适用于新高考新教材备战2025届高考化学一轮总复习第5章物质结构与性质元素周期律第23讲原子结构原子核外电子排布课件

第23讲原子结构原子核外电子排布【课标指引】

1.知道元素、核素的含义,了解原子核外电子的排布。2.了解原子核外电子排布的构造原理,认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等。3.知道1~36号元素基态原子核外电子的排布。考点一原子结构核素与同位素考点二原子核外电子的排布目录索引

素养发展进阶考点一原子结构核素与同位素必备知识•梳理1.原子结构(1)构成原子的粒子及作用核素

(2)粒子之间的数量关系质量数=________+________对于原子:质子数=原子序数=核电荷数=原子核外电子数中子数

质子数

2.元素、核素和同位素情境思考核污染水中含有多种放射性元素,包括氚、碘、铯、锶等。这些元素在核反应中产生,对人体健康有极大的危害。不是

1∶15∶65579同位素

(1)元素、核素和同位素的定义及关系

质子数

质子

中子

质子数

中子数

(2)同位素的特征①同一元素的各种核素的________不同,________相同,化学性质________________,物理性质________;

②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。(3)常见的重要核素及其应用中子数

质子数

几乎完全相同

差异较大

氢弹

关键能力•提升考向1元素、核素和同位素及辨析

DC考向2微粒中各粒子数的关系及计算BB考点二原子核外电子的排布必备知识•梳理1.能层、能级和原子轨道(1)能层(n)核外电子按________不同分成能层,电子的能层由内向外排序,通常用K、L、M、N……表示,能量依次________。

(2)能级同一能层里的电子按________不同将其分成不同的能级,通常用________等表示;同一能层里,各能级的能量按ns、np、nd、nf的顺序依次________。(3)电子云①处于一定________状态的电子在原子核外空间的________分布的形象化描述;

②同一原子的能层越高,相应的s电子云半径________。

能量

升高

能量

s、p、d、f升高

空间运动

概率密度

越大

(4)原子轨道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,即电子在核外经常出现的区域。原子轨道轨道形状轨道数目s

1p

3d—5f—7空间运动状态种类=原子轨道数目

球形

哑铃形

2.基态、激发态和原子光谱(1)基态、激发态和原子光谱的关系(2)原子光谱不同元素原子的电子发生________时会________或________不同的光,可用光谱仪摄取各种元素原子的________或________,总称原子光谱。常利用原子光谱上的________来鉴定元素,称为光谱分析。

跃迁

吸收

释放

吸收光谱

发射光谱

特征谱线

情境思考Li是最轻的固体金属,采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能。下列Li原子轨道表示式(又称电子排布图)表示的状态中:(1)表示基态原子的是_____(填字母,下同),表示激发态原子的是________。(2)图中不同Li原子具有能量由高到低的顺序为____________(填字母)。

(3)A→B过程,Li原子要________(填“吸收”或“释放”)能量,形成________(填“吸收”或“发射”)光谱。

DABCC>B>A>D吸收

吸收

3.基态原子的核外电子排布(1)核外电子排布“三原则”最低

2相反

平行

(2)构造原理如图为构造原理示意图,即基态原子核外电子在原子轨道上的填充顺序图示。能层

能级

关键能力•提升考向1原子核外电子排布的规范表示例1实验室常用铁氰化钾溶液来检验Fe2+,反应的离子方程式为K++Fe2++[Fe(CN)6]3-═KFe[Fe(CN)6]↓(蓝色)。下列化学用语表示正确的是(

)A.基态Fe3+的简化电子排布式:[Ne]3d5B.基态碳原子的轨道表示式:C.Fe2+的价层电子轨道表示式为

D.基态N原子的价层电子排布式:2s22p3D归纳总结1.基态原子核外电子排布的表示方法(以基态磷原子为例)2.核外电子排布的常见错误[对点训练1]

下列化学用语表示正确的是(

)A.Ca2+的结构示意图:B.基态氮原子的轨道表示式:C.基态Cr原子的电子排布式:[Ar]3d44s2D.基态Fe原子的价层电子轨道表示式为D考向2核外电子的能量、运动状态和空间运动状态例2钠离子电池是一种二次电池,主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作。下列说法不正确的是(

)A.钠原子核外有11种不同运动状态的电子B.基态钠原子核外电子的空间运动状态有11种C.原子具有的能量:1s22s22p63s1<1s22s22p53s2D.基态钠原子的内层电子中,两种自旋状态的电子数之比为1∶1B解析

钠原子核外有11个电子,不同电子的运动状态不同,A正确;基态钠原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1,电子占据了1s、2s、2p和3s轨道,故基态钠原子核外电子的空间运动状态有6种,B错误;1s22s22p63s1表示基态Na原子,1s22s22p53s2表示激发态Na原子,故能量:1s22s22p63s1<1s22s22p53s2,C正确;基态钠原子的内层电子排布式为1s22s22p6,每个轨道均有1对自旋状态相反的电子,故两种自旋状态的电子数之比为1∶1,D正确。归纳总结1.判断核外电子的运动状态和空间运动状态2.核外电子具有能量高低的比较[对点训练2](1)(2022·山东卷,16节选)基态Ni原子的价层电子排布式为________。

(2)(2022·湖南卷,18节选)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]_________。(3)(2022·河北卷,17节选)基态S原子的价层电子中,两种自旋状态的电子数之比为__________。

(4)(2021·山东卷,16节选)基态F原子核外电子的运动状态有________种。

3d84s23d104s24p41∶2或2∶19素养发展进阶进阶1练易错·避陷阱1.在考古研究中,通过分析铜器中82Pb(铅)同位素的比值,可以推断铜器是否同源。下列说法不正确的是(

)A.204Pb和206Pb互为同素异形体B.204Pb含有中子数为122C.可用质谱法区分204Pb和206PbD.Pb的原子半径比Ge大A解析

204Pb和206Pb是Pb元素形成的两种核素,二者互为同位素,A错误;Pb是82号元素,其原子的质子数为82,则204Pb含有的中子数为204-82=122,B正确;质谱可测定物质的相对分子质量,204Pb和206Pb的质量数不同,故可以用质谱法区分,C正确;Pb和Ge是同主族元素,Pb是第六周期元素,Ge是第四周期元素,则Pb的原子半径比Ge大,D正确。2.(2023·广东惠州第三次调研)“宏、微、符”三重表征是重要的化学学科素养,工业合成尿素的反应:CO2+2NH3═H2O+CO(NH2)2中,下列相关微粒的化学用语表述正确的是(

)C进阶2练热点·提素能3.(2023·广东茂名一模)科学家利用32P、35S、60Co等放射性核素释放的射线育种。下列说法正确的是(

)A.35S的核电荷数为35

B.56Co和60Co的中子数相同C.32P和31P4互为同位素

D.35SO3与水反应生成D解析

S元素的核电荷数是16,A错误;中子数=质量数-质子数,56Co和60Co的中子数不相同,B错误;31P4是单质,与32P不属于同位素关系,C错误;35SO3与水反应生成

,D正确。4.(2024·重庆主城区七校联考)某种具有高效率电子传输性能的有机发光材料的结构简式如图所示。下列关于该材料组成元素的说法错误的是(

)

A.基态碳原子核外电子的空间运动状态有4种B.基态N原子核外有7种运动状态不同的电子C.基态原子中未成对电子数:Al>C>N>O>HD.基态O原子的价层电子轨道表示式:C解析

基态碳原子核外电子占据1s、2s轨道和2个2p轨道,故基态碳原子核外电子的空间运动状态有4种,A正确;基态N原子核外有7个电子,其运动状态均不相同,故核外有7种运动状态不同的电子,B正确;基态原子中未成对电子数:N>C=O>Al=H,C错误。B6.(1)(2023·全国乙卷,35节选)基态Fe原子的价层电子排布式为________。

(2)(2023·北