苏教版选修3 专题2 第一单元 原子核外电子的运动 学案.doc

第一单元原子核外电子的运动 课标要求1了解原子核外电子的运动状态。1.电子层n的值与该层原子轨道类型数相等。2s轨道呈球形，p轨道呈纺锤形。s、p、d、f含有的原子轨道数分别为1、3、5、7。3电子进入原子轨道的顺序为：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p4氮原子的核外电子排布(1)原子结构示意图：(2)电子排布式：1s22s22p3(3)轨道表示式： 2了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的轨道分布，能用电子排布式表示常见元素(136号)原子核外电子的排布。原子结构模型的演变1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)门捷列夫提出原子学说，并发现元素周期律。()(2)氢原子外围只有一个电子，故氢原子光谱只有一条谱线。()(3)氢原子光谱属于线状光谱。()(4)基态氢原子转变成激发态氢原子时释放能量。()(5)焰色反应与电子跃迁有关，属于化学变化。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2在物质结构研究的历史上，根据量子论的观点，首先提出原子核外电子在一系列稳定轨道上运动并较好地解释了氢原子光谱的科学家是()a汤姆生b卢瑟福c道尔顿 d玻尔解析：选d玻尔引入量子论观点，指出电子在原子核外空间内一定的轨道上绕核做高速圆周运动，这些轨道的能量是不连续的，很好地解释了氢原子光谱。3原子结构模型的建立经历了若干个阶段，下列是这几个阶段中的主要成果和代表人物，请用线连接起来。葡萄干面包模型 道尔顿实心球体模型 卢瑟福核式模型 汤姆逊核外电子分层排布模型 玻尔解析：原子结构模型在不同时期的主要成果和代表人物分别是：1803年英国化学家道尔顿创立的原子学说1903年汤姆逊的葡萄干面包模型1911年卢瑟福的核式模型1913年玻尔核外电子分层排布模型20世纪20年代的量子力学模型。答案：1电子层划分标准电子的能量差异和主要运动区域的不同取值1234567符号klmnopq特点2.原子轨道与电子填充顺序(1)原子轨道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符号spdf数目1357形状球形纺锤形形状较复杂(2)电子填充顺序：多电子原子中，电子填充原子轨道时，按照能量由低到高的顺序填充。原子轨道能量的高低存在如下规律：处于相同电子层的原子轨道能量的高低：nsnpndnf。形状相同的原子轨道能量的高低：1s2s3s4s电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz(其他合理均可)轨道的能量相等。3自旋运动原子核外电子有两种“自旋”运动状态，通常用和表示。1电子层数与原子轨道类型数有什么关系？与原子轨道数目的关系怎样？提示：第n电子层有n种类型的原子轨道，其原子轨道数为n2。2决定电子能量高低的因素有哪些？提示：距原子核距离的远近；电子层数和原子轨道类型共同决定电子能量的高低。1电子层与原子轨道类型的关系第n电子层中有n种类型原子轨道，如k层有s轨道，l层有s、p轨道，m层有s、p、d轨道。2各原子轨道类型与原子轨道数的关系s、p、d、f轨道分别有1、3、5、7个轨道。3电子层和原子轨道的关系电子层序数电子层符号轨道符号原子轨道数可容纳电子数1k1s122l2s、2p483m3s、3p、3d9184n4s、4p、4d、4f1632nn22n24.不同原子轨道的能量高低关系1下列各电子层中不包含p轨道的是()anbmcl dk解析：选dn层包含s、p、d、f轨道，m层包含s、p、d轨道，l层包含s、p轨道，k层只包含s轨道。2以下轨道符号正确的是()6s2d3f7pa bc d解析：选d电子层数为2时，只有s、p两种轨道，而没有d轨道，错误；电子层数为3时，只有s、p、d三种轨道，而没有f轨道，错误。 1原子核外电子排布遵循的三个原理(1)能量最低原理：原子核外电子先占据能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于最低的能量状态。(2)泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子。(3)洪特规则：原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同。2电子排布的表示方法(1)电子排布式(以氢原子为例)(2)轨道表示式(3)外围电子排布式在化学反应中，一般是原子的外围电子发生变化(主族元素的外围电子就是最外层电子)。如氯原子的外围电子排布式为3s23p5。1基态原子核外电子进入原子轨道的顺序是什么？提示：1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p2由基态原子核外电子进入原子轨道的顺序(即原子轨道由低到高的顺序)看，从哪一电子层开始出现能量交错现象？提示：第3电子层。1基态原子核外电子进入原子轨道的顺序2能量交错现象原子中的价电子在外层排布时存在原子轨道能量交错现象。如e(4s)e(3d)e(4p)，e(5s)e(4d)e(5p)。3洪特规则特例能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。1以下列出的是一些原子的2p轨道和3d轨道中电子排布的情况。试判断哪些违反了泡利不相容原理，哪些违反了洪特规则。(1)(2)(3)(4)(5)(6)答案：(1)(6)违反泡利不相容原理，(2)(4)(5)违反洪特规则。2下列电子排布所表示的元素原子中，能量处于最低状态的是()解析：选ab项违背了洪特规则，2p轨道应为 ，c、d项违背了能量最低原理，c应为 ，d项应为 1原子核外电子排布的表示方法原子结构示意图意义将每个电子层上的电子总数表示在原子核外的式子实例s：电子排布式意义用数字在轨道符号右上角标明该轨道上排布的电子数实例s：1s22s22p63s23p4简化电子排布式意义为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体原子结构的部分用相应稀有气体的元素符号外加方括号表示实例s：ne3s23p4外围电子排布式意义主族元素的外围电子指最外层电子，最外层电子排布式即外围电子排布式实例s：3s23p4轨道表示式意义每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子实例2136号元素原子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：a族(ns1：h、li、na、k)，a族(ns2np1：b、al、ga)，a族(ns2np5：f、cl、br)及cr(3d54s1)、cu(3d104s1)。(2)最外层有2个未成对电子的元素：a族(ns2np2：c、si、ge)，a族(ns2np4：o、s、se)。(3)最外层有3个未成对电子的元素：a族(ns2np3：n、p、as)。(4)原子有4个未成对电子的元素：fe(3d64s2)。(5)原子有5个未成对电子的元素：mn(3d54s2)。(6)核外电子排布中，未成对电子数最多的元素：cr(3d54s1，共有6个未成对电子)。1下列各原子或离子的电子排布式错误的是()ak1s22s22p63s23p6bf1s22s22p5cs21s22s22p63s23p4 dar1s22s22p63s23p6解析：选cs2的电子排布式应为1s22s22p63s23p6。2下列表示式错误的是() ana的轨道表示式： bna的结构示意图：cna的电子排布式：1s22s22p63s1dna的简化电子排布式：ne3s1解析：选aa中违反了泡利不相容原理。3按要求填空。(1)cu的原子结构示意图为_。(2)p的外围电子排布式为_。(3)fe的电子排布式为_。(4)n的轨道表示式为_。(5)x元素的外围电子排布式是4s24p5，x的元素符号是_。解析：cu的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，所以其原子结构示意图是；p的外围电子排布式为3s23p3；fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2；n的电子排布式为1s22s22p3，所以其轨道表示式是 x元素出现了4p层，说明3d层已经排满，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，原子序数是35，为br。答案：(1)(2)3s23p3(3)1s22s22p63s23p63d64s2或ar3d64s2(4) (5)br方法技巧1.书写电子排布式时注意各原子轨道间能量高低的关系：3p4s3d4p虽然不同电子层的原子轨道的能量有交错现象，但书写电子排布式时同一电子层的原子轨道不能分隔开。如溴原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，但不能写成1s22s22p63s23p64s23d104p5。2.书写离子的电子排布式时，应注意基态原子核外电子是按由能量低的轨道到能量高的轨道的顺序排列，而原子形成阳离子时，是按电子层由外到内的顺序失电子的。如基态fe原子的电子排布式为ar3d64s2，fe2的电子排布式为ar3d6，fe3的电子排布式为ar3d5。三级训练节节过关1氢原子的电子云图中小点表示的意义是()a1个小点表示一个电子b点的多少表示电子个数的多少c表示电子运动的轨迹d表示电子在核外空间出现概率的多少解析：选d在电子云图中，小点并不代表电子，小点代表电子在核外空间区域内出现的概率，小点的疏密与电子在该区域内出现的概率大小成正比。2下列电子排布式不是基态原子的是()a1s22s22p6b1s22s22p63s23p63d64s2c1s22s22p63s23p63d104s2d1s22s22p63s23p63d64s24p5解析：选da、b、c分别是ne、fe、zn元素基态原子的电子排布式；d中4p轨道比3d轨道的能量高，原子处于基态时，3d轨道填满后，4p轨道才可以填充电子，d中基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1。3在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是()a最易失去的电子能量最高b一般电子层数越大的电子能量越高cp轨道电子能量一定高于s轨道电子能量d在离核最近区域内运动的电子能量最低解析：选cp轨道电子能量不一定比s轨道电子能量高，如3s的能量比2p的能量高。4在d轨道中电子排布成 ，而不排成 ，其直接的根据是()a能量最低原理 b泡利不相容原理c原子轨道能量顺序 d洪特规则解析：选dd轨道中共有4个电子，每个电子分别占据一个原子轨道依据的是洪特规则。5某元素原子序数为33，请回答：(1)此元素原子的质子总数是_，有_个电子。(2