高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构课文内容ppt课件

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一、核外电子的排布表示方法的常见误区1.当出现d轨道时,虽然电子按ns、(n-1)d、np的顺序填充,但在书写电子排布式时,仍把(n-1)d放在ns前,如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2正确,Fe:1s22s22p63s23p64s23d6错误。
2.在写基态原子的轨道表示式时,常出现以下错误:
例1　[2023广东揭阳高二期中]根据已学知识,回答下列问题:(1)基态N原子中,核外电子占据的最高能层的符号是　　　　　,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为　　　　。 (2)写出33号元素As的基态原子的最外层电子轨道表示式:　　　　　　　。(3)已知铁是26号元素,写出Fe的价层电子排布式:　　　　　。 (4)Zn2+的核外电子排布式为　　　　　　　　　。 
答案 (1)L　球形和哑铃状　(2)(3)3d64s2　(4)1s22s22p63s23p63d10
解析 (1)N是7号元素,根据构造原理可知,基态N原子的核外电子排布式是1s22s22p3,则其核外电子占据的最高能层是第二能层,符号是L;占据该能层的为s电子和p电子,s电子的电子云轮廓图形状为球形,p电子的电子云轮廓图形状为哑铃状。(2)As是33号元素,基态As原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3,最外层电子轨道表示式为 。(3)铁是26号元素,根据构造原理可知,基态Fe原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2,简写为[Ar]3d64s2,则Fe的价层电子排布式为3d64s2。(4)Zn是30号元素,根据构造原理可知,基态Zn原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2。Zn2+是Zn原子失去最外层的2个4s电子形成的离子,则Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。
二、基态原子中未成对电子(单电子)的判断方法1.未成对电子的定义一个原子轨道中只有1个电子时,该电子即为未成对电子。一个原子轨道中有2个自旋状态相反的电子,这2个电子称为成对电子。2.1~36号元素中,原子核外未成对电子数与价层电子排布之间的关系(1)有1个未成对电子:ns1、ns2np1、ns2np5、3d14s2、3d104s1。(2)有2个未成对电子:ns2np2、ns2np4、3d24s2、3d84s2。(3)有3个未成对电子:ns2np3、3d34s2、3d74s2。(4)有4个未成对电子:3d64s2。(5)有5个未成对电子:3d54s2。(6)有6个未成对电子:3d54s1。
例2　(1)[2022海南卷]基态O原子的电子排布式为　　　　　　。 (2)[2021福建卷]基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比为　　　。(3)[2020全国卷Ⅰ]基态Fe2+与Fe3+中未成对的电子数之比为　　　。 (4)[2019海南卷]Mn位于元素周期表中第四周期第　　　族,基态Mn原子核外未成对电子有　　　个。 
答案 (1)1s22s22p4　(2)2∶1　(3)4∶5　(4)ⅦB　5解析 (1)基态O原子核外有8个电子,电子排布式为1s22s22p4。(2)基态C原子的核外电子排布式为1s22s22p2,成对电子数为4,未成对电子数为2,其比值为2∶1。(3)基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2,基态Fe2+和Fe3+的价层电子排布式分别为3d6和3d5,根据洪特规则,基态Fe2+有4个未成对电子,基态Fe3+有5个未成对电子,所以二者未成对电子数之比为4∶5。(4)Mn是25号元素,位于元素周期表中第四周期第ⅦB族,根据构造原理可得基态Mn原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,根据核外电子排布规律可知,原子核外的未成对电子有5个。
思维建模　未成对电子数的判断
解析 根据泡利原理知,3p能级最多排6个电子,该电子排布式违反了泡利原理,故A正确;根据洪特规则知,2p能级上的两个电子应排在不同轨道上,该排布式违反了洪特规则,故B正确;电子能量与能层和能级都有关,ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量,故C错误;根据能量最低原理知,电子先排能量低的轨道后排能量高的轨道,该电子排布式违反了能量最低原理,故D正确。
解析 N2分子中N原子周围应为8个电子,其电子式为 ,故A错误;Cl-最外层电子数为8,其结构示意图为 ,故B错误;根据洪特规则特例可知,同一能级处于半充满状态时,更稳定,故基态Cr原子的简化电子排布式为[Ar]3d54s1,故C错误。
3.[2023湖北七市联考](1)基态氟原子核外9个电子,这些电子的电子云形状有　　　种;氟原子有　　　种不同能量的电子,价层电子的轨道表示式为　 。 (2)已知锡位于第五周期,与C同主族,写出Sn2+的最外层电子排布式:　 ; Cl-中有　　　种运动状态不同的电子。 (3)基态硼原子的核外电子轨道表示式为  　。 
解析 (1)氟原子电子排布式为1s22s22p5,含有s轨道和p轨道2种原子轨道,故电子的电子云形状有2种;电子能量由能层和能级共同决定,所以氟有3种不同能量的电子。氟的价层电子排布式为2s22p5,价层电子的轨道表示式为 。(2)同主族元素最外层电子数相同,Sn位于第五周期,与C同主族,则Sn2+的最外层电子排布式为5s2;Cl-有18个电子,所以有18种不同运动状态。(3)基态硼原子的核外电子数为5,电子排布式为1s22s22p1,电子的轨道表示式为 。
4.[高考题组合]按要求完成下列填空。(1)[2019全国卷Ⅱ]Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+的价层电子排布式为　　　。 (2)[2019江苏高考]Cu2+基态核外电子排布式为　 。 (3)[2018全国卷Ⅱ]基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表示式)为　　　　,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为　　　　形。(4)[2017全国卷Ⅲ]C基态原子核外电子排布式为　 。 (5)[2016全国卷Ⅰ]基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]　　　　　　,有　　个未成对电子。 (6)[2016全国卷Ⅱ]镍元素基态原子的电子排布式为　　　　　　　　,3d能级上的未成对电子数为　　　 。