1.2 第1课时 基态原子的核外电子排布 【学习目标】 1.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。培养证据推理与模型认知的核心素养。 2.知道原子核外电子的能级高低顺序,了解原子核外电子排布的构造原理。培养证据推理与模型认知的核心素养。 3.能运用构造原理书写电子排布式,知道1~36号元素基态原子核外电子的排布。 【自主预习】 1.核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式 a.概念:按照 原理对能级进行排序,进而在ns、np、nd等能级符号的右上角用数字表示出 的数目。 b.图示 c.示例:基态锂原子的电子排布式为 。 (2)轨道表示式 a.概念:用方框(或小圆圈、短线)表示一个 ,用箭头“↑”或“↓”来区别 不同的电子。 b.图示 c.示例:基态锂原子的轨道表示式为 。 2.基态原子核外电子排布遵循的原则 (1)能量最低原理:基态原子的核外电子通常情况下只能分布在能量 的原子轨道上。基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序为 。 (2)泡利不相容原理:一个原子轨道中最多只能容纳 个电子,并且这两个电子的自旋方向必须 。 (3)洪特规则: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并且自旋方向 。 【参考答案】1.能量最低 电子 电子层数 电子数 能级 1s22s1 原子轨道 自旋状态 原子轨道 电子 自旋状态不同 2.最低 1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,… 两 相反 相同 【效果检测】 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)1~36号元素基态Cr原子未成对电子数最多。 ( ) (2)基态Cr原子价电子排布式为3d44s2。 ( ) (3)基态Cu原子价电子排布式为3d94s2。 ( ) (4)Fe2+的价电子排布式为3d64s2。 ( ) (5)[Ar]3d34s2是基态某原子的电子排布式。 ( ) (6)基态铜原子的价电子轨道表示式:。( ) 【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× 2.为什么每个电子层最多容纳2n2个电子 【答案】各电子层上的能级数目=电子层序数n,每个电子层(n)中,原子轨道数为n2个,根据泡利不相容原理,每个原子轨道最多只能容纳2个电子,所以每个电子层最多容纳2n2个电子。 3.基态硼原子的电子排布式和轨道表示式分别如何表示 核外电子共有几种运动状态 有几个未成对电子 有几对成对电子 【答案】基态硼原子的电子排布式1s22s22p1,轨道表示式为,核外一共有5种运动状态的电子,有1个未成对的电子,2对成对电子。 4.画出基态氯原子的最外层电子轨道表示式。 【答案】 5.画出基态Fe的价电子轨道表示式。 【答案】 【合作探究】 任务1：基态原子的核外电子排布规律 情境导入 多电子的基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序可表示为 问题生成 1.基态原子核外电子在原子轨道上是先排3d轨道还是先排4s轨道 【答案】根据构造原理可知,电子在基态原子核外排布时,先排4s轨道再排3d轨道。 2.n值小的能级的轨道的能量一定小于n值大的能级的轨道的能量吗 【答案】不一定。电子层序数、能级不同时,核外电子在外层分布时存在原子轨道能级交错现象,如E4sE[(n+1)s],当ns和np轨道电子排满时,多余的电子不是填入nd轨道,而是首先填入(n+1)s轨道,因此最外层电子数不可能超过2+6=8。同理次外层由(n-1)s(n-1)p(n-1)d组成,所容纳的电子数不大于2+6+10=18。 【核心归纳】 1.能量最低原理 (1)基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序。 (2)能级相同时,电子层数越大,原子轨道能量越高,如E3p>E2p。 (3)电子层相同时,不同能级之间的能量关系,如E3d>E3p>E3s。 (4)电子层、能级不同 ... ...
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