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1、构造原理与电子排布式、电子云与原子轨道课课程标准要程标准要求求1.知道原子核外知道原子核外电子的能子的能级高低高低顺序，了解原子核外序，了解原子核外电子排布的构造原理。子排布的构造原理。2.知道知道136号元素基号元素基态原子核外原子核外电子的排布。子的排布。3.知道知道电子的运子的运动状状态(空空间分布及能量分布及能量)可通可通过原子原子轨道和道和电子云模型来描述。子云模型来描述。一、构造原理与电子排布式1.构造原理构造原理(1)概念：以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数的 递 增，新 增 电 子 填 入_的顺序称为构造原理。(2)示意图：能级能层能级2.电子排布式电子排布式(1)含义：
2、将能级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，称为电子排布式。(2)实例：从氢到硼基态原子的电子排布式依次为1s11s2_氢 氦 锂 铍 硼 右上角1s22s11s22s21s22s22p13.能级交错能级交错构造原理显示，随核电荷数递增，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3p4s3d的顺序而不是按3p3d4s的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。自测自测 1.判断下列基态原子电子排布式的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)O：1s22s22p4()(2)Na：1s22s22p63s1()(3)Cl：1s22s22p63s23p5()
3、(4)Cr：最后两个能级的电子排布3d44s2()二、电子云与原子轨道1.电子出现的概率密度电子出现的概率密度概率2.电子云电子云(1)概念：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的_分布的形象化描述。(2)意义：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_。(3)电子云轮廓图含义：常把电子在原子核外空间出现概率约为90%的空间圈出来，即为电子云轮廓图。概率密度越大3.原子轨道原子轨道(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s能级的原子轨道呈_形，能层序数越大，原子轨道的半径越_。球大p能级的原子轨道呈_形，
4、能层序数越大，原子轨道的半径越大。哑铃p能级有3个互相垂直的轨道，分别表示为px、py、pz(如图)。(3)各能级所含有原子轨道数目能级符号nsnpndnf轨道数目1357【微自测】【微自测】2.判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)1s电子云图中一个小黑点代表1个自由移动的电子()(2)从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道()(3)s电子绕核旋转，其轨道为一圆圈，而p电子绕核做“”形运动()(4)2px、2py、2pz轨道相互垂直，但能量相等()一、依据构造原理书写电子排布式一、依据构造原理书写电子排布式半导体或芯片是由晶体硅生产的。晶圆片上刻蚀出数以百万甚至上亿的
5、晶体管，通过控制电流来管理数据，形成各种文字、数字、声音、图像和色彩。晶体硅广泛用于集成电路、微波传送、激光转换等领域。1.写出基态硅原子的电子排布式及简化的电子排布式，硅元素的原子核外共有多少种不同能级的电子？提提示示：基基态硅硅原原子子的的电子子排排布布式式为1s22s22p63s23p2，简写写为Ne3s23p2，硅硅元元素原子核外有素原子核外有5种不同能种不同能级的的电子。子。2.上图中3s23p2是硅的何种电子排布式？该排布式与硅元素的化合价之间有何关系？提提示示：3s23p2是是硅硅的的价价层电子子排排布布式式或或价价层电子子排排布布式式；元元素素原原子子的的价价层电子子排布能体排
6、布能体现出元素的主要化合价出元素的主要化合价。3.从元素周期表给出的信息，Cr和Cu的简化电子排布式分别为Ar3d54s1和Ar3d104s1，这样的电子排布符合构造原理吗？是根据什么确定其电子排布的？提示：提示：不符合构造原理，是根据不符合构造原理，是根据Cr、Cu的原子光的原子光谱确定的。确定的。1.构造原理构造原理(1)依 据 构 造 原 理，绝 大 多 数 基 态 原 子 核 外 电 子 的 排 布 都 遵 循：1s2s2p3s3p4s3d4p5s但部分过渡金属元素基态原子的电子排布不符合构造原理。如Cr和Cu的最后两个能级的电子排布式分别为3d54s1和3d104s1。(2)“能级交
7、错”现象当出现d能级时，电子按ns、(n1)d、np的顺序填充电子，当出现f能级时，电子按ns、(n2)f、(n1)d、np的顺序填充电子。从第三能层开始，各能级能量高低不完全符合能层顺序，产生了能级交错排列，即产生“能级交错”现象。要特别记忆4s3d这一能级交错现象。2.电子排布式中各符号的含义电子排布式中各符号的含义(以以Al原子为例原子为例)3.电子排布式的书写电子排布式的书写(1)“三步法”书写一般电子排布式(2)简化电子排布式将电子排布式中内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分用相应的稀有气体元素符号外加方括号表示的式子称为简化电子排布式。如钠、铁、砷的简化电子排布式分别为Ne3s1
8、、Ar3d64s2、Ar3d104s24p3。(3)离子核外电子排布式的书写先写出原子的电子排布式，再根据得失电子情况进行调整。对于主族元素的原子来说，原子失去电子时，一般只失去最外层电子，而过渡元素的原子可能还会进一步失去内层电子；原子得到电子时，一般总是填充到最外层未填满的能级上。如(1)以以稀稀有有气气体体的的元元素素符符号号外外加加方方括括号号表表示示的的部部分分称称为“原原子子实”。Ne、Ar等符号的意等符号的意义分分别是指是指该部分与部分与Ne、Ar等的等的电子排布式相同。子排布式相同。(2)根根据据构构造造原原理理，在在多多电子子原原子子中中，电子子最最后后填填入入的的能能级不不
9、一一定定是是原原子子最最外外层上的能上的能级，如，如Ti、V等等过渡元素渡元素电子最后填入的是子最后填入的是3d能能级而不是而不是4s能能级。1.下列有关构造原理的说法错误的是()A.原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p4s3dB.某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2C.所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理D.构造原理中的电子排布能级顺序，实质是各能级能量由低到高的顺序C2.下列各原子或离子的电子排布式错误的是()A.Al1s22s22p63s23p1B.S21s22s22p63s23p4C.Na1s22s22p63s1D.F1s22s22p5 B3.已知Na的核外电子
10、排布式为1s22s22p63s1，通常可把内层已达稀有气体原子的电子层结构的部分写成“原子实”，如Na的核外电子排布式可写成Ne3s1。用“原子实”表示的30号元素锌的原子核外电子排布式正确的是()A.Ne3d104s2B.Ar3d104s24p2C.Ar3d84s24p2D.Ar3d104s2D4.按要求书写下列原子的电子排布式。(1)N：_；(2)Cr：_；(3)As：_；(4)Br：_。1s22s22p31s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s11s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p31s22s22p63s23p63d104s24p5
11、或Ar3d104s24p5二、原子轨道二、原子轨道1.能层、能级与原子轨道能层、能级与原子轨道2.s能级和能级和p能级原子轨道的比较能级原子轨道的比较5.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C6.3px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D7.如图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是()A.s能级和p能级的原子轨道形状相同B.每个p能级都有6个原子轨道C.s能级
12、的原子轨道半径与能层序数有关D.钠原子的电子在11个原子轨道上高速运动C填写下列空白。(1)(基态锰原子的价层电子排布式为_。(2)Si的价电子层的电子排布式为_。(3)基态Zn的价层电子的排布式为_。(4)Fe成为阳离子时首先失去_轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3价层电子排布式为_。价价层电子排布式的书写方法层电子排布式的书写方法3d54s23s23p23d104s24s4f5方法技巧方法技巧1.价电子层价电子层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。2.价层电子排布式的书写步骤价层电子排布式的书写步骤填写下列空白。(1)基态氯原子的价层电子排布式：_
13、；(2)基态V的价层电子排布式：_；(3)基态Se的价层电子排布式：_。3s23p53d34s24s24p41.下列基态原子中最高能级电子的电子云轮廓图为球形的是()A.NaB.N C.OD.IA2.按照构造原理，下列电子填入能级的顺序正确的是()A.1s、2p、3d、4sB.1s、2s、3s、2pC.2s、2p、3s、3pD.4p、3d、4s、3p C3.在1s、2px、2py、2pz轨道中，具有球形对称性的是()A.1sB.2px C.2pyD.2pzA4.北京奥运会主体育场“鸟巢”，被泰晤士报评为全球“最强悍”工程之一、建造“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢，23V原子的价层电
14、子排布式正确的是()A.3s23p1B.3d34s2 C.3d64s2D.4s2B5.下列基态原子或离子的核外电子排布式错误的是()A.Na：1s22s22p63s1B.O2：1s22s22p6C.26Fe：Ar4s2D.As：1s22s22p63s23p63d104s24p3C6.按要求填空。(1)基态B原子的电子排布式为_。(2)基态N原子的价层电子排布式为_。(3)Se原子序数为_，其核外M层电子排布式为_。(4)Li3N晶体中氮以N3存在，基态N3的电子排布式为_。(5)写出基态镓(Ga)原子的电子排布式：_。1s22s22p12s22p3343s23p63d101s22s22p61s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1