原子结构-核外电子排布原理【讲】人教版原卷版

原子结构核外电子排布原理

5.1良知识整理原子结构核素-、原子构成

1.构成原子的微粒及其作用,质子Z个——决定元素的种类,-^__在质子数确定后、r/原子中子［4—Z I］决定原子种类同位素＜核外电子Z个——最外层电子数决定元素1X的化学性质

2.微粒之间的关系1原子中质子数Z=核电荷数=O2质量数A=Z+AO3阳离子的核外电子数=质子数一4阴离子的核外电子数=质子数+

3.微粒符号周围数字的含义元素化合价质量数/离子所带电荷数J质子数

1、原子个数

4.两种相对原子质量1原子即核素的相对原子质量一个原子即核素的质量与一个12c原子质量的白的比值一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量2元素的相对原子质量按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比丰度算出的平均值例如A Clr=4350X0%+43721x8%

二、元素、核素、同位素

1.元素、核素、同位素的关系/--------------具■相同核电荷数的一类原子的总称,一种元素可有多种核索—具有一定数H质工和一定数H中子\/的一种原子,表示方法达\同位素7—N质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称

2.同位素的特征1同一元素的各种核素的不同，相同，化学性质，物理性质O

（2）同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分比（丰度）不变号注意事项同位素的“六同三不同”质子数相同、_同一元素1核电荷数相同―不同）-在元素周期表中的位置相同核外电子数相同化学性质几乎相同J―1公丫一中子数不同示一质量数不同同

3.氢元素的三种核素物理性质不同1H用字母—__表小，名称为—不含中子；TH用字母—__表小，名称为——或重氢，含有1个中子；归用字母—__表力、，名称为——或超重氢，含有2个中子

4.几种重要核素的用途核素留U TH田,s3450用途核燃料考古断代制氢弹示踪原子

三、核外电子排布

1.核外电子排布规律（能一规律）一离核由近到远，能量由低到四［每层最多容纳的电子数为亡个2（数量规律）f-最外层不超过在个（层为最外层时不K-次外层不超过个

182.原子结构示意图

3.核外电子排布与元素性质的关系

（1）金属元素原子的最外层电子数一般小于4,较易—电子，形成阳离子，表现出—性，在化合物中显正化合价

（2）非金属元素原了的最外层电了数•般大于或等于4,较易—电了，活泼非金属原了易形成阴离子，表现出性，在化合物中主要显负化合价

（3）稀有气体元素的原子最外层为8电子（氢为2电子）稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价原子结构与同位素的认识误区

（1）原子不一定都有中子，如IH

（2）质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH,

（3）核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如A产和Na+、F一等，NHj与OFT等

（4）不同的核素可能具有相同的质子数，如1H与帕；也可能具有相同的中子数，如中C与更O；也可能具有相同的质量数，如中C与夕N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如|H与抹C求一定质量的某物质中微粒数的思维模板物质的质量,摩尔原量迷自质邕色）物质的量义一个分子或离•手中所含某粒子个数指定粒子的物质的量上区粒子数

二、核外电子排布

4.下列有关短周期元素原子的说法正确的是（）A.当原子形成简单离子后，其最外层上的电子数可超过8个B.原子最外层上的电子数少于4时，电子数越多，还原性越强C.原子核外电子中，最外层上的电子能量最高D.当最外层上的电子数变为4时即达稳定结构Na粒子符号

（1）

22.41（标准状况）氨气含有的质子数为18M（）

（2）24g镁与27g铝中，含有相同的质子数（）

（3）18g的D2O中含有的质子数为10（）

（4）1mol重水与1mol水中，中子数之比为21（）（）一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子（）5

（6）核聚变如汨+汨-4He+in,因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化（）（）一种核素只有一种质量数（）7

（8）硫离子的结构示意图c6m（）

（9）最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素原子（）

（10）核外电子排布相同的微粒化学性质也一定相同（）

2.下图为几种粒子的结构示意图，完成以下填空

①领》

②③④⑤⑥❷或

⑦④磅

（1）属于阴离子结构的粒子是（填编号，下同）

（2）形成物质种数最多的元素的原子是o

（3）对应单质常温下能与水发生反应的微粒是o

（4）某元素R形成的氧化物为R2O3,则R的离子结构示意图可能是o3•现有下列9种微粒1H、讯虞、中C、小N、舜2+、新3+、冢＞

2、嬖3按要求完成以下各题:

（1）IH、彳H、加分别是氢元素的一种,它们互称为o

（2）互为同素异形体的微粒是o

（3）及Fe2+的中子数为,核外电子数为o

（4）上述9种微粒中有种核素，种元素◎方法技巧

（5）同位素的物理性质不同，但化学性质儿乎相同

（6）不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应羔素养提升

一、原子结构核素同位素

1.下列叙述正确的是（）A.4°K和4（）ca原子中的质子数和中子数都相等B.某元素的原子最外层只有一个电子，则它一定是金属元素C.任何原子或离子的组成中都含有质子D.同位素的不同核素的物理、化学性质完全相同

2.我国导航卫星的“心脏”使用的是锄原子钟和氢原子钟，下列关于锄的说法正确的是（）A.的Rb和学Rb互为同素异形体B.的Rb和学Rb具有相同的中子数C第Rb原子的核外电子数是37D第Rb的质子数是

873.某元素的一种同位素X原子的质量数为4含N个中子，它与原子构成H〃7X分子，在〃gH〃,X中所含原子的物质的量为,所含中子的物质的量为，所含质子数为，所含电子数为o（用NA表示阿伏加德罗常数的值）0方法技巧

（2）当y=8时，该粒子可能为（填名称）O⑴当x—y=10时，该粒子为（填“原子”“阳离子”或“阴离子”

5.6试回答下列问题:已知某粒子的结构示意图为潺⑶写出y=l与y=7的元素最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式:U知识整理核外电子排布原理

一、能层、能级与原子轨道

1.能层⑺在多电子原子中，核外电子的能量是不同的,按照电子的能量差异将其分成不同能层通常用K、L、M、N表示，能量依次升高

2.能级同一能层里电子的也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用等表示同一能层里，各能级的能量按的顺序依次升高，即O

1、

3、

5、

二、基态原子核外电子排布遵循的三个原理

1.能量最低原理电子优先占据能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态即原子的核外电子排布遵循,能使整个原子的能量处于最低状态如图为构造原理示意图【注意】所有电子排布规则都需要满足能量最低原理

2.泡利原理在一个原子轨道中，最多只能容纳一个电子，而且它们的相反

3.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，而且自旋状态,如2P3的电子排布图为rimI,不能表示为in匚或田口工2p2p2P洪特规则特例当能量相同的原子轨道在（p

6、d】、巧、（p\d\f7）和（p、d、f°）状态时，体系的能量最低,如24Cr的电子排布式为Is22s22P63s23P63d54sl或[Ar]3d54s）

三、原子（离子）核外电子排布式（图）的书写

1.核外电子排布式用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，不能按填充顺序写，如Cu原子的核外电子排布式为Is22s22P63s23P63dI04sl其简化电子排布式为m用小4sl而不能写成[Ar]4s13d%

2.价电子排布式如Fe原子的核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d64s2,价电子排布式为3d64s2价电子排布式能反映基态原子的能层数、参与成键的电子数以及最外层电子数

3.电子排布图（轨道表示式）用方框表示原子轨道，用”广或”广表示自旋状态不同的电子，按电子在轨道中的排布情况书写如ci原子的电子排布图为回El EEE1ElIs2s2p3s3p电子排布图能直观地反映出原子的核外电子的自旋情况以及成对电子数和未成对电子数e方法技巧基态原子核外电子排布的表示方法表示方法以硫原子为例电子排布式Is22s22P63s23P4简化电子排布式[Ne]3s23P4电子排布图Is2s2p3s3p[uifuilTiitiitiiiuiinitltl价电子排布式3s23P4

四、原子状态及原子光谱

1.基态原子处于的原子

2.激发态原子基态原子的电子吸收能量后，从跃迁到状态的原子

3.原子光谱不同元素的原子发生电子跃迁时会或不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析［说明］

（1）电子的跃迁是物理变化，是在原子内部进行的，原子组成没有变化

（2）电子跃迁一般发生在能量相近的能级间

4.基态、激发态及光谱示意图吸收光谱31吸收能量］释放能量型*发射光谱色知识演练

1.判断正误（正确的打

7、错误的打“X）

（1）P能级的能量一定比s能级的能量高（）

（2）同一原子中，2p、3p、4P能级的轨道数依次增多（）

（3）2P和3P轨道形状均为哑铃形，能量也相等（）

（4）Fe的基态原子的电子排布式为Is22s22P63s23P64s23d6（）

（5）Cr的基态原子的简化电子排布式为［Ar］3d44s（）2

（6）基态原子电子能量的高低顺序为E（ls）vE（2s）＜E（2pD＜E（2p）,）＜E（2pz）（）

（7）的电子排布式Is22s22P63s23pi0违反了能量最低原理（）22“

（8）磷元素基态原子的电子排布图为回面口（）0EEE10Is2s2p3s3p

2.

（1）Zn原子核外电子排布式为o

（2）基态Fe原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为o

（3）元素K的焰色试验呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为nm（填标号）A.

404.4B.

553.5C.

589.2D.

670.8E.

766.5而^^升

一、核外电子排布原理

1.下列叙述正确的是A.[Ar]3d64s2是基态Fe原子的电子排布式B.Cr原子的电子排布式Is22s22P63s23P64sl3d5C.Cu原子的价电子排布式是3d94s2D.C原子的电子排布图是回血回I I1s2s2p

2.教材改编题写出下列原子或离子的

①电子排布式、

②价电子排布图、

③电子所占的原子轨道数、

④未成对电子数1N©；

②；

③;

④o2C1

①;

②;

③；

④O3Fe2+

①；

②;

③;

④o4Cu

①；

②;

③；

④O5Se

①；

②;

③；

④O6Br-

①；

②;

③；

④O

3.第三代半导体材料的优异性能和对新兴产业的巨大推动作用，使得发达国家都把发展第三代半导体材料及其相关器件等列为半导体重要新兴技术领域，投入巨资支持发展第三代半导体材料有氮化绿、碳化硅等请回答下列问题1硅原子中，占据电子的能级符号有,其中占据电子的能量最高的能级符号为，该能级已经容纳了个电子2氮原子中，有电子占据的最高能层符号为,该能层已经容纳的电子数为o3线为元素周期表中第31号元素，位于元素周期表第四周期镂原子具有个能层，每个能层已经容纳的电子数之比为

4.1A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为；其价电子排布图为2B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氤相同，B的元素符号为,C离子的结构示意图为O3D元素的正三价离子的3d能级为半充满状态，D的元素符号为,其基态原子的电子排布式为，其原子的结构示意图为O4E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子且只有一个未成对电子,E的元素符号为，其基态原子的电子排布式为O5F元素的原子最外层电子排布式为〃s，p〃+2,则〃=；原子中能量最高的是电子,基态原子的核外电子排布图为O◎方法技巧核外电子排布的常见错误

1.电子排布式1当出现d轨道时，虽然电子按〃s、九一ld、/2P的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把〃一ld放在於前,如FeIs22s22P63s23P63d64s2,而失电子时，却先失4s轨道上的电子，如Fe3+Is22s22P63s23P63d52注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式的区别与联系如Cu的电子排布式Is22s22P63s23P63di°4sl简化电子排布式［Ar］3d价电子排布式34%］3违背洪特规则特例CrIs22s22P63s23P63d44s2x如《[CrIs22s22P63s23P63d54siTCuIs22s22P63s23P63d94s2xCuIs22s22P63s23P63dI°4S N】

2.电子排布图轨道表示式错误类型错因剖析改正2s2p2s2pT1；违背能量最低原理ti||t||回而违背泡利原理Is2p:违背洪特规则t。