高中化学 第一章第一节《原子结构（1课时）》课件（新人教版选修3）

欢迎进入化学课堂 典例1 下列有关认识正确的是A 各能级的电子数按s p d f的顺序依次为1 3 5 7的2倍B 各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C 各能层含有的能级数为n 1D 各能层含有的电子数为2n2 思路点拨 解答本题要注意以下两点 自主解答 选A 各能层中的能级数等于其所处的能层数 即当n 1时 它只有一个s能级 当n 2时 含有两个能级分别为s p能级 所以B C都不正确 D选项中每个能层最多能填充2n2个电子 但不是一定含有2n2个电子 典例2 根据构造原理写出下列原子或离子的核外电子排布式 1 O 2 Ca 3 S2 4 Fe 5 Al3 思路点拨 自主解答 O原子有8个电子 按1s 2s 2p顺序填充电子 1s22s22p4 Ca原子有20个电子 由于E 4s E 3d 出现能级交错 按1s 2s 2p 3s 3p 4s顺序填充为1s22s22p63s23p64s2 S原子有16个电子 按1s 2s 2p 3s 3p顺序填充为1s22s22p63s23p4 S2 为S原子得到2个电子后形成 故3p能级上填充6个电子 即其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6 Fe原子有26个电子 3d与4s能级产生交错 按1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d顺序填充为1s22s22p63s23p63d64s2 Al原子有13个电子 按1s 2s 2p 3s 3p顺序填充为1s22s22p63s23p1 Al原子失去3个电子后变成Al3 故Al3 的电子排布式为1s22s22p6 答案 1 1s22s22p4 2 1s22s22p63s23p64s2 3 1s22s22p63s23p6 4 1s22s22p63s23p63d64s2 5 1s22s22p6 典例3 下列各组表述中 两个微粒一定不属于同种元素原子的是A 3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p2的原子B M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2的原子 C 最外层电子数是核外电子总数的的原子和价电子排布为4s24p5的原子D 2p能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布为2s22p5的原子 自主解答 选B A项 3p能级有一个空轨道 说明3p上填2个电子 因填1个电子有2个空轨道 填3个电子或3个电子以上无空轨道 则3p上有2个电子 3s上肯定已填满 价电子排布3s23p2 因此A中两微粒相同 M层全充满而N层为4s2 M层上有d轨道 即 Ar 3d104s2 显然是锌元素 Ar 3d64s2是铁元素 B选项符合 题意 C中价电子排布为4s24p5 则3d上已排满10个电子 核外电子排布1s22s22p63s23p63d104s24p5 最外层电子数是核外电子总数的的原子 可按下述方法讨论 若最外层电子数为1 核外电子总数为5不可能 最外层电子数为2 核外电子总数为10不可能 同理 可讨论 只有最外层电子数为7 核外电子总数为35时合理 其电子排布式也是1s22s22p63s23p63d104s24p5 二者是同种元素的原子 D中2p能级有一个未成对电子 可以是2p1 也可以是2p5 因此二者不一定属于同种元素的原子 D选项不符合题意 一 选择题 本题包括6小题 每小题6分 共36分 1 氢原子的电子云图中小黑点表示的意义是 A 一个小黑点表示一个电子B 小黑点的多少表示电子个数的多少C 表示电子的轨迹D 表示电子在核外空间出现概率的大小 解析 选D 在电子云图中 小黑点并不代表电子 是代表电子在核外空间区域内出现的概率 小黑点的疏密与电子在该区域内出现的概率大小成正比 2 下列各能层中包含f能级的是 A M能层B N能层C L能层D K能层 解析 选B K能层只包括s能级 L能层包括s p能级 M能层包括s p d能级 N能层包括s p d f能级 3 下列有关核外电子排布的式子不正确的是 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 解析 选D S原子的电子排布图违反了洪特规则 正确的应是 4 下面关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是 A 核外电子是分层排布的B 所有电子在同一区域里运动C 能量高的电子在离核近的区域运动D 核外电子能量高的在离核远的能层 能量低的在离核近的能层运动 同一能层内的电子能量相等 解析 选A 此题考查多电子原子的核外电子的运动特征 电子在原子核外空间作高速运动 能量不同的电子通常在不同的区域运动 离核越近 能量越低 同一能层内又分了不同的能级 不同能级内的电子能量不同 5 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 E 4s E 4f E 3d 解析 选B 根据构造原理 各能级 能量的大小顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s 能量由低到高 A项和D项正确顺序为E 4f E 5s E 3d E 4s 对于不同能层的相同能级 能层序数越大 能量越高 6 下列说法正确的是 A s能级的能量总是小于p能级的能量B 2s的电子云半径比1s的电子云半径大 说明2s的电子云中的电子比1s的多C 当电子排布在同一能级的不同轨道时 电子总是先占满1个轨道 1个原子轨道最多只能容纳2个电子 且自旋状态相反 然后再占据其他原子轨道D nf能级中最多可容纳14个电子 解析 选D 同一能层中 s能级的能量小于p能级的能量 能量较高的能层中的s能级的能量大于p能级的能量 如E 4s E 3p A不正确 2s的电子云半径比1s的电子云半径大 说明2s电子在离核更远的区域出现的概率比1s电子的大 B不正确 当电子排布在同一能级的不同轨道时 总是优先单独占据1个轨道 而且自旋状态相同 C不正确 nf能级中有7个原子轨道 每个原子轨道最多能容纳2个电子 且自旋状态相反 D正确 二 非选择题 本题包括2小题 共24分 7 8分 比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低 填 或 1 2s 3s 2 2s 3d 3 2px 2py 4 4f 6f 解析 相同电子层上原子轨道能量的高低 ns np nd nf 形状相同的原子轨道能量的高低 1s 2s 3s 4s 同一能级上的原子轨道具有相同的能量 npx npy npz 答案 1 2 3 4 8 16分 有A B C D E5种元素 它们的核电荷数依次增大 且都小于20 其中A为非金属元素 A和E属同一族 它们原子的最外层电子排布式为ns1 B和D也属同一族 它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍 C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半 请回答下列问题 1 A是 B是 C是 D是 E是 2 由这5种元素组成的一种化合物是 写化学式 写出该物质的一种主要用途 3 写出C元素基态原子的电子排布式 4 用电子排布图表示D元素原子的最外层电子排布 解析 在用电子排布图表示原子核外电子排布时 当一个能级的各轨道未排满时 应优先分占不同的原子轨道 并且自旋状态相同 这样原子的能量才是最低的 原子最稳定 B和D属同一族 它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍 所以可得B D的最外层电子排布式为ns2np4 所以B为氧元素 D为硫元素 而A和E属同 一族 它们原子的最外层电子排布式为ns1 且A为非金属元素 所以A为氢元素 E为钾元素 C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半 所以C的最外层电子排布式为ns2np1 即C为铝元素 答案 1 HOAlSK 写元素名称也可 2 KAl SO4 2 12H2O作净水剂 3 1s22s22p63s23p1 4 一 选择题 本题包括4小题 每小题5分 共20分 1 下列电子排布图所表示的元素原子中 其能量处于最低状态的是 解析 选D A项 2s轨道未排满 而排在了2p轨道上 能量不是最低状态 B项 不符合洪特规则 C项 原子处于激发态 能量不是最低状态 2 下列说法中正确的是 A 1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布B 3p2表示3p能级有两个轨道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能级的轨道数依次增多 解析 选A A项中 1个2s电子被激发到2p能级上 所以是激发态原子 B项中3p2表示3p能级上填充了2个电子 C项中 同一原子中电子层数越大 能量也就越高 离核越远 故1s 2s 3s电子的能量逐渐升高 在同一能级中 其轨道数是一定的 而不论它在哪一能层中 3 主族元素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 Ca2 1s22s22p63s23p6B O2 1s22s22p4C Cl 1s22s22p63s23p6D Ar 1s22s22p63s23p6 解析 选B 本题主要考查根据构造原理来书写电子排布式 已知氧原子的电子排布式为1s22s22p4 故O2 的电子排布式应为1s22s22p6 B错 A C D均正确 4 人们常将在同一原子轨道上运动的 自旋状态相反的2个电子 称为 电子对 将在同一原子轨道上运动的单个电子 称为 未成对电子 以下有关主族元素原子的 未成对电子 的说法 正确的是 A 核外电子数为奇数的基态原子 其原子轨道中一定含有 未成对电子 B 核外电子数为偶数的基态原子 其原子轨道中一定不含 未成对电子 C 核外电子数为偶数的基态原子 其原子轨道中一定含有 未成对电子 D 核外电子数为奇数的基态原子 其原子轨道中可能不含 未成对电子 解析 选A 核外电子数为奇数的基态原子 至少有一个电子会单独占据一个原子轨道而不成对 A对 D错 核外电子数为偶数的基态原子 其原子轨道中可能含未成对电子 如碳原子的电子排布图 B C错 二 非选择题 本题包括2小题 共20分 5 8分 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 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 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 6 12分 已知元素X Y的核电荷数小于31 且能形成XY2型的化合物 回答下列问题 1 若X Y均为非金属元素 写出你所知道的XY2型化合物的化学式 等 2 若X原子的外围电子层排布式为3d104s2 Y可能是 元素或 元素 写元素符号 3 若Y的阴离子与Ar有相同的电子层结构 则X的原子外围电子层排布构型有 解析 2 X原子的外围电子层排布式为3d104s2时X为Zn 化合价 2价 Y的化合价为 1价 所以Y可能是F或Cl 3 Y的阴离子与Ar有相同的电子层结构 且能形成XY2型化合物 Y只能是Cl 则X的化合价为 2价 所以X的价层电子排布式可能是2s2 3s2 4s2 3d64s2 3d104s1 3d104s2 答案 1 CO2SO2SiO2CS2 答案合理即可 2 FCl 3 2s23s24s23d64s23d104s13d104s2 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全