2024年高中化学新教材同步选择性必修第二册 第1章　第1节　微专题1　核外电子排布的规范书写与应用

微专题1核外电子排布的规范书写与应用一、原子核外电子的运动状态的描述与判断1．多电子中电子运动状态的描述(1)多电子原子中电子的运动状态应从哪些方面描述？答案应该从能层、能级、原子轨道、自旋方向四个方面进行描述。(2)原子中有没有两个运动状态完全相同的电子，为什么？试举例说明。答案没有，因为处于同一能层、同一能级、同一原子轨道上的两个电子，自旋方向一定不同。例如氟原子核外电子排布可描述为1s22s22peq\o\al(2,x)2peq\o\al(2,y)2peq\o\al(1,z)，由于各原子轨道中的电子自旋方向相反，所以9个电子的运动状态互不相同(答案合理即可)。2．基态原子中未成对电子(单电子)的判断(1)未成对电子的含义一个原子轨道中只有1个电子时，该电子即为未成对电子。一个原子轨道中有2个自旋相反的电子，这2个电子称为成对电子。(2)写出符合下列条件的1～36号元素的元素符号：①有1个未成对电子：H、Li、Na、K、B、Al、Ga、F、Cl、Br、Sc、Cu。②有2个未成对电子：C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、Ni。③有3个未成对电子：N、P、As、V、Co。④有4个未成对电子：Fe。⑤有5个未成对电子：Mn。⑥有6个未成对电子：Cr。1．下列描述碳原子结构的化学用语正确的是()A．碳-12原子：eq\o\ar(6,12)CB．原子结构示意图：C．原子核外能量最高的电子云轮廓图呈哑铃形D．基态原子的轨道表示式：答案C解析元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，则碳-12原子可表示为eq\o\ar(12,6)C，A错误；碳原子结构示意图为，B错误；碳原子核外能量最高的电子在2p能级，电子云轮廓图呈哑铃形，C正确；根据核外电子排布规则可知，基态碳原子的轨道表示式为，D错误。2．下列说法正确的是()A．第四周期中，有1个未成对电子的元素有3种B．2p和3p轨道形状均为哑铃形C．电子在3px与3py轨道上的运动状态相同D．B原子由1s22s22peq\o\al(1,x)→1s22s22peq\o\al(1,y)时，由基态转化为激发态，形成发射光谱答案B解析2p和3p轨道形状均为哑铃形，故B正确；B原子由1s22s22peq\o\al(1,x)→1s22s22peq\o\al(1,y)时，2px和2py均为基态，没有能量变化，故D错误。3．(1)碳元素基态原子的核外未成对电子数为______个，第三周期中有两个单电子的元素符号为______(填一种即可)，M能层上有2个电子对的原子最外层共有______种不同运动状态的电子。(2)1～36号元素原子中未成对电子数为2的元素符号及价层电子排布：_________________________________________________________________________________________________。(3)某元素的原子序数为33，该元素原子的价层电子排布为________________，该元素原子核外有________个能层，________个能级，________个原子轨道，有________个单电子。答案(1)2Si(或S)6(2)C：2s22p2、Si：3s23p2、Ge：4s24p2、O：2s22p4、S：3s23p4、Se：4s24p4、Ti：3d24s2、Ni：3d84s2(3)4s24p3481834．(1)[2022·海南，19(1)节选]基态O原子中未成对电子有__________个。(2)[2022·河北，17(4)]将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是____________(填标号)。A．[Cu(NH3)2]Cl B．[Cu(NH3)4]SO4C．[Zn(NH3)4]SO4 D．Na2[Zn(OH)4](3)[2020·全国卷Ⅰ，35(1)]基态Fe2＋与Fe3＋离子中未成对的电子数之比为____________。(4)[2019·海南，19－Ⅱ(1)]Mn位于元素周期表中第四周期第____族，基态Mn原子核外未成对电子有______个。答案(1)2(2)B(3)4∶5(4)ⅦB5解析(2)根据题意，具有顺磁性物质含有未成对电子。选项B，[Cu(NH3)4]SO4中的Cu2＋价层电子排布是3d9，有未成对电子，符合题意。二、核外电子排布的规范书写1．核外电子排布式与原子结构示意图、轨道表示式(电子排布图)的关系原子结构示意图→电子排布式→轨道表示式逐步细化核外电子的运动状态。2．核外电子排布表示方法的常见误区(1)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。(2)在画基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误：①(违反能量最低原理)；②(违反泡利原理)；③(违反洪特规则)；④(违反洪特规则)；⑤画轨道表示式时，不能省略空轨道。如C的轨道表示式应为，而不是。5．下列几种表示电子排布的方法中正确的是()A．基态32Ge原子的电子排布式：4s24p2B．基态28Ni原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s1C．基态O原子的轨道表示式：D．基态29Cu＋的价层电子排布：3d94s1答案C解析基态32Ge原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，A错误；28Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，B错误；能层高的电子先失去，即先失去4s电子，后失去3d电子，Cu＋的价层电子排布为3d10，D错误。6．下列说法错误的是()A．ns电子的能量可能低于(n－1)p电子的能量B．6C的电子排布式为1s22s22peq\o\al(2,x)，违反了洪特规则C．电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理D．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理答案A解析电子的能量与能层、能级有关，ns电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量，A错误；根据洪特规则知，2p能级上的两个电子应排在两个不同轨道上，B正确；根据能量最低原理知，电子先排能量低的轨道，后排能量高的轨道，故应先排4s轨道，即电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2，C正确；根据泡利原理知，3p能级最多容纳6个电子，D正确。7．(2021·天津，5)下列化学用语表达正确的是()