专题2　第一单元　第2课时　原子核外电子的排布学案高二上学期化学选择性必修2

第2课时原子核外电子的排布［核心素养发展目标］1.从微观层面理解原子的组成及结构，了解核外电子的排布规则，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。2.能结合能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则书写和说明1~36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式，发展证据推理与模型认知的化学学科核心素养。一、核外电子的排布原理及表示方法构造原理概念电子是按一定顺序填充的，填满一个之后再填下一个，这种规律称为构造原理

原子核外电子排布的轨道能量顺序三大内容①能量最低原理：原子核外电子先占据的轨道，然后依次进入的轨道，使整个原子处于能量的状态

②泡利不相容原理：每个原子轨道最多容纳自旋状态的电子

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，电子尽可能分占在上，且自旋状态，这样整个原子的能量最低

电子排布的表示方法电子排布式如①7N：；②12Mg：；③35Br：

简化的电子排布式为了避免电子排布式书写过繁，可以把已达到的部分写成“原子实”，以表示，得到简化的电子排布式。上述三种原子简化的电子排布式分别为①；②；③

电子排布的表示方法轨道表示式（又称电子排布图）如Na原子的轨道表示式：

外围电子排布式在化学反应中，一般是原子的外围电子（主族元素原子的外围电子就是最外层电子）发生变化。如氯原子的外围电子排布式为

1.为什么基态K和Ca的外围电子排布是4s1和4s2，而不是3d1和3d2。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.（1）铬原子的核外电子排布式是［Ar］3d54s1还是［Ar］3d44s2？为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（2）铜原子的核外电子排布式是［Ar］3d104s1还是［Ar］3d94s2？为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.（1）根据构造原理，写出下列基态原子的核外电子排布式、简化电子排布式和外围电子排布式。①9F：；

②16S：；

③19K：；

④21Sc：。

（2）写出下列基态原子的轨道表示式。①8O：；

②13Al：；

③23V：（写外围电子的轨道表示式）：

。

2.写出15P、25Mn的轨道表示式，并按要求填空。15P：，

有个电子对，有个单电子。

25Mn：

，有种空间运动状态，有个单电子，属于半充满状态。

3.下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是（填序号，下同），违反能量最低原理的是，违反洪特规则的是，违反泡利不相容原理的是。

①Ca2+：1s22s22p63s23p6②F：1s22s23p6③N：④Fe：1s22s22p63s23p63d64s2⑤Mg2+：1s22s22p6⑥C：二、光谱与光谱分析1.基态原子与激发态原子（1）基态原子：处于状态的原子。

（2）激发态原子：基态原子能量后，电子从能量较低的轨道跃迁到的轨道上，变为激发态原子。

2.光谱光谱的成因及分类3.光谱分析在现代化学中，人们可通过原子光谱或光谱来检测元素，称为光谱分析。

1.正误判断（1）光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式之一（）（2）霓虹灯光、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关（）（3）产生激光的前提是原子要处于激发态（）（4）电子跃迁时只吸收能量（）（5）金属元素的焰色反应是发射光谱，为化学变化（）2.下列现象与核外电子的跃迁有关的是（）①霓虹灯发出有色光②棱镜分光③激光器产生激光④石油蒸馏⑤凸透镜聚光⑥燃放的焰火，在夜空中呈现五彩缤纷的礼花⑦日光灯通电发光⑧冷却结晶A.①③⑥⑦ B.②④⑤⑧C.①③⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥⑦3.对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是（）A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D.在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应4.下列说法中正确的是（）A.焰色试验是化学变化B.基态碳原子的电子排布式是1s22s12p3C.焰色试验中观察到的特殊焰色是金属原子的电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱谱线的颜色D.同一原子激发态时的能量一定大于其基态时的能量答案精析一、能级能级能量低能量较高最低两个不同不同的原子轨道相同电子层原子轨道1s22s22p51s22s22p63s21s22s22p63s23p63d104s24p5内层电子稀有气体结构稀有气体的元素符号外加方括号［He］2s22p5［Ne］3s2［Ar］3d104s24p5自旋状态不同电子及其自旋状态思考交流1.基态K和Ca的3d轨道的能量大于4s轨道的能量，所以依据能量最低原理，电子填入能量低的原子轨道可使整个原子的能量最低。2.（1）是［Ar］3d54s1，因为3d54s1均为半充满结构，更稳定。（2）是［Ar］3d104s1，因为3d104s1一个全充满，一个半充满，更稳定。应用体验1.（1）①1s22s22p5［He］2s22p52s22p5②1s22s22p63s23p4［Ne］3s23p43s23p4③1s22s22p63s23p64s1［Ar］4s14s1④1s22s22p63s23p63d14s2［Ar］3d14s23d14s2（2）①②③2.631553.①④⑤②③⑥解析根据核外电子排布规律知，②中错误在于电子排满2s轨道后应排2p轨道，而不是3p轨道，正确的应为1s22s22p6；③中没有遵循洪特规则——电子在同一能级的不同轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同；⑥违反泡利不相容原理，正确的应为。二、1.（1）最低能量（2）吸收能量较高2.吸收发射3.发射吸收应用体验1.（1）√（2）×（3）√（4）×（5）×2.A［①霓虹灯发出有色光，因为灯管中的稀有气体原子发生电子跃迁，释放能量，发射出不同颜色的光，正确；②棱镜分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的，与电子跃迁无关，错误；③激光的产生就是在外部刺激的情况下，很多高能的电子同时释放相位和能级相同的能量，这些能量成为颜色一样的光子，有的在激光器内反射，继续与电子碰撞，释放更多的与它相同的光子，有的离开激光器，形成激光，与电子跃迁有关，正确；④石油蒸馏是利用石油中各成分的沸点不同加以分离，与电子跃迁无关，错误；⑤凸透镜聚光是由光的折射形成的，与电子跃迁无关，错误；⑥燃放的焰火，是因为不同金属元素发生电子跃迁，释放能量，形成不同颜色的光，正确；⑦日光灯通电发光，