高中化学专题2原子结构与元素的性质第一单元第2课时原子核外电子的排布学案苏教版

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1、第2课时　原子核外电子的排布[学习目标定位]　1.熟知原子核外电子排布的“两原理一规则”。2.知道原子核外电子排布的轨道能量顺序，会正确书写原子核外电子排布式和轨道表示式。一　核外电子的排布原理1．原子核外电子排布的轨道能量顺序设想从氢原子开始，随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按下图所示的轨道能量顺序进行填充：观察分析上图，讨论回答下列问题：(1)在多电子原子中，电子进入能级的先后应遵循的原理是什么？答案　能量最低原理。电子最先排布在能量低的轨道上，然后依次排布在能量较高

2、的轨道上。(2)多电子原子核外电子排布是否完全遵循电子层的顺序？答案　由上图可知，从第三电子层开始各轨道不完全遵循电子层顺序，产生了轨道能量交错排列，即产生“能级交错”现象。(3)轨道的能量高低主要是由哪些因素决定的？答案　各轨道的能量由电子层序数和轨道类型共同决定，各轨道的能量高低顺序，可由下列公式得出：ns<(n－2)f<(n－1)d

3、少？其依据是什么？答案　(1)①2s　②2py　③2pz　④2px(2)第n电子层有n种原子轨道类型，有n2个原子轨道。(3)同一轨道上的电子自旋方向只能相反，不能相同，最多只能容纳2个电子。其依据是泡利不相容原理。3．每个原子轨道中最多只能容纳2个电子，通常称为电子对。电子除了空间运动状态外，还在不停地自旋，电子的自旋有顺时针和逆时针两种相反的状态，常用上下箭头(↑和↓)表示自旋状态相反的电子。在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反，这一原理被称为泡利不相容原理。如2s轨道上的轨道表示式为，不能表

4、示为。4．能量相同轨道电子排布规则(1)在能量相同的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而且自旋状态相同，这就是洪特规则。(2)通俗地说，洪特规则可以表述为电子总是尽量自旋平行地分占不同的轨道。如碳原子的轨道表示式是，而不是。(3)洪特规则的特例在等价轨道(同一能级)上的电子排布处于全充满、半充满和全空状态时，具有较低的能量和较大的稳定性。相对稳定的状态如24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，为半充满状态，易错写为1s22s22p63s23p63d44s2。[归纳总结]原子核外电子排布

5、“两原理一规则”(1)能量最低原理：电子在原子轨道上的分布要尽可能地使原子的能量为最低。处于能量最低的原子叫做基态原子。(2)泡利不相容原理：每个原子轨道最多容纳两个电子且自旋方向必须相反。(同一原子中不可能有运动状态完全相同的电子)。(3)洪特规则：当电子排布在相同能量的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。[活学活用]1．下列轨道表示式所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是__________。答案　③⑤解析　①不符合能量最低原理；②不符合洪特规则；④不符合能量最低原理。二　原子核外电子排布的表示

6、方法1．电子排布式(1)用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式。写出下列基态原子的电子排布式：①16S：1s22s22p63s23p4；②20Ca：1s22s22p63s23p64s2；③26Fe：1s22s22p63s23p63d64s2；④29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。(2)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以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，得到简化的电子排布式。上述四种原子的简化电子排布式为①[Ne]3s23p4；②[Ar]4s2

7、；③[Ar]3d64s2；④[Ar]3d104s1。(3)在简化的电子排布式中，省去相应的稀有气体的元素符号后剩下的部分称为外围电子排布式，也叫价电子排布式。上述四种原子的外围电子排布式为①3s23p4；②4s2；③3d64s2；④3d104s1。2．轨道表示式(1)将每一个原子轨道用一个方框表示，在方框内标明基态原子核外电子分布的式子称为轨道表示式。以铝原子为例，轨道表示式中各符号、数字的意义为(2)写出下列基态原子的轨道表示式：①O：；②Na：。(3)在轨道表示式中也可以用圆圈表示一个原子轨道，如Na：或写成[Ne]。

8、3．原子结构示意图(1)原子结构示意(简)图：圆圈内数字表示质子数，弧线表示电子层(能层)，弧线内数字表示该电子层(能层)中的电子数。(2)写出下列原子或离子的结构示意图：①K：；②Fe：；③Mg2＋：；④Cl－：。[归纳总结](1)电子排布式和轨道表示式反映的是基态原子即处于最低能量状态的原子的电子排