基态铜原子：①1s22s22p63s23p63d94s2(×)

②1s22s22p63s23p63d104s1(√)

[合作·探究]

原子核外电子排布规律

[探究背景] 精品