2019-2020年高中化学 专题2 第1单元 第2课时 原子核外电子的排布教案 苏教版选修3

第2课时原子核外电子的排布目标与素养：1.了解原子核外电子排布所遵循的原理，知道原子轨道能量顺序。(宏观辨识与微观探析)2.能用电子排布式表示1～36号元素原子的核外电子排布。(微观探析)3.知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。(科学态度与社会责任)一、原子核外电子的排布及表示方法1．原子核外电子排布遵循的原理2．原子核外电子排布的轨道能量顺序3．原子核外电子排布的表示方法(1)电子排布式①铝原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1。②溴原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5或[Ar]3d104s24p5。(2)轨道表示式①氧原子的轨道表示式为。②磷原子的轨道表示式为。(3)外围电子排布式和轨道表示式氯原子的外围电子排布式为3s23p5，外围电子轨道表示式为。(4)二、电子跃迁、光谱与光谱分析1．基态原子是处于能量最低状态的原子。2．激发态原子：基态原子吸收能量后，电子从能量较低原子轨道上跃迁到能量较高轨道上成为激发态原子。3．光谱不同元素的原子中电子发生跃迁时会吸收(基态→激发态)或放出(激发态→基态)能量，产生不同的光谱——原子光谱(吸收光谱或发射光谱)。光是电子释放能量的重要形式。4．光谱分析在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)N：1s22s22p2x2p1y违背了洪特规则。()(2)Ca：1s22s22p63s23p63d2违背了能量最低原理。()(3)Ar：1s22s22p63s23p44s2违背了泡利不相容原理。()(4)Si：1s22s22p63s33p1违背了泡利不相容原理。()[答案](1)√(2)√(3)×(4)√2．下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是()A．2s3pB．4s2sC．4p4fD．3d4sC3．写出下列基态原子的电子排布式。(1)O：_______________________________________________。(2)P：_______________________________________________。(3)K：_______________________________________________。[答案](1)1s22s22p4(2)1s22s22p63s23p3(3)1s22s22p63s23p64s1核外电子的排布原理1.泡利原理(1)电子自旋可以比喻成地球的自转，自旋只有两种状态：顺时针状态和逆时针状态，用方向相反的箭头“↑”“↓”来表示。(2)将在同一原子轨道上运动的，自旋状态相反的2个电子称为电子对，用方向相反的箭头“↑↓”来表示；将在原子轨道上运动的单个电子称为单电子或未成对电子。(3)原子轨道与原子轨道数和最多容纳的电子数的关系：原子轨道spdf原子轨道数1357最多容纳的电子数2610142.洪特规则(1)在能量相同的轨道(也称等价轨道，例如3个p轨道，5个d轨道，7个f轨道)上分布的电子，将尽可能分占不同的轨道，而且自旋方向相同。例如，碳原子中的2个p电子的排布应该是，而不是。(2)洪特规则的特例在能量相等轨道上的电子排布全充满、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全充满：p6、d10、f14全空：p0、d0、f0半充满：p3、d5、f7如Cr：1s22s22p63s23p63d44s2×Cr：1s22s22p63s23p63d54s1√Cu：1s22s22p63s23p63d94s2×Cu：1s22s22p63s23p63d104s1√宏观辨识与微观探析：原子核外电子排布“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使原子的能量最低，处于能量最低的原子叫基态原子。(2)泡利不相容原理：每个原子轨道上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，且自旋方向相同。【典例1】写出S、K、35Br、26Fe的电子排布式和原子结构示意图。[答案]1．根据能量最低原理的轨道能量顺序24Cr和29Cu的电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d44s2和1s22s22p63s23p63d94s2，你认为对吗？若不对，应怎样写？[答案]不对。当原子轨道上的电子为半满状态和全满状态时整个体系的能量最低。故24Cr和29Cu的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1和1s22s22p63s23p63d104s1。2．下列轨道表示式分别违背了什么原理？[答案](1)违背洪特规则。(2)违背泡利不相容原理。1电子排布式的书写①元素符号；②轨道符号；③轨道顺序按电子层由里到外和s、p、d、f的顺序；④电子个数右上角标出。注意电子排布式与外围电子排布式的区别。2轨道表示式的书写格式①元素符号；②轨道框一个轨道一个框，能量相同的轨道连在一起；③电子自旋状态用“↑”“↓”表示；④轨道符号标在轨道框下面。p、d等如有空轨道也要画出。原子核外电子排布的表示方法比较结构示意图意义将每个电子层上的电子总数表示在原子核外的式子实例电子排布式意义用数字在原子轨道符号右上角标明该原子轨道上排布的电子数实例K：1s22s22p63s23p64s1简化电子排布式意义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实例K：[Ar]4s1外围电子排布式意义主族元素的外围电子指最外层电子实例Al：3s23p1轨道表示式意义每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子或电子排布图实例【典例2】按要求完成下列化学用语的填充(1)写出Cl、As的核外电子排布式和外围电子排布式。[答案]Cl：1s22s22p63s23p5，3s23p5，As：1s22s22p63s23p63d104s24p3，4s24p3。(2)写出Fe的核外电子排布式，外围电子排布式和原子结构示意图。[答案]1s22s22p63s23p63d64s2，3d64s2，。(3)(2019·全国Ⅱ卷)Fe成为阳离子时首先失去______轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋价层电子排布式为________。[答案]4s4f5(4)写出Cr、Cu的外围电子排布式和外围电子轨道表示式。[答案]3．下列有关化学用语错误的是()A．某元素原子的轨道表示式为A[A中的轨道表示式，根据洪特规则，当电子在能量相同的不同轨道上排布时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同。所以A项正确的轨道表示式为。]4．完成下列化学用语(1)25Mn的核外电子排布式为________，外围电子排布式为________，原子结构示意图为________。(2)Fe3＋的外围电子排布式为________，外围电子轨道表示式为________。(3)35Br的简化的核外电子排布式为________。[答案](1)1s22s22p63s23p63d54s23d54s2(2)3d5(3)[Ar]3d104s24p5核外电子排布表示应注意的问题(1)在表示原子核外电子排布时，要综合考虑能量最低原理、泡利原理和洪特规则，不能顾此失彼。在做有关选择题时，具体方法可采取排除法，先用其中的一条规则去排除，再利用剩余两条规则去分析，便可得出正确答案。(2)书写核外电子排布式时应严格按照原子轨道能量由低到高的顺序排布；但原子失电子时，遵循由外到内的顺序。如26Fe核外电子排布时，应先排4s后排3d，但Fe失电子时，先失4s电子再失3d电子。1．下列各原子的电子排布式或轨道表示式正确的是()A[B项中Cr：[Ar]3d54s1；C项：O：；D项：N：。]2．下列表达式正确的是()A．铬原子的简化电子排布式为[Ar]3d44s2B．Br－的结构示意图为C．N原子的轨道表示式为D．Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2D[A项违背了洪特规则；B项Br－次外层有18个电子；C项中N原子2p上是3个电子且自旋方向标错。]3．下列元素相关粒子的电子排布式中，前者一定是金属元素，后者一定是非金属元素的是()A．[Ne]3s1[Ne]3s2B．[Ar]4s1[Ne]3s23p4C．[Ne]3s2[Ar]4s2D．[He]2s22p4[Ne]3s23p5B[四个选项中涉及的元素分别是A.Na、Mg；B.K、S；C.Mg、Ca；D.O、Cl，故选B。]4．(1)某元素的原子序数为33，则①此元素原子的电子总数是________；②有________个电子层，________个能级；③它的电子排布式为______________________。(2)写出S、Ca2＋、Cl－的电子排布式：①S：_________________________；②Ca2＋：____________________________；③Cl－：_________________________。[解析](1)原子序数＝核外电子数，故此原子的核外电子数为33，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)。[答案](1)①33②48③1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)(2)①1s22s22p63s23p4(或[Ne]3s23p4)②1s22s22p63s23p6(或[Ar])③1s22s22p63s23p6(或[Ar])