【化學】構(gòu)造原理與電子排布式　電子云與原子軌道 2023-2024學年高二下人教版（2019）選擇性必修2

構(gòu)造原理與電子排布式

電子云與原子軌道1.結(jié)合構(gòu)造原理形成核外電子排布式書寫的思維模型，并根據(jù)思維模型熟練書

寫1～36號元素的電子排布式。2.通過對原子軌道和電子云的學習，全面了解核外電子運動狀態(tài)的描述方法。學習目標構(gòu)造原理與電子排布式一1.構(gòu)造原理(1)含義以

事實為基礎，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入

的順序稱為構(gòu)造原理。(2)示意圖光譜學能級能層能級2.電子排布式(1)含義按能量由低到高的順序?qū)懗龈髂芗壏柤坝脭?shù)字在能級符號右上角標明該能級上排布的電子數(shù)的式子。(2)表示方法以Al原子的電子排布式為例，各符號、數(shù)字的意義如圖所示：能級上的電子數(shù)能層能級(3)基態(tài)原子電子排布式的書寫方法——“三步法”第一步：按照構(gòu)造原理寫出電子填入能級的順序：_______________________________→5s→4d→5p→6s……第二步：根據(jù)各能級容納的電子數(shù)填充電子。第三步：去掉空能級，并按照能層順序排列。1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p(4)簡化電子排布式將電子排布式中的內(nèi)層電子排布用相應的稀有氣體元素符號加方括號來表示而得到的式子稱為簡化電子排布式。如氮、鈉、鈣的簡化電子排布式分別為

、

、

。[He]2s22p3[Ne]3s1[Ar]4s21.根據(jù)構(gòu)造原理，試比較下列能級的能量高低(填“＞”或“＜”)。①2p______3p______4p②5s______5p______5d③6s______4f______5d______6p＜＜＜＜＜＜＜(1)從構(gòu)造原理示意圖可以看出，從第三能層開始，不同能層的能級出現(xiàn)“能級交錯”現(xiàn)象：隨核電荷數(shù)的遞增，電子并不總是填滿一個能層后再開始填入下一個能層的。電子是按3p→4s→3d的順序而不是按3p→3d→4s的順序填充的。(2)一般規(guī)律，能量：ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np，在書寫基態(tài)原子的電子排布式時，仍按能層順序書寫。2.根據(jù)構(gòu)造原理，寫出下列基態(tài)原子的核外電子排布式和簡化電子排布式。(1)8O：_______________________；(2)14Si：_________________________；(3)18Ar：_________________________；(4)19K：_________________________；(5)21Sc：______________________________；(6)26Fe：______________________________。1s22s22p4、[He]2s22p41s22s22p63s23p2、[Ne]3s23p21s22s22p63s23p6、[Ne]3s23p61s22s22p63s23p64s1、[Ar]4s11s22s22p63s23p63d14s2、[Ar]3d14s21s22s22p63s23p63d64s2、[Ar]3d64s23.為突出化合價與電子排布的關系，將在化學反應中可能發(fā)生電子變動的能級稱為價電子層(簡稱價層)。如：Ni的簡化電子排布式為___________，價層電子排布為________，試寫出下列原子的價層電子排布：13Al：________；32Ge：________；34Se：________。[Ar]3d84s23d84s23s23p14s24p24s24p44.寫出24Cr、29Cu基態(tài)原子的核外電子排布式。它們的電子排布符合構(gòu)造原理嗎？提示

24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1,29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；均不符合構(gòu)造原理。當p、d、f能級處于全空、全充滿或半充滿狀態(tài)時，能量相對較低，原子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。以Cu為例：1.下列各基態(tài)原子或離子的電子排布式錯誤的是A.Mg2＋

1s22s22p6B.Br

1s22s22p63s23p63d104s24p5C.O2－

1s22s22p6D.Cu

1s22s22p63s23p63d94s2√2.某基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，下列說法不正確的是A.該元素原子中共有25個電子B.該元素原子核外有4個能層C.該元素原子最外層共有2個電子D.該元素原子M能層共有8個電子√3.(1)基態(tài)B原子的電子排布式為________________________。(2)基態(tài)N原子的價層電子排布為_________。(3)Se原子的原子序數(shù)為____，其M層的電子排布為___________。(4)Li3N晶體中氮以N3－形式存在，基態(tài)N3－的電子排布式為_______________________。(5)基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式：________________________________。(6)北京奧運會主體育場“鳥巢”使用了高強度、高性能的釩氮合金高新鋼?；鶓B(tài)釩原子的價層電子排布為________。1s22s22p1(或[He]2s22p1)2s22p3343s23p63d101s22s22p6(或[He]2s22p6)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)3d34s24.按要求填空：(1)根據(jù)構(gòu)造原理寫出下列基態(tài)原子或離子的核外電子排布式。①A元素原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半：_______________；②B元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.5倍：___________；③基態(tài)Ni2＋、Fe3＋、S2－的電子排布式分別為_______________________、___________________________、__________________________。(2)某元素的最外層電子排布是4s24p5，則其元素符號為_____。1s22s22p63s23p21s22s22p11s22s22p63s23p63d8(或[Ar]3d8)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)1s22s22p63s23p6(或[Ne]3s23p6)Br(3)基態(tài)Ti2＋中，電子占據(jù)的最高的能層符號為_____，該能層有_____個能級。(4)寫出基態(tài)砷原子的電子排布式：______________，砷位于元素周期表中第_____周期第______族。M3[Ar]3d104s24p3四ⅤA返回電子云與原子軌道二1.概率密度1913年，玻爾提出氫原子模型，電子在

上繞核運行。量子力學指出，一定空間運動狀態(tài)的電子在核外空間各處都可能出現(xiàn)，但出現(xiàn)的

不同，可用概率密度(ρ)表示，即ρ＝

(P表示電子在某處出現(xiàn)的概率，V表示該處的體積)。線性軌道概率2.電子云(1)定義：處于一定

狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。(2)含義：用單位體積內(nèi)小點的疏密程度表示電子在原子核外出現(xiàn)的概率大小，小點越密，表示概率密度越大。如氫原子的電子云圖為空間運動(3)形狀球形啞鈴形一3.原子軌道(1)概念：量子力學把電子在原子核外的一個

稱為一個原子軌道。(2)形狀①s電子的原子軌道呈

形，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越

?？臻g運動狀態(tài)球大②p電子的原子軌道呈

形，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越大。啞鈴(3)各能級所含有的原子軌道數(shù)目能級符號nsnpndnf軌道數(shù)目____________13571.s能級和p能級的原子軌道存在哪些方面的差異？提示軌道形狀、數(shù)目、最多容納電子數(shù)等不同。2.不同能層中的s軌道和p軌道電子云輪廓圖分別相同嗎？能量分別相同嗎？提示電子云輪廓圖相同(s軌道均為球形，p軌道均為啞鈴形)；能量不同(能層序數(shù)越大，能量越高)。3.基態(tài)原子的核外電子填充在6個軌道的元素有幾種？填充在7個軌道中的元素有幾種？提示s、p能級分別有1、3個原子軌道，按照構(gòu)造原理，核外電子填充在6個軌道的元素為1s22s22p63s1(Na)和1s22s22p63s2(Mg)，共2種；填充在7個軌道中的元素只有1s22s22p63s23p1(Al)一種元素。原子軌道與能層序數(shù)的關系(1)不同能層的相同能級的原子軌道形狀相同，只是半徑不同。能層序數(shù)n越大，原子軌道的半徑越大。如：(2)s能級只有1個原子軌道。p能級有3個原子軌道，它們互相垂直，分別用px、py、pz表示。在同一能層中px、py、pz的能量相同。(3)在同一能層，原子軌道數(shù)與能層序數(shù)(n)的關系：原子軌道數(shù)＝n2。1.正誤判斷(1)電子的運動與行星相似，圍繞原子核在固定軌道上高速旋轉(zhuǎn)(2)1s的電子云圖中一個小點表示一個自由運動的電子(3)2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多(4)2px、2py、2pz軌道相互垂直，能量相等×××√2.下列有關原子軌道和電子云的說法正確的是A.s軌道呈球形，隨能層序數(shù)的增加，s軌道數(shù)也增加B.p軌道呈啞鈴形，p軌道電子繞核做“∞”形運動C.電子云是籠罩在原子核外的云霧D.電子云圖中小點的疏密程度表示電子在原子核外空間出現(xiàn)概率的大小√3.如圖是s能級和p能級的原子軌道圖，下列說法正確的是A.s能級和p