高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构第2课时导学案

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构第2课时导学案，共11页。

一、构造原理与电子排布式
1．构造原理
(1)含义
以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入 的顺序称为构造原理。
(2)示意图
2．电子排布式
将 上所容纳的电子数标在该能级符号 ，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。
如氮原子的电子排布式为
[应用体验]
(1)根据构造原理，试比较下列能级的能量高低(填“＞”或“＜”)。
①4s________3d；②6s________4f________5d。
(2)根据构造原理，写出下列基态原子的核外电子排布式
①2He：________________________________________________________________________；
②8O：________________________________________________________________________；
③10Ne：________________________________________________________________________；
④14Si：________________________________________________________________________；
⑤18Ar：________________________________________________________________________；
⑥19K：________________________________________________________________________；
⑦21Sc：________________________________________________________________________；
⑧26Fe：________________________________________________________________________。
从构造原理图可以看出，从第三能层开始，不同能层的能级出现“能级交错”现象。
即：随核电荷数的递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。电子是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的，这种现象称为能级交错。一般规律为ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np，在书写基态原子的电子排布式时，仍按能层顺序写。
3．简化电子排布式
电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可简化为[Ne]3s1，其中[Ne]表示______________
________________________________________________________________________。
试写出上题1中②④⑥⑦⑧的简化电子排布式
②____________；④____________；⑥____________；⑦____________；⑧____________。
[应用体验]
根据构造原理试写出下列基态原子的电子排布式和简化电子排布式
①24Cr：________________________，__________________________________。
②29Cu：________________________，__________________________________。
③33As：________________________，__________________________________。
④35Br：________________________，__________________________________。
4．价层电子排布式
为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。如：Ni的简化电子排布式为________，价层电子排布为______，试写出下列原子的价层电子排布式
①13Al：________；②32Ge：________；③34Se：________。
5．稀有气体的基态原子的最外层电子排布均达到稳定结构，除氦外最外层电子的排布通式为______________。
二、电子云与原子轨道
1．概率密度
1913年，玻尔提出氢原子模型，电子在线性轨道上绕核运行。
量子力学指出，一定空间运动状态的电子在核外空间各处都可能出现，但出现的 不同，可用概率密度(ρ)表示，即ρ＝eq \f(P,V)(P表示电子在某处出现的概率；V表示该处的体积)。
2．电子云
(1)定义：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。
(2)含义：用单位体积内小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率大小，小黑点越密，表示概率密度越大。
(3)形状
3．原子轨道
(1)概念：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
(2)形状
①s电子的原子轨道呈 形，能层序数越大，原子轨道的半径越 。
②p电子的原子轨道呈 形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
(3)各能级所含有原子轨道数目
原子轨道与能层序数的关系
(1)不同能层的同种能级的原子轨道形状相同，只是半径不同。能层序数n越大，原子轨道的半径越大。如：
(2)s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别以px、py、pz表示。在同一能层中px、py、pz的能量相同。
(3)原子轨道数与能层序数(n)的关系：原子轨道数目＝n2。
(1)电子的运动与行星相似，围绕原子核在固定轨道上高速旋转( )
(2)1s电子云示意图，一个小黑点表示一个自由运动的电子( )
(3)1s电子云中点的疏密表示电子在某一位置出现机会的多少( )
(4)能层序数越大，s电子云的半径越大( )
1．(1)可正确表示原子轨道的是________(填字母)。
A．2s B．2d C．3p D．3f
(2)如图是s能级、p能级的原子轨道图，试回答问题：
①s能级的原子轨道呈________形，每个s能级有______个原子轨道；p能级的原子轨道分别相对于x、y、z轴________，每个p能级有________个原子轨道。
②s能级原子轨道、p能级原子轨道的半径与________有关，________越大，原子轨道半径越大。
2．元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1。试回答下列各题：
(1)电子排布式中的n＝________；原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有__________________________方向，原子轨道呈现________形。
(2)元素X的名称是________。
1．(2019·邢台市月考)图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和原子轨道图。下列有关说法正确的是( )
A．图1中的每个小黑点表示1个电子
B．图2表示1s电子只能在球体内出现
C．图2表明1s轨道呈球形，有无数对称轴
D．图1中的小黑点表示电子在核外所处的位置
2．下列说法正确的是( )
A．不同的原子轨道形状一定不相同
B．p轨道呈哑铃形，因此p轨道上的电子运动轨迹呈哑铃形
C．2p能级有3个p轨道
D．氢原子的电子运动轨迹呈球形
3．下列说法中正确的是( )
A．1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动
B．ns能级的原子轨道图可表示为
C．3d3表示3d能级有3个轨道
D．电子云图中的小黑点密度大，说明该原子核外空间电子数目多
4．下列说法中正确的是( )
A．1s22s12p1表示的是激发态原子的核外电子排布
B．3p2表示3p能级有两个原子轨道
C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D．同一原子中，2p、3p、4p能级中的轨道数依次增多
5．写出下列原子的电子排布式：
(1)11Na：________________；(2)16S：____________________________________________；
(3)34Se：________________；(4)20Ca：___________________________________________；
(5)26Fe：________________；(6)30Zn：____________________________________________。
6．A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为，B是同周期除稀有气体外半径最大的元素，C的最外层有三个成单电子，E的外围电子排布式为3d64s2。回答下列问题：
(1)A为________(写出元素符号，下同)；
(2)B为________，简化电子排布式是________；
(3)C为________，核外电子排布式是________；
(4)D为________，价层电子排布式是________；
(5)E原子结构示意图是________。
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。若以E(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是( )
A．E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)
B．E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)
C．E(4s)D．E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)
2．以下电子排布式是基态原子的电子排布的是( )
①1s12s1 ②1s22s12p1 ③1s22s22p63s2 ④1s22s22p63s23p1
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
3．表示一个原子在M能层上有10个电子，可以写成( )
A．3p6 B．3d10 C．3s23p63d24s2 D．3s23p64s2
4．下列各项中，前面的能级先填入电子的为( )
①3d和4s ②4p和5s ③5s和4d ④5p和4d
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
5．39号元素钇的电子排布式应是下列排布中的哪一组( )
A．1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2
B．1s22s22p63s23p63d104s24p65s25p1
C．1s22s22p63s23p63d104s24p64f15s2
D．1s22s22p63s23p63d104s24p65s25d1
6．主族元素的原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
A．Al 1s22s22p63s23p1 B．O2－ 1s22s22p6
C．Na＋ 1s22s22p6 D．Si 1s22s22p2
7．已知元素X的基态原子最外层电子排布为nsn－1npn＋2，则X元素的原子序数为( )
A．9 B．10 C．17 D．18
8．在下列所示的微粒中，氧化性最强的是( )
A．1s22s22p2 B．1s22s22p5
C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p6
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
9．下列元素相关粒子的简化电子排布式中，前者一定是金属元素，后者一定是非金属元素的是( )
A．[Ne]3s23p2 [Ne]3s2
B．[Ar]4s1 [Ne]3s23p4
C．[Ne]3s23p1 [Ar]4s2
D．[He]2s22p4 [Ne]3s23p5
10．符号3px所代表的含义是( )
A．px轨道上有3个电子
B．第三能层px轨道有3个伸展方向
C．px电子云有3个伸展方向
D．第三能层沿x轴方向伸展的p轨道
11．下列说法中正确的是( )
A．s电子云是在空间各个方向上伸展程度相同的对称形状
B．p电子云的形状是对顶双球
C．L能层没有d轨道
D．2d能级包含5个原子轨道，最多容纳10个电子
12．下列说法正确的是( )
A．因为p轨道是“8”字形的，所以p电子是“8”字形
B．能层数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道
C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道
D．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的
13．观察1s轨道电子云示意图，判断下列说法正确的是( )
A．一个小黑点表示1个自由运动的电子
B．1s轨道的电子云形状为圆形的面
C．电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转
D．1s轨道电子云的点的疏密表示电子在某一位置出现机会的多少
三、非选择题
14．(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。
(2)N的基态原子核外电子排布式为________；Cu的基态原子最外层有________个电子。
(3)Cu＋基态核外电子排布式为________________。
(4)31Ga基态原子的核外电子排布式是______________________________。
(5)基态Mn2＋的核外电子排布式为_________________________________。
(6)Se原子序数为________，其核外M层电子的排布式为________。
(7)可正确表示原子轨道的是________(填字母)。
A．2s B．2d C．3pz D．3f
15．推导下列元素，回答有关问题：
(1)具有1个4p电子的元素为________(写元素名称，下同)，简化电子排布式为________。
(2)N层只有1个电子的主族元素是________，其氯化物的焰色反应呈________色。
(3)3d能级全充满，4s能级只有1个电子的元素为____，原子序数为________。
(4)原子序数小于36的元素X和Y，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且Y的原子序数比X大2，则Y的基态原子的价层电子排布式是________，X在参与化学反应时，1个原子失去的电子数为________。
16．有几种元素的粒子核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，其中：
(1)某粒子一般不与其他元素的原子反应，这种粒子的符号是_________。
(2)某粒子的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种粒子的符号是__________。
(3)某粒子氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且对应原子只有一个单电子，这种粒子的符号是__________。
(4)某粒子还原性虽弱，但失去电子后氧化性很强，且这种元素的原子得到一个电子即达到稳定结构，这种粒子的符号是_____________。
能级符号
ns
np
nd
nf
轨道数目