2022高考化学一轮复习原子核外电子的运动知识研习（人教）

选修３物质结构与性质选考内容第一节原子核外电子的运动知识研读(对应学生用书P169)知识梳理一、原子核外电子的运动特征1．电子层——多电子原子里，电子分层排布(1)分层依据电子的能量差异主要运动区域的不同(2)表示方法能量由低到高，离核由近到远电子层序数123456……电子层符号KLMNOP……2.原子轨道——同一层上的电子可能在不同轨道上运动(1)含义用量子力学描述电子在原子核外空间运动的①_________。(2)表示及形状不同形状的轨道可用②_________等表示，s轨道呈③____，p轨道呈④______。(3)伸展方向s、p、d、f轨道分别有⑤___________个伸展方向，例如p轨道包含⑥__________3个轨道。(4)轨道能量(ⅰ)处于同一电子层上的原子轨道：⑦____________；(ⅱ)形状相同的原子轨道：⑧_______________；主要区域s、p、d、f球形纺锤形1、3、5、7px、py和pzns<np<nd<nf1s<2s<3s<4s……(ⅲ)电子层和形状相同时，各轨道能量⑨____。(5)各电子层轨道数和最多容纳电子数3.自旋运动原子核外电子有两种不同的自旋状态，通常用“⑮__”和“⑯__”表示。二、原子核外电子的排布1．核外电子排布遵循的原理(1)能量最低原理原子核外电子先占据①________的轨道，然后依次进入②相等电子层1234n原子轨道1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f轨道数目1⑩__⑪__13⑫__135⑬__n24916可容纳的电子数目281832⑭___13572n2↑↓能量最低________的轨道，这样使整个原子处于③____的能量状态。(2)泡利不相容原理每个原子轨道上最多只能容纳④____自旋状态⑤____的电子。(3)洪特规则原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占⑥_______________，且自旋状态⑦____。2．表示方法(1)电子排布式如：铝原子的电子排布式为⑧____________或⑨________能量较高最低两个不同不同的原子轨道相同1s22s22p63s23p1[Ne]3s23p1溴原子的电子排布式为⑩_____________________或⑪_____________。(2)轨道表示式用“□”表示一个原子轨道，用“↑”、“↓”表示自旋状态不同的电子。如：氧原子的轨道表示式为⑫_______________。磷原子的轨道表示式为⑬__________________________。

(3)外围电子排布式在化学反应中，一般是原子的外围电子发生变化(主族元素的外围电子就是最外层电子)。如氯原子的外围电子排布式为⑭______。1s22s22p63s23p63d104s24p5[Ar]3d104s24p53s23p5(即时巩固解析为教师用书独有)考点一基态原子核外电子排布的规律1．基态原子核外电子排布规律(1)能量最低原理：即电子先占据能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。①基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序如右图所示。②轨道类型相同时，电子层数愈大，原子轨道能量愈高，如E3p>E2p。考点整合③电子层数相同时，按轨道类型s、p、d、f能量升高，如E3d>E3p>E3s。④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E4s<E3d<E4p，E5s<E4d<E5p。(2)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。(3)洪特规则①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。②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。【特别提醒】

(1)在书写基态原子的轨道表示式时，常出现以下几种错误：(2)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前。如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2。【案例1】下列元素的原子的电子排布式各违背了哪一规律？(1)6C

1s22s22p(2)21Sc1s22s22p63s23p63d3(3)22Ti1s22s22p63s23p10【解析】

(1)对于C原子来说，2p有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应该以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规则。(2)根据轨道能量高低顺序可知E4s<E3d，对于21Sc来说，最后3个电子应先排满4s，再排3d，应为1s22s22p63s23p63d14s2，违反了能量最低原理。(3)对于22Ti来说，3p共有3个轨道，最多可以排6个电子，如果排10个电子，则违反了泡利不相容原理。【答案】

(1)洪特规则(2)能量最低原理(3)泡利不相容原理【即时巩固1】已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的锰原子核外电子的轨道表示式，其中最能准确表示锰原子核外电子运动状态的是(

)【解析】本题考查电子排布表达方式，要与电子排布规律相联系。A、C违背了洪特规则，B违背了泡利不相容原理。【答案】

D考点二原子的核外电子排布的表示方法【解析】本题考查电子排布表达方式，要与电子排布规律相联系。A、C违背了洪特规则，B违背了泡利不相容原理。【答案】

D【特别提醒】

(1)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。(2)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。【案例2】按要求填空。(1)11Na的电子排布式_______________________________。(2)20Ca的价电子排布式_____________________________。(3)35Br－的离子结构示意图__________________________。(4)7N的轨道表示式________________________________。【解析】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图的基础。11Na:1s22s22p63s1;20Ca：1s22s22p63s23p64s2,价电子排布式为:4s2；35Br－的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p6，故离子结构示意图为：

；7N的电子排布式为：1s22s22p3，轨道表示式为：

。【答案】

(1)1s22s22p63s1

(2)4s2(3)

(4)【规律方法】

(1)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，再据此写出电子排布式，如：(2)1～36号元素核外电子排布的特殊性①最外层只有1个未成对电子的元素：ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)，ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)，ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)及Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)；最外层有2个未成对电子的元素：ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)，ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)；最外层有3个