原子的核外电子运动

1、选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质一、原子核外电子的运动特征一、原子核外电子的运动特征1电子层电子层多电子原子里，电子分层排布多电子原子里，电子分层排布(1)(2)表示方法表示方法能量由低到高，离核由近到远能量由低到高，离核由近到远电子层序数电子层序数123456电子层符号电子层符号KLMNOP选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质2.原子轨道原子轨道同一层上的电子可能在不同轨道上运动同一层上的电子可能在不同轨道上运动(1)含义含义用量子力学描述电子在原子核外空间运动的用量子力学描述电子在原子核外空间运动的

2、_。(2)表示及形状表示及形状不同形状的轨道可用不同形状的轨道可用_等表示，等表示，s轨道呈轨道呈_，p轨道呈轨道呈_。(3)伸展方向伸展方向s、p、d、f轨道分别有轨道分别有_个伸展方向，例如个伸展方向，例如p轨道轨道包含包含_3个轨道。个轨道。主要区域主要区域s、p、d、f球形球形纺锤形纺锤形1、3、5、7px、py和和pz选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质(4)轨道能量轨道能量()处于同一电子层上的原子轨道：处于同一电子层上的原子轨道：_；()形状相同的原子轨道：形状相同的原子轨道：_；()电子层和形状相同时，各轨道能量电子层和形状相同时，各轨道能量_。nsnpndnf1s2s3s

3、E2p。选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质电子层数相同时，按轨道类型电子层数相同时，按轨道类型s、p、d、f能量升能量升高，如高，如E3dE3pE3s。电子层数和轨道类型均不同时，原子中的价电子在电子层数和轨道类型均不同时，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。如外层分布时存在原子轨道能量交错现象。如E4sE3dE4p，E5sE4dE5p。(2)泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋状态必须不同。两个电子，且这两个电子的自旋状态必须不同。(3)洪特规则洪特规则对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时

4、，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且自旋状态相同。将尽可能分占不同的轨道且自旋状态相同。能量相同的轨道在全充满、半充满、全空状态时体能量相同的轨道在全充满、半充满、全空状态时体系的能量较低，原子较稳定。系的能量较低，原子较稳定。选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质【特别提醒特别提醒】(1)在书写基态原子的轨道表示式在书写基态原子的轨道表示式时，常出现以下几种错误：时，常出现以下几种错误：(2)当出现当出现d轨道时，虽然电子按轨道时，虽然电子按ns、(n1)d、np顺序顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把填充，但在书写电子排布式时，仍把(n1)d放在放在ns

5、前。前。如如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2。选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质【案例案例1 1】下列元素的原子的电子排布式各违背了下列元素的原子的电子排布式各违背了哪一规律？哪一规律？(1)6C1s22s22px2(2)21Sc 1s22s22p63s23p63d3(3)22Ti 1s22s22p63s23p10【解析解析】(1)对于对于C原子来说，原子来说，2p有有3个能量相同的个能量相同的原子轨道，最后原子轨道，最后2个电子应该以自旋状态相同的方式分布个电子应该以自旋状态相同的方式分布在两个不同的在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规则。轨道上，违反了洪特规则。(2)

6、根据轨道能量高低顺序可知根据轨道能量高低顺序可知E4sE3d，对于，对于21Sc来来说，最后说，最后3个电子应先排满个电子应先排满4s，再排，再排3d，应为，应为1s22s22p63s23p63d14s2，违反了能量最低原理。，违反了能量最低原理。选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质(3)对于对于22Ti来说，来说，3p共有共有3个轨道，最多可以排个轨道，最多可以排6个电个电子，如果排子，如果排10个电子，则违反了泡利不相容原理。个电子，则违反了泡利不相容原理。【答案答案】(1)洪特规则洪特规则(2)能量最低原理能量最低原理(3)泡利不相容原理泡利不相容原理选修选修3 物质结构与性质物质结

7、构与性质【即时巩固即时巩固1】已知锰的核电荷数为已知锰的核电荷数为25，以下是一，以下是一些同学绘制的锰原子核外电子的轨道表示式，其中最能准些同学绘制的锰原子核外电子的轨道表示式，其中最能准确表示锰原子核外电子运动状态的是确表示锰原子核外电子运动状态的是 ()选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质【解析解析】本题考查电子排布表达方式，要与电子排本题考查电子排布表达方式，要与电子排布规律相联系。布规律相联系。A、C违背了洪特规则，违背了洪特规则，B违背了泡利不相违背了泡利不相容原理。容原理。【答案答案】D选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质考点二原子的核外电子排布的表示方法考点二原子的核外

8、电子排布的表示方法原子原子结构结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将每个电子层上的电子总数表示在原子核外的式子原子核外的式子实例实例电子排电子排布式布式意义意义用数字在轨道符号右上角标明该能用数字在轨道符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排级上排布的电子数，这就是电子排布式布式实例实例K：1s22s22p63s23p64s1选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质简化电简化电子排布子排布式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，把内层电子达到稀有气体结构的部分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以相应稀有

9、气体的元素符号外加方括号表示号表示实例实例K：Ar4s1价层电价层电子排布子排布式式意义意义主族元素的价层电子指最外层电子，主族元素的价层电子指最外层电子，价层电子排布式即外围电子排布式价层电子排布式即外围电子排布式实例实例Al：3s23p1轨道轨道表示式表示式意义意义每个方框代表一个原子轨道，每个箭每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子头代表一个电子实例实例选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质【解析解析】本题考查电子排布表达方式，要与电子排本题考查电子排布表达方式，要与电子排布规律相联系。布规律相联系。A、C违背了洪特规则，违背了洪特规则，B违背了泡利不相违背了泡利不相容原理。容

10、原理。【答案答案】D【特别提醒特别提醒】(1)电子排布式在书写时特别注意如电子排布式在书写时特别注意如Cr、Cu等符合洪特规则特例的元素。等符合洪特规则特例的元素。(2)上述五种表示核外电子排布的方法中，轨道表示上述五种表示核外电子排布的方法中，轨道表示式最能反映电子的排布情况。式最能反映电子的排布情况。选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质【案例案例2】按要求填空。按要求填空。(1)11Na的电子排布式的电子排布式_。(2)20Ca的价电子排布式的价电子排布式_。(3)35Br的离子结构示意图的离子结构示意图_。(4)7N的轨道表示式的轨道表示式_。【解析解析】本题主要考查电子排布式、电子

11、排布图和本题主要考查电子排布式、电子排布图和微粒结构示意图，其中，电子排布式是书写其余两种排布微粒结构示意图，其中，电子排布式是书写其余两种排布图的基础。图的基础。11Na：1s22s22p63s1；20Ca：1s22s22p63s23p64s2，价电子排布式为：价电子排布式为：4s2；35Br的电子排布式为的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p6，故离子结构示意图为：，故离子结构示意图为：选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质；7N的电子排布式为：的电子排布式为：1s22s22p3，轨道表示式为：，轨道表示式为： 。【答案答案】(1)1s22s22p63s1(2)4

12、s2(3) (4) 选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质【规律方法规律方法】(1)若直接书写电子排布式时有困若直接书写电子排布式时有困难，可先写出原子的原子结构示意图，再据此写出电子排难，可先写出原子的原子结构示意图，再据此写出电子排布式，如：布式，如：选修选修3 物质结构与性质物质结构与性质(2)136号元素核外电子排布的特殊性号元素核外电子排布的特殊性最外层只有最外层只有1个未成对电子的元素：个未成对电子的元素：A族族(ns1：H、Li、Na、K)，A族族(ns2np1：B、Al、Ga)，A族族(ns2np5：F、Cl、Br)及及Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)；最外层有最外层有2个未成对电子的元素：个未成对电子的元素：A族族(ns2np2：C、Si、Ge)，A族族(ns2np4：O、S、Se)；最外层有最外层有3个未成对电子的元素：个未成对电子的元素：A族族(ns2np3：N、P、As)。核外电子排布中，未成对电子数最多的元素：核外电子排布中，未成对电子数最多的元素：Cr(3d54s1，共有，共有6个未成对电子个未成对电子)。选修选修3 物