资源简介

(共20张PPT)
专题三　物质结构与性质
原子(或离子)核外电子排布及规范解答
1.排布规律
(1)能量最低原理:在构建基态原子时,电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道,使整个原子的能量最低,电子填入能级的顺序为1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p……
(2)泡利原理:每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋相反的电子。
(3)洪特规则:基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行。
(4)洪特规则特例:能量相同的原子轨道在全充满、半充满或全空状态时,体系的能量最低。
2.表示方法
表示方法 举例(以S原子为例)
电子排布式 1s22s22p63s23p4
简化电子排布式 [Ne]3s23p4
电子排布图 (轨道表示式)
价层电子排布式 3s23p4
价层电子排布图 (轨道表示式)
3.价层电子排布式的书写方法
对于主族元素和0族元素,写出最外层电子排布式即可;对于过渡金属元素,其价层电子排布式一般符合(n-1)d1~10ns1~2(n≥4)。如Cr的价层电子排布式为3d54s1。
4.离子核外电子排布式的书写方法
先写出基态原子的核外电子排布式,再由外向内失去电子或补充电子(基态原子失去电子时总是优先失去最外层电子),即得到相应阳离子或阴离子的核外电子排布式。如Cr3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3。
1.(2025·广东专题练习)钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。
(1)基态Ti原子的价层电子排布式为_______________。
3d24s2
【解析】Ti为22号元素,根据构造原理可知,基态Ti原子的价层电子排布式为3d24s2,故答案为:3d24s2。
2.Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题:
(1)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种　　　　(填字母)。
A.吸收光谱　　B.发射光谱
B　
(2)下列Mg原子的核外电子排布式中,能量最高的是　　(填字母)。
a.1s22s22p43s133
b.1s22s22p33s233
c.1s22s22p63s1　
d.1s22s22p63s2
b
　
(3)基态Ti原子核外共有　　　　种运动状态不同的电子,最高能层电子的电子云轮廓形状为　　　　,其价电子轨道表示式为　 　　　。
22
球形
【解析】(1)钠在火焰上灼烧,较高能级的电子跃迁到较低能级时释放能量,产生的黄光,是一种发射光谱,答案选B;(2)1s22s22p43s133表示2p能级上的两个电子跃迁到3p能级,且3s上一个电子跃迁到3p能级上;
1s22s22p33s23表示2p能级上3个电子跃迁到3p能级上,因此相比a电子的能量较高;1s22s22p63s1表示3s上一个电子跃迁到3p能级上,相比b电子的能量较低;1s22s22p63s2表示基态Mg原子,能量最低;则能量最高的是1s22s22p33s233,答案选b;(3)Ti为第22号元素,原子核外有22个电子,1个电子是一种运动状态,则基态Ti原子核外共有22种运动状态不同的电子;Ti的价电子排布式为3d24s2,其最高能层为第四能层,所含4s能级的电子云轮廓形状为球形,价电子轨道表示式为 。
3.基态 24Cr的核外电子排布式为　　　 　;基态 35Br-的核外电子排布式为　　 　　 ,原子结构示意图为　　　 　;基态Fe原子结构示意图为　　　　。
4.(2024·江门质检)Ni2+与丁二酮肟( )反应会生成鲜红色的丁二酮肟镍沉淀,该反应可用于检验Ni2+,丁二酮肟中的碳氮双键是由　　　　(填字母)轨道重叠而成的。
A.sp2和sp2　　B.sp和sp2　　C.sp和2p D.2p和2pE.sp2和2p
[Ar]3d54s1
[Ar]3d104s24p6　
AD
【解析】丁二酮肟中碳氮双键的C和N都采用sp2杂化,C原子上3个sp2杂化轨道分别形成3个σ键,N原子上3个sp2杂化轨道分别形成2个σ键和容纳一个孤电子对,故丁二酮肟中的碳氮双键,一个是由sp2和sp2轨道重叠而成的,另一个是未参与杂化的2p轨道重叠形成的π键,故选AD。
5.某些过渡金属(如钛、铜)及其化合物,以其高导电性和丰富的物理化学性质在材料领域大放异彩。
(1)钛比钢轻、比铝硬。基态钛原子的价层电子排布式为　　　　,钛原子核外电子占据的轨道数为　　　　。
(2)铜的下列状态中,失去最外层一个电子所需能量最小的是　　　　(填字母)。
A.[Ar]3d104p1　 B.[Ar]3d10
C.[Ar]3d94s1　 D.[Ar]3d104s1
3d24s2
12
A
【解析】(1)Ti是22号元素,基态Ti原子的价层电子排布式为3d24s2;基态Ti原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2,电子占据12个轨道。(2)A为激发态铜原子,B为失去一个电子的+1价铜离子,C为失去一个电子且是激发态的+1价铜离子,D为基态铜原子,则失去最外层一个电子所需能量最小的是A。
6.与Fe最外层电子数相同且同周期的过渡元素有　　　　种。
7
【解析】Fe为26号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,最外层电子数为2,与Fe最外层电子数相同且同周期的过渡元素有Sc、Ti、V、Mn、Co、Ni、Zn,共7种。
7.(2024·潍坊一模)常温下,F2与硼单质反应生成BF3,BF3为缺电子结构,通入水中产生三种酸分别为HBF4、HF和　　　　　　　(填化学式)。BF3和NF3BF3中F—B—F的键角由大到小的顺序是　　　　　　　　　, 实验测得BF3中3个B—F键长远比B和F的半径之和小,原因是　 。
H3BO3
BF3>NF3　
BF3中心硼原子为sp2杂化,B有一条未杂化的p轨道,此p轨道与三个F原子的p轨道重叠,形成大π键(),从而使B—F键长远比B和F的半径之和小
8.下列氟元素的不同微粒,用光谱仪可捕捉到发射光谱的是　　(填字母)。
A.1s22s22p43s1 B.1s22s22p43d2
C.1s22s22p5 D.1s22s22p6
AB
【解析】氟为9号元素,基态原子核外电子排布为1s22s22p5;若处于激发态的电子跃迁到较低轨道会得到发射光谱,根据构造原理1s22s22p43s1、1s22s22p43d2中有电子处于激发态,故用光谱仪可捕捉到发射光谱的是1s22s22p43s1、1s22s22p43d2。
1.(2025·湖北卷)(1)基态氟离子的电子排布式为　　　　　　　。
2.(2025·北京卷)(1)将Mg的基态原子最外层轨道表示式补充完整:
　　　　 。
3.(2025·云南卷)(1)基态Cu原子的价层电子排布式为　　　　　　　。
4.(1)(2024·新课标卷)Ni基态原子价电子的轨道表示式为_____________。
1s22s22p6
3d104s1
(2)(2024·北京卷)Sn位于元素周期表的第5周期第ⅣA族。将Sn的基态原子
最外层轨道表示式补充完整: 。
(3)(2024·河北卷)钒原子的价层电子排布式为　　　　　　　　　　。
(4)(2024·湖北卷)基态Be2+的轨道表示式为________________________。
3d34s2　
5.(2024·浙江1月选考)H2N—NH2+H+→H2N—N,其中—NH2的N原子杂化方式为　　　　　　;比较键角∠HNH:H2N—NH2中的—NH2　　　　(填“>”“<”或“=”)H2N—N中的—N,请说明理由:
　 。
sp3
　<　
—NH2有孤电子对,孤电子对对σ键电子对的排斥力大,键角变小
【解析】—NH2的价层电子对数为4,杂化方式为sp3;—NH2的价层电子对数为4,有一个孤电子对,—N的价层电子对数为4,无孤电子对,又因为孤电子对对σ键电子对的排斥力大于σ键电子对对σ键电子对的排斥力,故键角∠HNH:H2N—NH2中的—NH2

展开更多......

收起↑