《原子结构》第三课时学案.docx
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《原子结构》第三课时学案
第一节 原子结构（第3课时）
【课标要求】
1.解原子核外电子的运动规律，了解电子云的概念
2.了解原子轨道图及每个能级中的轨道分布情况和最大容纳电子数
3.掌握泡利原理、洪特规则
4.基本能掌握核外电子排布规律
【阅读与思考】阅读教材P9-11，思考
1.原子核外电子是如何运动的呢？
2.电子在核外空间运动，能否用宏观的牛顿运动定律来描述呢？
3.什么事原子轨道？
阅读P11表1-2，明确不同能层的能量、原子轨道及电子云能廓图
【阅读与思考】阅读教材P11-12，思考泡利原理与洪特规则分别是什么？
洪特规则的使用前提？
（基态原子）洪特规则的特例？
【典例解悟】
1. 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
2. 以下是两个原子的2p能级或3d能级的电子排布情况，试分析有无错误，若有，违反了什么原则？
（1）
↑
↑
↓
（2）
↓↑
↓↑
↑↑
↓↑
↓↑
【课堂练习】
1．以下能级符号正确的是（ ）
A．6s B．2d C．1d D．3f
2．下列能级中轨道数为5的是（ ）
A．s能级B．p能级C．d能级D．f能级
3．表示一个原子在第三个电子层上有10个电子可以写成（ ）
A．3s10 B．3d10C．3s23p63d2D．3s23p53d3
4．Cl－核外电子的运动状态共有（ ）
A．3种 B．5种 C．17种 D．18种
5．以下电子排布式不是基态原子的电子排布的是（ ）
A．1s12s1 B．1s22s12p1C．1s22s22p63s2D．1s22s22p63s1
6．具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是（ ）
A．1s22s22p63s23p1B．1s22s22p1C．1s22s22p3D．1s22s22p63s23p4
7．下列有关电子云的叙述中，正确的是（ ）
A．电子云形象地表示了电子在核外某处单位体积内出现的概率
B．电子云直观地表示了核外电子的数目
C．1s电子云界面图是一个球面，表示在这个球面以外，电子出现的概率为零
D．电子云是电子绕核运动形成了一团带负电荷的云雾
8．以下电子排布式是激发态原子的电子排布的是（ ）
A．1s22s1B．1s22s22p1C．1s22s22p63s2D．1s22s22p63p1
9．下列能层中，原子轨道的数目为4的是（ ）
A．K层 B．L层 C．M层 D．N层
10．在1s、2px、2py、2pz轨道中，具有球对称性的是（ ）
A．1s B．2px C．2py D．2pz
11．下列轨道表示式所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是（ ）
13.将下列多电子原子的原子轨道按能量由高到低的顺序排列：
1s 3p 2p 5d 4s 5f
14.试画出第三周期Mg、P的基态原子的电子排布图。
15.下列原子的外围电子排布式（或外围轨道表示式）中，哪一种状态的能量较低？
试说明理由。
（1）氮原子：
A.
↓↑
2s
↓↑
↑
2p
B.
↓↑
2s
↑
↑
↑
2p
（2）钠原子：
A.3s1 B．3p1
（3）铬原子：
A.3d54s1 B．3d44s2
（4）碳原子：
A.
↑
↑
2p
B.
↓↑
2p
16.写出下列原子的电子排布式。
（1）S
（2）Cu （3）24Cr （4）34Se （5）30Zn （6）Fe
（1）________________________________________________________________；
（2）________________________________________________________________；
（3）________________________________________________________________；
（4）________________________________________________________________；
（5）________________________________________________________________；
（6）_________________________________________________________________。
17.某元素最外层只有1个电子，最高能层n＝4。
问：
（1）符合上述条件的元素，可以有______种，原子序数分别为__________。
（2）写出相应元素原子的电子排布式，并指出其在周期表中的位置。
【对点练习】
1.下列3d能级的电子排布图正确的是（ ）
A.
↑↑
↑↑
↑↑
↑
↑
B.
↓↑
↑
↑
↑
↑
C.
↓↑
↓↑
↓↑
D.
↓↑
↓↑
↓↓
↓↑
↓↑
2.A、B属于短周期中不同主族的元素，A、B原子的最外层电子中，成对电子和未成对电子占据的轨道数相等，若A元素的原子序数为a，则B元素的原子序数为（ ）
A.a－4 B．a－5 C．a＋3 D．a＋4
3.某元素的原子3d能级上有1个电子，它的N能层上电子数是（ ）
A.0B．2C．5D．8
4.下列说法中肯定错误的是（ ）
A.某原子K层上只有一个电子
B.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍
C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D.某离子的核电荷数与最外层电子数相等
【课后作业】
1.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.K＋ 1s22s22p63s23p6B．O2－ 1s22s23p4
C.S2－ 1s22s22p63s23p6D．Ne 1s22s22p6
2.下面是某些元素的最外层电子排布，各组指定的元素，不能形成AB2型化合物的是（ ）
A.2s22p2和2s22p4B．3s23p4和2s22p4
C.3s2和2s22p5D．3s1和3s23p4
3.下列表示式中错误的是（ ）
A.Na＋的电子式[
]＋B.Na＋的结构示意图：
C.Na的电子排布式：
1s22s22p63s1D.Na的简化电子排布式：
[Na]3s1
4.下列轨道表示式能表示最低能量状态的氮原子的是（ ）
5.下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是（ ）
A.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C.2p轨道上有三个未成对的电子的X原子与3p轨道上只有三个未成对的电子的Y原子
D.最外层都只有一个电子的X、Y原子
6.A和M为两种元素，已知A位于短周期，且A2－与M＋的电子数之差为8，则下列说法正确的是（）
A.A和M原子的电子总数之和可能是11
B.A和M的原子序数之和为8
C.A和M原子的最外层电子数之和为8
D.A和M原子的最外层电子数之差为7
7.氡（
Rn）可从矿泉水、岩石、地下水、天然气、建筑材料中源源不断地释放出来。
它可通过呼吸进入人体，停留在呼吸道中，放出α射线，其衰变产物还能放出β、γ射线。
这些射线可诱发肺癌。
关于氡的下列叙述正确的是（ ）
A.Rn的原子核内含有222个中子
B.Rn位于元素周期表中第七周期0族
C.Rn的最外层电子排布式为6s26p6，化学性质活泼，因此对人体有害
D.新铺大理石地面的居室，可常打开门窗换气，以减少氡对人体的危害
8.正电子、负质子等都属于反粒子，它们跟普通电子、质子的质量、电量等相等，而电性相反。
科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质——反物质。
欧洲和美国的科研机构先后宣布：
他们分别制造出9个和7个反氢原子，这是人类探索反物质的一大进步。
请回答下面两题：
（1）反氢原子的结构示意图中，正确的是________。
（2）如果制取了反氧原子，则下列说法中正确的是________。
A.核内有8个带正电的质子，核外有8个带负电的电子
B.核内有8个带负电的电子，核外有8个带正电的质子
C.核内有8个带负电的中子，核外有8个带正电的质子
D.核内有8个带负电的质子，核外有8个带正电的电子
9.处于前三周期的主族元素A、B、C、D，其离子半径逐渐增大，它们的原子中核外都有一个未成对电子。
已知A和D处于同一周期，0.2摩尔A单质可以从D的氢化物的水溶液中置换出6.72L氢气（标准状况），试回答：
（1）写出元素符号A：
_____，B：
_____，C：
_____，D：
_____。
（2）比较C和D的氢化物：
沸点________，稳定性______，水溶液的酸性____________。
（3）元素A原子的轨道表示式为____________________________________________。
10.有第四周期的A、B、C、D四种元素，其价电子数依次为1、2、2、7，其原子序数依A、B、C、D依次增大。
已知A与B的次外层电子数为8，而C与D的为18。
根据原子结构，判断A、B、C、D各是什么元素？
（1）哪些是金属元素？
（2）D与A的简单离子是什么？
并写出其离子的电子排布式。
（3）哪一元素的氢氧化物碱性最强？
（4）B与D两原子间能形成何种化合物？
写出化学式，并写出电子式。
11.A、B、C、D是短周期元素，A元素的最高价氧化物对应的水化物与它的气态氢化物反应得到离子化合物，1mol该化合物含有42mol电子，B原子的最外层电子排布式为nsnnp2n。
C、D两原子的最外层电子数分别是内层电子数的一半。
C元素是植物生长的营养元素之一。
试写出：
（1）A、B元素形成的酸酐的化学式：
____________。
（2）D元素的单质与水反应的化学方程式：
__________________________________________________________________。
（3）A、C元素气态氢化物的稳定性大小：
______<______（用分子式表示）。
疑点反馈：
（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）
___________________________________________________________________
__________________________________________________________________
参考答案
[阅读与思考]阅读教材P9-11，思考
[典例解悟]
1.
解析 尽管人们不能确定某一时刻原子中电子的精确位置，但能够统计出电子在什么地方出现的概率大，在什么地方出现的概率小。
为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小。
点密集的地方，表示电子在那里出现的概率大；点稀疏的地方，表示电子在那里出现的概率小。
由图可知，处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称，而且电子在原子核附近出现的概率最大，离核越远。
出现的概率越小。
图中的小黑点不表示电子，而表现电子曾经出现过的位置。
答案 D
电子云图中的黑点绝无具体数目的意义，而有相对多少的意义。
单位体积内黑点数目较多（黑点密度较大），表示电子在该空间的单位体积内出现的机会相对较大；单位体积内黑点数目相对较少（黑点密度较小），表示电子在该空间的单位体积内出现的机会相对较小。
电子的运动无宏观物体那样的运动规律，但有它自身的规律。
2. 解析 本题考查的是学生对电子排布的两个原则（泡利原理和洪特规则）的理解。
泡利原理：
在同一个原子轨道内的电子的自旋方向是相反的。
而
（2）中的第三个轨道中的两个电子自旋方向完全相同，所以
（2）排布错误，违反了泡利原理。
洪特规则：
当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。
而
（1）中的第三个轨道内的电子的自旋方向与前两个轨道的电子自旋方向相反，排布违反了洪特规则。
答案
（1）错误，违反了洪特规则
（2）错误，违反了泡利原理
原子的核外电子排布与电子排布图描述的内容是完全相同的，相对而言，电子排布图不仅能表示出原子的核外电子排布在哪些电子能层上，还能表示出这些电子的自旋状态。
处于稳定状态的原子，核外电子将尽可能地按能量最低原理排布，且要遵守泡利原理、洪特规则。
【课堂练习】
1．答案 A2．答案 C3．答案 C4．答案 D5．答案 AB6．答案 A7．答案 A
8．答案 D9．答案 B10．答案 A11．答案 D12.答案
13.答案 5f>5d>4s>3p>2p>1s
14.答案
15.答案
（1）B。
A违背洪特规则，能量高。
（2）A。
B表示钠原子处于激发态，能量高。
（3）A。
A表示铬原子3d轨道处于半充满状态，能量低。
（4）A。
B表示碳原子违背洪特规则，能量高。
16.答案
（1）1s22s22p63s23p4
（2）1s22s22p63s23p63d104s1
（3）1s22s22p63s23p63d54s1
（4）1s22s22p63s23p63d104s24p4
（5）1s22s22p63s23p63d104s2
（6）1s22s22p63s23p63d64s2
17.答案
（1）3 19、24、29
（2）K：
[Ar]4s1 第四周期ⅠA族
Cr：
[Ar]3d54s1 第四周期ⅥB族Cu：
[Ar]3d104s1 第四周期ⅠB族
【对点练习】
1.答案 B2.答案 BC3.答案 B4.答案 B
【课后作业】
1.答案 B2.答案 D3.答案 AD4.答案 B5.答案 C6.答案 A7.答案 D8.答案
（1）C
（2）D
9.答案
（1）Al Na F Cl
（1）HF>HCl HF>HCl HCl>HF （3）Al
10答案 A：
K B：
Ca C：
Zn D：
Br
（1）K、Ca、Zn
（2）Br－、K＋ Br－：
1s22s22p63s23p63d104s24p6
K＋：
1s22s22p63s23p6 （3）K （4）离子化合物 CaBr2 [
]－Ca2＋[
]－
11.答案
（1）N2O3或N2O5
（2）2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑
（3）PH3 NH3
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