2025届高考化学一轮总复习学生用书第6章物质结构与性质元素周期律第27讲原子结构核外电子排布规律考点二核外电子运动状态与排布原理

考点二核外电子运动状态与排布原理1．核外电子运动状态核外电子按能量不同分成能层，同一能层的电子，还被分成不同能级。量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。(1)原子核外能层、能级、原子轨道之间的关系。能层(n)一二三四能层符号KLMN能级符号eq\o(□,\s\up1(1))______eq\o(□,\s\up1(2))______eq\o(□,\s\up1(3))______eq\o(□,\s\up1(4))______eq\o(□,\s\up1(5))______eq\o(□,\s\up1(6))______eq\o(□,\s\up1(7))______eq\o(□,\s\up1(8))______eq\o(□,\s\up1(9))______eq\o(□,\s\up1(10))______各能级原子轨道数eq\o(□,\s\up1(11))______eq\o(□,\s\up1(12))______eq\o(□,\s\up1(13))______eq\o(□,\s\up1(14))______eq\o(□,\s\up1(15))______eq\o(□,\s\up1(16))______eq\o(□,\s\up1(17))______eq\o(□,\s\up1(18))______eq\o(□,\s\up1(19))______eq\o(□,\s\up1(20))______各能层原子轨道数eq\o(□,\s\up1(21))______eq\o(□,\s\up1(22))______eq\o(□,\s\up1(23))______eq\o(□,\s\up1(24))______最多容纳电子数eq\o(□,\s\up1(25))______eq\o(□,\s\up1(26))______eq\o(□,\s\up1(27))______eq\o(□,\s\up1(28))______(2)原子轨道的形状和能量。轨道形状能量比较s轨道呈eq\o(□,\s\up1(29))____形，能层序数越大，原子轨道的半径越eq\o(□,\s\up1(30))___________________形状相同的原子轨道能量的高低：1s<2s<3s<4s……p轨道呈eq\o(□,\s\up1(31))________形，能层序数越大，原子轨道的半径越eq\o(□,\s\up1(32))________同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，即npx＝npy＝npz2.基态原子和激发态原子原子光谱(1)基态原子：处于eq\o(□,\s\up1(33))_____________________________的原子。激发态原子：基态原子eq\o(□,\s\up1(34))________能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子。(2)原子光谱。不同元素原子的电子发生跃迁时会eq\o(□,\s\up1(35))______或eq\o(□,\s\up1(36))________不同的光，用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱便得到原子光谱。利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。3．基态原子的核外电子排布(1)排布原则。能量最低原理在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低泡利(不相容)原理在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且它们的自旋相反洪特规则基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行[特别提醒]当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量最低，如24Cr的基态原子核外电子排布式为[Ar]3d54s1，29Cu的基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1。(2)填充顺序——构造原理。以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。(3)表示方法。表示方法举例原子结构示意图电子排布式Cr：1s22s22p63s23p63d54s1简化电子排布式Cu：[Ar]3d104s1价层电子排布式Fe：3d64s2轨道表示式(又称电子排布图)[答案自填]eq\o(□,\s\up1(1))1seq\o(□,\s\up1(2))2seq\o(□,\s\up1(3))2peq\o(□,\s\up1(4))3seq\o(□,\s\up1(5))3peq\o(□,\s\up1(6))3deq\o(□,\s\up1(7))4seq\o(□,\s\up1(8))4peq\o(□,\s\up1(9))4deq\o(□,\s\up1(10))4feq\o(□,\s\up1(11))1eq\o(□,\s\up1(12))1eq\o(□,\s\up1(13))3eq\o(□,\s\up1(14))1eq\o(□,\s\up1(15))3eq\o(□,\s\up1(16))5eq\o(□,\s\up1(17))1eq\o(□,\s\up1(18))3eq\o(□,\s\up1(19))5eq\o(□,\s\up1(20))7eq\o(□,\s\up1(21))1eq\o(□,\s\up1(22))4eq\o(□,\s\up1(23))9eq\o(□,\s\up1(24))16eq\o(□,\s\up1(25))2eq\o(□,\s\up1(26))8eq\o(□,\s\up1(27))18eq\o(□,\s\up1(28))32eq\o(□,\s\up1(29))球eq\o(□,\s\up1(30))大eq\o(□,\s\up1(31))哑铃eq\o(□,\s\up1(32))大eq\o(□,\s\up1(33))最低能量状态eq\o(□,\s\up1(34))吸收eq\o(□,\s\up1(35))吸收eq\o(□,\s\up1(36))释放eq\o(□,\s\up1(37))吸收eq\o(□,\s\up1(38))发射[易错秒判](1)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多()(2)p能级电子的能量一定比s能级电子的能量高()(3)硅原子核外电子的空间运动状态有14种()(4)磷元素基态原子的轨道表示式为()(5)22Ti的电子排布式1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理()(6)表示的原子能量处于最低状态()(7)激光、荧光都与原子核外电子跃迁释放能量有关()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√1．按要求完成下列小题：(1)基态Si原子的价层电子轨道表示式为__________，价层电子的运动状态有______种，若其电子排布式表示为[Ne]3s23peq\o\al(2,x)违背了________________。(2)基态Fe原子的核外电子中，运动状态不同的电子有________种，空间运动状态不同的电子有________种；Fe3＋的化学性质比Fe2＋稳定，其原因是_________________________________________________________________________________________。(3)基态Ti原子、Br－的简化电子排布式分别为__________________、_____________________________________________________。答案：(1)4洪特规则(2)2615Fe3＋的3d轨道填充了5个电子，为半充满状态(3)[Ar]3d24s2[Ar]3d104s24p62．下列Li原子轨道表示式表示的状态中，能量最低和最高的分别为______、______(填字母)。解析：根据核外电子排布规律可知，基态Li原子的核外电子排布式为1s22s1，故D中能量最低；C中有2个电子处于2p能级上，能量最高。答案：DC3．根据核外电子排布推断元素。(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，A的元素符号为_________________________________________，其基态原子的价层电子轨道表示式为__________________________________________________。(2)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其基态原子的核外电子排布式为_____________________________________________