高三化学一轮复习讲义 30　第一篇　第三部分　专题5　第21讲　原子核外电子的运动(基础课)

专题5物质结构与性质第21讲原子核外电子的运动(基础课)1．了解元素、核素和同位素的含义。2．了解原子的构成，了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。3．了解核外电子排布规律，掌握原子、离子结构示意图。4．了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价层电子的电子排布式和轨道表示式(又称电子排布图)。原子结构同位素1．原子构成(1)原子符号(ZAX(2)粒子中“各数”间的关系①质量关系：质量数(A)＝__________＋__________。2．元素、核素、同位素(1)“三素”关系及含义(2)同位素的特点①天然存在同一元素的各核素所占原子百分数一般不变。②同位素的“六相同”与“三不同”(3)几种重要的核素及其应用核素8用途核燃料用于考古断代制__________示踪原子(4)氢元素的三种核素11H、12H、13H用字母H、3．相对原子质量与平均相对原子质量(1)原子(即核素)的相对原子质量一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的112(2)元素的相对原子质量是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。(3)核素的近似相对原子质量＝质量数。(4)元素的近似相对原子质量＝A1×a%＋A2×b%＋……。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)所有原子均是由核外电子、核内质子和中子构成。 ()(2)中子数为20的氯原子符号为1720Cl。 ((3)16O和18O的化学性质相同。 ()(4)核聚变如12H+13H(5)H2、D2、HD均为氢元素的不同单质，三者互为同素异形体。 ()1．813O、815O的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：816OA．X、Y的中子数分别为6和4B．X、Y均与23C．813O、D．自然界不存在813O22．(2024·廊坊模拟)据科学家预测，月球的土壤中吸附着百万吨的氦-3(23He)，每百吨氦-3核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量；而地球上的氦主要是以氦运用你所学过的化学知识分析，下列有关23He和24A．23He和B．23He和C．23He和D．23He和24H3．某元素的一种同位素X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子，设NA为阿伏加德罗常数的值，在agHmX中所含原子的物质的量为______，所含中子的物质的量为______，所含质子数为______，所含电子数为______。4．H、D、T形成的氢气分子有____________；H、D、T与16O、17O可形成的水分子有________种；其中相对分子质量相同的有____________；这些水分子的物理性质______，化学性质____。“三同”比较同位素同素异形体同分异构体研究对象核素单质化合物“同”含义质子数相同元素相同分子式相同“异”含义中子数不同性质不同结构不同核外电子排布与运动状态1．能层、能级和原子轨道能层KLMN……能级1s2s、2p3s、3p、3d4s、4p、4d、4f……原子轨道数目____________________________1＋3＋5＋7＝16……最多容纳电子数目____________________________32……2．原子轨道的形状、数目及能量关系(1)轨道形状s(2)轨道伸展半径：s、p、d、f各能级的原子轨道半径随能层数(n)的增大而__________。(3)能量关系①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，如2px、2py、2pz轨道的能量__________。②同一能层形状不同原子轨道能量：ns<np<nd<nf。③形状相同的原子轨道能量：1s<2s<3s<4s……3．原子核外电子排布规律(1)一般规律(2)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__________的原子轨道，使整个原子的能量最低。构造原理：随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序为ns→(n－2)f→(n－1)d→np(n为6、7时才有f填充，n为4以上时才有d填充)。(3)泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳__________个电子，它们的自旋__________，也称泡利不相容原理。如2s的2个电子可表示为，不可表示为。(4)洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子先__________分占，且自旋__________。如2p3的电子排布图为，不能表示为。特例：当能量相同的原子轨道在__________(p6、d10、f14)、__________(p3、d5、f7)和__________(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。如24Cr的基态原子电子排布式为__________，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。①电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。原子轨道数等于每一种电子云轮廓，包括它们的伸展方向，如s轨道有1个原子轨道，p轨道有3个原子轨道，d轨道有5个原子轨道。②一个原子轨道若有2个电子且自旋状态相反，这2个电子称为成对电子，即电子对；若有1个电子，这个电子称为未成对电子，即单电子。4．基态与激发态原子光谱(1)基态原子(处于__________状态的原子)发生电子向较高能级的跃迁形成激发态。(2)不同元素原子(离子)的电子发生跃迁时会__________或__________能量表现为不同颜色的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。5．核外电子排布的化学用语表示表示方法以基态硫原子为例原子结构示意图__________电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式__________轨道表示式(电子排布图)外围电子排布式(图)()1．如图甲是氢原子的1s电子云示意图(即概率密度分布图)，图乙、丙分别表示s、p能级的电子云轮廓图。下列有关说法正确的是()A．电子云示意图(即概率密度分布图)就是原子轨道图B．3p2表示3p能级中有两个原子轨道C．由图乙可知，s能级的电子云轮廓图呈圆形，有无数条对称轴D．由图丙可知，p能级的原子轨道图呈纺锤形，且有3个伸展方向2．写出下列基态原子的①电子排布式、②外围电子的轨道表示式、③电子的空间运动状态数、④未成对电子数。(1)P：①__________，②______________，③________，④________。(2)Cr：①________，②______________，③________，④________。(3)Cu：①__________，②_______________，③________，④________。——核外电子的排布与运动状态的表示1．(2025·江苏前黄高级中学10月月考)下列表示不正确的是()A．SO2的价层电子对互斥(VSEPR)模型：B．用电子云轮廓图示意p-pπ键的形成：C．CO2的电子式：D．3，3-二甲基戊烷的键线式：——电子跃迁与原子光谱2．下列关于同一原子中的基态和激发态说法中，正确的是()A．基态时的能量比激发态时低B．激发态时比较稳定C．由基态转化为激发态过程中放出能量D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱3．从电子跃迁的角度指出焰色反应呈现不同颜色光的原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________。1．(2022·海南卷，T5)钠和钾是两种常见金属，下列说法正确的是()A．钠元素的第一电离能大于钾B．基态钾原子价层电子轨道表示式为C．钾能置换出NaCl溶液中的钠D．钠元素与钾元素的原子序数相差182．(2024·北京卷，T2)下