原子核外电子排布规则
原子核外电子排布规律
原子核外电子排布规律①能量最低原理:电子层划分为K<L<M<O<P<Q,对应电子层能量增大;原子核外电子排布按照能量较低者低优先排布原则.②每个电子层最多只能容纳2n2个电子。
③最外层最多只能容纳8个电子(K层为最外层时不能超过2个)次外层最多只能容纳18个电子(K层为次外层时不能超过2个倒数第三层最多只能容纳32个电子注意:多条规律必须同时兼顾。
简单例子的结构特点:(1)离子的电子排布:主族元素阳离子跟上一周期稀有气体的电子层排布相同,如钠离子、镁离子、铝离子和氖的核外电子排布是相同的。
阴离子更同一周期稀有气体的电子排布相同:负氧离子,氟离子和氖的核外电子排布是相同的。
(2)等电子粒子(注意主要元素在周期表中的相对位置)①10电子粒子:CH4、N3、NH2、NH3、NH4、O2、OH H2O、H3O F HF、Ne、Na Mg2、Al3等。
②18电子粒子:SiH4、P3、PH3、S2、HS H2S、Cl HCl、Ar、K Ca2、PH4等。
特殊情况:F2、H2O2、C2H6、CH3OH③核外电子总数及质子总数均相同的阳离子有:Na NH4、H3O F OH NH2;HS Cl前18号元素原子结构的特殊性:(1)原子核中无中子的原子:11H(2)最外层有1个电子的元素:H、Li、Na;最外层有2个电子的元素:Be、Mg、He (3)最外层电子总数等于次外层电子数的元素:Be、Ar(4)最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素:C ;是次外层电子数3倍的元素:O ;是次外层电子数4倍的元素:Ne(5)最外层电子数是内层电子数一半的元素:Li、P(6)电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素:Be(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、Si元素周期表的规律:(1)最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素,最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族元素,最外层电子数为8的元素是稀有气体(He例外)(2)在元素周期表中,同周期的ⅡA、ⅢA族元素的原子序数差别有:①第2、3周期(短周期)元素原子序数都相差1;②第4、5周期相差11;③第6、7周期相差25(3)同主族、邻周期元素的原子序数差①位于过渡元素左侧的主族元素,即ⅠA、ⅡA族,同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素总数;相差的数分别为2,8,8,18,18,32②位于过渡元素左侧的主族元素,即ⅢA~ⅦA族,同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。
原子的核外电子排布遵循的原则有
原子的核外电子排布遵循的原则有
(1)极化定律:每一能级的电子最多能够填满两个单粒子态;
(2)最小电子排布原则:原子核外电子时刻尽量以最低能量排布;
(3)Aufbau 原则:电子以能量升序依次组装至原子外层;
(4)Pauli 排斥原则:两个填充在同一能级中的单粒子态的电子不能拥有相同的四个量子数;
(5)Hund 规则:同一能级中只填充极大数量的单粒子态,只有在单
粒子态用完之后,才能填充有旋转性质的双粒子态。
原子的核外电子排布受到极化定律、最小电子排布原则、Aufbau原则、Pauli排斥原则和Hund规则的约束,它们既是量子物理学中电子排布
规律的重要依据,也被称为五大原则。
(1)极化定律:指每一个单粒子态或双粒子态的能级最多只能由两个
电子填满,相互间也要相互极化,即最多只能填满两个单粒子态,不
能全部为单粒子态或全部为双粒子态。
(2)最小电子排布原则:原子的电子排布根据各种可能的状态,应该
构成能量最低的电子排布结构,也就是原子核外电子的排布,要尽量
使它们的能量最低,以达到最小能量模式。
(3)Aufbau原则:它指原子核外电子从低能级开始排布,依次入第一
能级、第二能级直至最外层,从而使原子能量最小化。
(4)Pauli排斥原则:即两个单粒子态的电子不能拥有相同的四个量子数,即主量子数(n)、角量子数(l)、被微量子数(ml)及磁量子数(ms)。
(5)Hund规则:指某一能级里面不论几个电子,都要以单粒子态排
布开始,只有等单粒子态全部填完之后,才能够进行双粒子态的排布。
它还表明某能级中的电子应当以极大数量的单粒子态组成,它们可以
按照同旋来排布。
原子核外电子排布规律
【21】以第1、2、3周期的元素为例,了解原子核外电子排布规律。
1.核外电子排布的一般规律。
(1)各电子层最多容纳的电子数目为2n2。
(2)最外层不超过8个电子(K层例外)。
(3)次外层电子数目不超过18个,倒数第三层电子数目不超过32个。
核外电子排布规律的依据:(1)核外电子运动的特点①电子的质量很小,运动空间很小,但电子的运动速度很快,接近于光速。
②在高速的运动时,不能找到运动轨迹,不能准确地测量和计算出电子的确切位置。
(2)核外电子总是尽先排布在能量最低电子层里,然后由里到外,依次排布在能量逐步升高的电子层里。
总之,是核外电子运动的客观事实。
2.元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系。
(1)稀有气体的不活泼性。
稀有气体元素的原子最外层有8个电子(氦是2个)处于稳定结构,因此化学性质稳定,一般不跟其它物质发生化学反应。
(2)非金属性与金属性(一般规律)最外层电子数得失电子趋势元素的性质金属元素4易得非金属性3.第1、2、3周期的元素(短周期元素)微粒结构特点(1)稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同,与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同(所谓电子层结构相同是指:电子层数相同;电子总数相同;各层电子数相同)。
①与He核外电子排布相同的离子有:H-、Li、Be2②与Ne电子层结构相同的离子有:F-、O2-、N3-、Na、Mg2、A3③与Ar原子电子层结构相同的离子有:C-、S2-、和Y n-的核外电子排布相同,则下列关系式中正确的是()A a=b+m+nB a=b-m+nC a=b+m-nD a=b-m-n【解析】由元素X、Y的核电荷数分别是a和b,离子X m和Y n-的核外电子排布相同,可得:a-m=b+n,即a=b+m+n。
【答案】A【点评】离子X m和Y n-可表示为:a X m和b Y n-。
a X m意为a X原子失去m个电子形成的阳离子,所以a X m的电子数为a-m;b Y n-意为b Y原子得到n个电子形成的阴离子,所以b Y n-的电子数为b+n。
原子核外电子排布规律
B.Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强
C.HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
D.若M+和R2-的核外电子层结构相同, 则原子序数:R>M
是( A D )
A. 元素X 的简单气态氢化物的热稳定性比W 的强
B. 元素W 的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z 的弱
C. 化合物YX、ZX2、WX3 中化学键的类型相同
D. 原子半径的大小顺序: rY >rZ >rW >rX
课堂练习
5.(2011天津高考)以下有关原子结构及元素周 期律的叙述正确的是( B )
族Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 周期 A A A A A A A
二
c
d
三 ab
ef
A.e的氢化物比d的氢化物稳定 B.a、b、e三种元素的原子半径:e>b>a C.六种元素中,c元素单质的化学性质最活泼 D.c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次 增强
课堂练习
3.(2012·北京)9.已知33As、35Br位于 同一周期,下列关系正确的是( C )
A.原子半径:As>C1>P B.热稳定性:HCl>AsH3>HBr C.还原性:As3->S2->ClD.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
课堂练习
4.(2012·江苏)12. 短周期元素X、Y、Z、W的原子
序数依次增大,X 原子的最外层电子数是其内层电子总 数的3 倍,Y 原子的最外层只有2 个电子,Z 单质可制 成半导体材料,W与X属于同一主族。下列叙述正确的
属
性
Ge As
逐
Sb Te
渐 增
Po At 强
7
金属性逐渐增强
原子的电子层排布
原子的电子层排布
电子的排布规律
1、电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布。
2、每层最多容纳的电子数为2n²个(n代表电子层数)。
3、最外层电子数不超过8个(第一层不超过2个),次外层不超过18个,倒数第三层不超过32个。
4、电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里,即先排第一层,当第一层排满后,再排第二层,第二层排满后,再排第三层。
电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象描述,电子在原子核外空间的某区域内出现,好像带负电荷的云笼罩在原子核的周围,人们形象地称它为“电子云”。
它是1926年奥地利学者薛定谔在德布罗伊关系式的基础上,对电子的运动做了适当的数学处理,提出了二阶偏微分的的著名的薛定谔方程式。
这个方程式的解,如果用三维坐标以图形表示的话,就是电子云。
电的速度虽然很快,仅次于光速,但是在没有形成电路之前,一个电子走完1米长的导线大约要1小时长,比蜗牛还慢!
核外电子的分层排布规律:
1、第一层不超过2个,第二层不超过8个;
2、最外层不超过8个。
每层最多容纳电子数为2n2个(n代表电子层数),即第一层不超过2个,第二层不超过8个,第三层不超过18个;
3、最外层电子数不超过8个(只有1个电子层时,最多可容纳2个电子)。
4、最低能量原理:电子尽可能地先占有能量低的轨道,然后进入能量高的轨道,使整个原子的能量处于最低状态。
5、泡利原理:每个原子轨道里最多只能容纳2个电子,且自旋状态相反。
6、洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同。
原子的核外电子的排布规律
原子的核外电子的排布规律
人类对于原子的核外电子的排布有了非常深入的研究,科学家们发现,原子的核外电子有特定的排布规律。
下文将就这一规律进行论述。
首先,原子的核外电子有两个很重要的排布规则:电子层次规则和电子构型规则。
电子层次规则指的是电子按照能级从低到高排布,即最外层的电子能级最低,往里深入,能级渐高。
电子构型规则则是指每一层的电子的排布有一定的规则,这又叫做电子云模型。
电子云模型主要分为三类:s、p、d型电子云模型。
s型电子云模型最简单,只有s轨道,可以容纳最多2个电子;p型和d型电子云模型会有由3s、3p、3d、4s、4p、4d等共6条轨道组成,并有8个电子容纳。
此外,为了避免相互碰撞,电子必须满足hund规则,即同一层的电子按照MSM规则排布,M指单电子,S指双电子,M排在S前面,轨道上的电子会尽量把能级填满。
最后,当某个原子的电子层数超过6层时,开始出现f型电子云模型,f型电子云模型共有7条轨道,并有18个电子容纳,遵循同样的hund规则,满足不发生碰撞的原则。
综上所述,原子的核外电子排布有其独特的规律,包括电子层次规则、电子构型规则,以及hund规则。
这些规律是由不同的核外电子模型、每个轨道可以容纳电子的数量及能级决定的。
深入研究原子的核外电子排布规律,有利于深入洞察物质的本质,为进一步研究物
质性质及其行为带来启发。
总之,原子的核外电子的排布规律具有重要的科学意义。
只要深入的去研究,我们就可以更好地了解物质的本质,以及物质之间的相互作用。
原子核外电子的排布
1.稀有气体的不活泼性. .稀有气体的不活泼性. 稀有气体元素的原子最外层有8个电子 氦是2个 个电子( 稀有气体元素的原子最外层有 个电子(氦是 个) 处于稳定结构,因此化学性质稳定, 处于稳定结构,因此化学性质稳定,一般不跟其它物质 发生化学反应. 发生化学反应.
三,元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系
5,9F:最外层电子数比次外层多5个;除H元素外,在短 :最外层电子数比次外层多5个;除H 周期元素中原子半径最小;只有负价而无正价;不能被任 何物质氧化;无含氧酸及含氧酸盐;气态氢化物最稳定; 能置换出水中的O的元素是F 能置换出水中的O的元素是F. 6,11Na:最外层电子数是次外层的1/8,最内层的l/2; Na:最外层电子数是次外层的1/8,最内层的l/2; 短周期元素中原子 半径最大,焰色反应显黄色的元素是Na. 半径最大,焰色反应显黄色的元素是Na. 7,12Mg:最外层电子数=最内层电子数,次外层电子 Mg:最外层电子数= 数是最外层电子数 的4倍的元素是Mg. 倍的元素是Mg. 8,13Al:最外层比次外层少5个电子;最外层电子数= Al:最外层比次外层少5个电子;最外层电子数= 电子层数;形成的 氧化物和氢氯化物能溶于NaOH溶液;地壳中含量最多的 氧化物和氢氯化物能溶于NaOH溶液;地壳中含量最多的 金属元素是Al. 金属元素是Al.
三,元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系 9,14Si:最外层电子数是次外层的一半,是最内 Si:最外层电子数是次外层的一半, 层的两倍;单质和其最高 层的两倍; 价氧化物都是原子晶体; 价氧化物都是原子晶体;其最高价氮化物对应水 化物不溶于水的元素是Si. 化物不溶于水的元素是Si. 10,15P:最外层比次外层少3个电子;能形成 10, 最外层比次外层少3个电子; 键角为60 正四面体型单质P 的元素是P 键角为60 0正四面体型单质P4的元素是P. 11,16S:最外层比次外层少2个电子;次外层 11, 最外层比次外层少2个电子; 电子数= 电子数=最外层与最内层电 子数之和;黄色粉末状单质,易溶于CS 子数之和;黄色粉末状单质,易溶于CS2;气态 氢化物具有臭鸡蛋气味; 氢化物具有臭鸡蛋气味;最高价氧化物对应水化 物是一种常用的不挥性强酸的元素是S 物是一种常用的不挥性强酸的元素是S. 12,17Cl:最外层比次外层少1个电子,比最内 12, Cl:最外层比次外层少1个电子, 层多5个电子,单质为黄绿色气体, 层多5个电子,单质为黄绿色气体,其水溶液有漂 白性的元素是Cl. 白性的元素是Cl.
原子核外电子的排布规律.完美版PPT
1. 电子的能量与运动的区域
任何一个电子都具有一定的能量, 在同一个原子里各 电子的能量不尽相同,有的差别还很大。
在含有多个电子的原子里,能量低的电子通常在离 核较近的区域内运动,而能量高的电子通常在离核较远 的区域内运动。
2. 电子层
电子层(n) 1 2 3 4 5 6 7
②电子首先排布在能量最低的电子层里,只有当能量
答案:半径 O2- > F-
5、微粒半径大小比较规律 一般情况下(稀有气体除外):
⑴先看电子层数,电子层数越多,
则半径 越大 如 Li < Na < K < Rb < Cs Li
I > Br >Cl > F
⑵电子层数相同时,再看核电荷数,
核电荷数越多,则半径 越小
字母表示 K L M N O P Q
能量
低
高
电子离原子核的距离: 近
远
电子的能量:
小Leabharlann 大3.核外电子的排布规律
① 核外电子分层排布。
②电子首先排布在能量最低的电子层里,只有当能量 最低的电子层中排满了电子之后,剩余的电子才依次 进入能量较高的电子层里,直至所有的电子都排完。
③ 各电子层最多容纳2n2个电子。
数的1.5倍。则C是 B 。
4.D原子的次外层电子数是最外层电子数 的1/4。则D是 Ne 。
4. 原子结构示意图的含义 离子结构示意图?
原子核的电性
电子层
原子核
该电子层上 的电子数
核电荷数
H 【练习】写出1-18号元素的原子结 He
构示意图
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
原子核外电子排布规律
原子核外电子排布规律
原子核外电子排布规律:电子总是尽先排布在能量最低的电子层里;每个电子层最多只能排布2n2个电子;K层为最外层时,最多只能容纳两个电子;其它各层为最外层时,最多只能容纳8个电子;次外层最多不超过18个电子。
原子核外电子排布规律是指介绍原子核外电子的排布规律,主要有泡利不相容原理、能量最低原理、洪特定则、不相容原理等。
1、泡利不相容原理:每个轨道最多只能容纳两个电子,且自旋相反配对。
2、能量最低原理:电子尽可能占据能量最低的轨道。
3、洪特规则:当电子排布在同一能级(能量相同)的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同。
原子核atomic nucleus简称“核”。
位于原子的核心部分,由质子和中子两种微粒构成。
而质子又是由两个上夸克和一个下夸克组成,中子又是由两个下夸克和一个上夸克组成。
原子核极小,它的直径在10m~10m之间,体积只占原子体积的几千亿分之一,在这极小的原子核里却集中了99.96%以上原子的质量。
原子核的密度极大,核密度约为
10^17kg/m,即1m的体积如装满原子核,其质量将达到10^14t,即1百万亿吨。
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核外电子的排布规律
核外电子的排布规律一、能量最低原理所谓能量最低原理是,原子核外的电子,总是尽先占有能量最低的原子轨道,只有当能量较低的原子轨道被占满后,电子才依次进入能量较高的轨道,以使原子处于能量最低的稳定状态。
原子轨道能量的高低为:1•当n相同,l不同时,轨道的能量次序为sVpVdVf。
例如,EVEVE。
3S3P3d 2•当n不同,l相同时,n愈大,各相应的轨道能量愈高。
例如,EVEVEo2S3S4S3.当n和l都不相同时,轨道能量有交错现象。
即(n—1)d轨道能量大于ns轨道的能量,(n-1)f 轨道的能量大于np轨道的能量。
在同一周期中,各元素随着原子序数递增核外电子的填充次序为ns,(n—2)f,(n—1)d,np。
核外电子填充次序如图1所示。
图1电子填充的次序□3S□2iI.L6d1.L J4di i!i 4P 3d2P□图2多电子原子电子所处的能级示意图最外层最多能容纳8电子,次外层最多能容纳18电子。
每个电子层最多容纳的电子数为2m个(n为电子层数的数值)如:各个电子层中电子的最大容纳量电子层(n) K(1) L⑵M(3) N(4)电子亚层s s P s P d s P d f亚层中的轨道数1 1 3 1 3 5 1 3 5 7亚层中的电子数2 2 6 2 6 10 2 6 10 14K 最多能容:(2逖:MN0P18.315011-(2迸码(苏®4$(2豁弓(2毬沖弓从表可以看出,每个电子层可能有的最多轨道数为m,而每个轨道又只能容纳2个电子,因此,各电子层可能容纳的电子总数就是2m。
、鲍利(Pauli)不相容原理鲍利不相容原理的内容是:在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子,或者说在同一原子中没有运动状态完全相同的电子。
例如,氦原子的Is轨道中有两个电子,描述其中一个原子中没有运动状态的一组量子数(n,l,m,ms)为1,0,0,+1/2,另一个电子的一组量子数必然是1,0,0,—1/2,即两个电子的其他状态相同但自旋方向相反。
原子核外电子的排布 课件
4
【思路点拨】解答本题要注意以下三点:
【自主解答】(1)L层有8个电子,则M层有4个电子,故A 为硅(Si)。(2)当次外层为K层时,最外层电子数为3,是
硼(B)
; 当次外层为L层时,最外层电子数
为1.5×8=12,违背了排布规律,故不可能。
(3)C元素原子的质子数为10+1=11,故为钠,故+1价离子是 Na+。(4) -2价离子次外层电子数是最外层电子数的 1 ,当
4
次外层为K层时,其核外电子排布为2、8,与Ne
电子层排布相同,则其原子的质子数为10-2 = 8,为氧元 素,写出O2-结构示意图即可;当次外层为L层时,最外层 则有32个电子,故不可能。
【典例2】下列说法正确的是 A.第ⅠA族元素的金属性比第ⅡA族元素的金属性强 B.元素性质的周期性变化是由原子核外电子排布的周期性 变化所决定的 C.同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次 增强 D.第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小 【易错选项】C
【易错剖析】 (1)易错选项分析 本题易错选C的原因在于对知识掌握不准确,将“最高价氧 化物的水化物”错误地认为是“氧化物的水化物”,正确 说法是“同周期非金属最高价氧化物对应的水化物的酸性 从左到右依次增强”。
(2)其他错误选项分析 【标准答案】B
1.(2011·漳州高一检测)元素的性质呈周期性变化的根 本原因是( ) A.元素相对原子质量递增 B.原子半径呈周期性变化 C.原子核外电子排布呈周期性变化 D.元素的最高正化合价呈周期性变化 【解析】选C。元素的性质呈周期性变化的根本原因是核外 电子排布呈周期性变化,其他周期性变化都是由它引起的。
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第3课时原子核外电子排布规则[学习目标定位]知道原子核外电子排布的“两原理一规则”,会正确书写原子的电子排布式和电子排布图。
一基态原子核外电子的排布原则1.能量最低原理原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里,然后由里到外,依次排布在能量逐渐升高的能级里。
能级的能量高低顺序如构造原理所示(对于1~36号元素来说,应重点掌握和记忆“1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”这一顺序)。
2.泡利原理(1)在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反,这一原理被称为泡利原理。
(2)因为每个原子轨道最多只能容纳2个电子且自旋方向相反,所以从能层、能级、原子轨道、自旋方向四个方面来说明电子的运动状态是不可能有两个完全相同的电子的。
如氟原子的电子排布可表示为1s22s22p2x2p2y2p1z,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。
3.洪特规则(1)在相同能量的原子轨道上,电子的排布将尽可能占据不同的轨道,而且自旋方向相同,这就是洪特规则。
(2)通俗地说,洪特规则可以表述为电子总是尽量自旋平行地分占不同的轨道。
如碳原子的电子排布图是,而不是。
(3)洪特规则的特例在等价轨道(同一能级)上的电子排布处于全充满、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24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,为半充满状态,易错写为1s22s22p63s23p63d44s2。
[归纳总结]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地使原子的能量为最低。
(2)泡利原理:每个原子轨道最多容纳两个电子且自旋方向必须相反。
(3)洪特规则:当电子排布在同一能级(能量相同)的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同。
[活学活用]1.若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p2x3p1y,它违背了()A.能量守恒原理B.泡利原理C.能量最低原理D.洪特规则答案 D解析洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同。
2.下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图表示正确的是()A.Ca2+:1s22s22p63s23p6B.F-:1s22s23p6C.P:最外层电子排布图为D.Cr:1s22s22p63s23p63d44s2答案 A解析解此类题一是要注意观察电子排布是否符合构造原理,二是注意是否符合泡利原理和洪特规则。
千万不要忽略了Cu、Cr等少数原子的“能量相同的原子轨道在半充满、全充满或全空状态时,体系的能量较低,原子较稳定”这种特例。
A项正确,符合核外电子排布规律;B项错误,由核外电子排布规律,电子排完2s后应排2p轨道而不是3p轨道,正确的应为1s22s22p6;C项错误,没有遵循洪特规则——电子在能量相同的原子轨道上排布时,应尽可能分占不同的原子轨道且自旋方向相同,正确的应为;D项错误,忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时,体系的能量较低,原子较稳定,正确的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1。
二原子核外电子排布的表示方法1.电子排布式(1)用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数,这就是电子排布式。
写出下列基态原子的电子排布式:①16S:1s22s22p63s23p4;②20Ca:1s22s22p63s23p64s2;③26Fe:1s22s22p63s23p63d64s2;④29Cu:1s22s22p63s23p63d104s1。
(2)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,得到简化的电子排布式。
上述四种原子的简化电子排布式为①[Ne]3s23p4;②[Ar]4s2;③[Ar]3d64s2;④[Ar]3d104s1。
(3)在简化的电子排布式中,省去相应的稀有气体的元素符号后剩下的部分称为外围电子排布式,也叫价电子排布式。
上述四种原子的外围电子排布式为①3s23p4;②4s2;③3d64s2;④3d104s1。
2.电子排布图(1)将每一个原子轨道用一个方框表示,在方框内标明基态原子核外电子分布的式子称为电子排布图。
以铝原子为例,电子排布图中各符号、数字的意义为(2)写出下列基态原子的电子排布图:①O:;②Na:。
(3)在电子排布图中也可以用圆圈表示一个原子轨道,如Na:或写成[Ne]。
3.原子结构示意图(1)原子结构示意(简)图:圆圈内数字表示质子数,弧线表示能层(电子层),弧线内数字表示该能层(电子层)中的电子数。
(2)写出下列原子或离子的结构示意图:①K:;②Fe:;③Mg2+:;④Cl-:。
[归纳总结](1)电子排布式和电子排布图反映的是基态原子即处于最低能量状态的原子的电子排布情况,它们相互关联,可以非常方便地相互转换。
(2)虽然电子排布是遵循构造原理的,但书写电子排布式时应按照能层的顺序书写。
如铁原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2,而不写作1s22s22p63s23p64s23d6。
(3)主族元素的最外层电子就是外围电子,又称价电子。
过渡元素的外围电子一般包括最外层的s电子和次外层的d电子,有的还包括倒数第三层的f电子。
(4)简单离子是原子得失一定数目电子后的产物。
在表达阴、阳离子的核外电子排布状况时,务必注意离子与原子之间的电子数目关系。
[活学活用]3.下列有关核外电子排布式不正确的是()A.24Cr的电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1B.K的简化电子排布式:[Ar]4s1C.N原子的电子排布图为D.S原子的电子排布图为答案 D解析S原子的电子排布图违反了洪特规则,正确的应是。
4.画出锰原子的电子排布图,并回答下列问题。
(1)电子排布图__________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)在锰原子的核外电子中,有________种运动状态不同的电子;共有________对成对电子;有________个成单电子;最高化合价为________价。
答案(1)(2)25105+7当堂检测1.“各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的两倍”,支撑这一结论的理论是()A.构造原理B.泡利原理C.洪特规则D.能量最低原理答案 B解析根据泡利原理,每个原子轨道中最多能容纳2个自旋状态相反的电子,所以每个能级最多能容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍,选项B符合题意。
2.下列表达式错误的是()A.甲烷的电子式:B.氮原子的L层电子的电子排布图:C.硫离子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p4D.碳-12原子:126C答案 C解析C项是硫原子的核外电子排布式,而不是硫离子的,硫离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6。
3.某基态原子核外共有6个电子,分布在K与L能层上,在下列L层分布中正确的是() 答案 D解析A项错误,2s轨道应排满2个电子,且自旋方向相反;B项错误,2p轨道的2个电子自旋方向要相同;C项错误,2p轨道的2个电子应分占2个轨道,且自旋方向相同;D 项正确,2p的3个轨道能量是相同的。
4.在下列各组电子构型中,________属于基态原子,________属于激发态原子,________是错误的电子排布式。
A.1s22s2B.1s22s23s2C.1s22s22p63s23p1x3p1y3p1z4s1D.1s22s22p63s23p54s1E.1s22s22p63s23p1x3p2y3p1zF.1s22s22p62d53s2答案A、E C、D B、F解析基态原子是指电子填充顺序符合能量最低原理,各轨道电子排布不违背泡利原理和洪特规则的原子;激发态原子是指电子未按轨道能量顺序填充,但各轨道电子排布不违背泡利原理和洪特规则的原子。
A项表示铍原子的基态;E项表示硫原子的基态(还可写作3p2x3p1y3p1z 或3p1x3p1y3p2z);C项中1个3p电子激发到4s轨道上,属于激发态原子;同理,D项中1个3p电子激发到了4s能级上,属于激发态;B项不符合能量最低原理,也不可能是1s22s22p2中2p电子跃迁的结果,是错误的;F项中的“2d”能级是不存在的,也是错误的。
5.如果在3p能级上有3个电子,则它们应排布为(电子排布图)____________,而不能排布为,因为这违背了___________,也不能排布成,因为这违背了____________________。
如果3p能级上有4个电子,有人认为可以排布为,你认为是否正确,说明理由___________________________。
答案泡利原理和洪特规则洪特规则不正确,因为3p能级上只有3个轨道解析若3p能级上有3个电子,则它们应排布为,不能排布为,因为这违背了泡利原理(一个轨道最多只能容纳2个电子)和洪特规则(当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同),若3p能级上有4个电子,则排布成。
40分钟课时作业[基础过关]一、原子核外电子排布规则的理解与应用1.下列电子排布图所表示的元素原子中,能量处于最低状态的是()答案 C.解析本题考查的是核外电子排布的基本原理。
要使各原子能量处于最低状态(即基态),核外电子必须遵循三大原理进行排布。
A项中2s轨道没有排满电子就排在了2p轨道上,显然能量不是最低的;B项中2p轨道上的电子排布不符合洪特规则,三个电子各占一个p轨道且自旋状态相同时,能量最低;C项中2p3为半充满状态,能量最低;D项中2p轨道未排满就排3s轨道,能量不是最低的。
故正确答案为C。
2.下列排布不符合泡利原理的是()答案C解析由于泡利原理指的是一个原子轨道中最多只能容纳两个电子,并且这两个电子的自旋状态必须相反,所以只有选项C不符合此原理。
3.已知锰的核电荷数为25,以下是一些同学绘制的基态锰原子的电子排布图,其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是()答案D解析根据洪特规则,电子排布在同一能级的不同轨道上时优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同,A中3d能级中的电子未单独占据一个轨道,C中3d能级中的电子虽单独占据一个轨道但自旋状态不相同。
根据泡利原理,1个原子轨道最多可容纳2个电子且自旋状态相反,B中的s轨道的自旋状态相同。