专题二 物质结构与性质 主观题突破 1.原子(或离子)核外电子排布及规范解答（共36张PPT）-2024年高考化学二轮复习

(共36张PPT)
1.原子(或离子)核外电子排布及规范解答
主观题突破
核心精讲
01
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，如Ge：1s22s22p63s23p63d104s24p2。
(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。
2.表示方法
表示方法 举例
电子排布式 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
简化电子排布式 Cu：[Ar]3d104s1
价层电子排布式 Fe：3d64s2
轨道表示式 (电子排布图)
3.特殊原子的核外电子排布式
(1)Cr的核外电子排布
先按能量从低到高排列：1s22s22p63s23p64s23d4，因3d5为半充满状态，比较稳定，故需要将4s轨道的一个电子调整到3d轨道，得到1s22s22p63s23p64s13d5，再将同一能层的排到一起，得到该原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1。
(2)Cu的核外电子排布
先按能量从低到高排列：1s22s22p63s23p64s23d9，因3d10为全充满状态，比较稳定，故需要将4s轨道的一个电子调整到3d轨道，得到1s22s22p63s23p64s13d10，再将同一能层的排到一起，得到该原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1。
注意元素原子电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式的区别与联系。如Ga的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p1；简化电子排布式：[Ar]3d104s24p1；价层电子排布式：4s24p1。
4.原子核外电子排布的周期性
随着原子序数的增加，主族元素原子的最外层电子排布呈现周期性的变化：每隔一定数目的元素，主族元素原子的最外层电子排布重复出现从
　　到　　　　的周期性变化(第一周期除外)。
ns1
ns2np6
应用示例
完成下列表格
微粒 电子排布式
Cu ___________
Fe __________
Cr __________
Mn __________
Zn __________
Ti __________
Ni __________
微粒 电子排布式
Cu＋ ________
Fe2＋ ________
Cr3＋ ________
Mn2＋ ________
Zn2＋ ________
Ti2＋ ________
Ni2＋ ________
[Ar]3d104s1
[Ar]3d64s2
[Ar]3d54s1
[Ar]3d54s2
[Ar]3d104s2
[Ar]3d24s2
[Ar]3d84s2
[Ar]3d10
[Ar]3d6
[Ar]3d3
[Ar]3d5
[Ar]3d10
[Ar]3d2
[Ar]3d8
微粒 电子排布式 价层电子排布式
Cu2＋ _______ ____
Fe3＋ _______ ____
As ______________ ______
Br ______________ ______
Br－ _____________ ______
Co __________ ______
Co2＋ ________ ____
[Ar]3d9
3d9
[Ar]3d5
3d5
[Ar]3d104s24p3
4s24p3
[Ar]3d104s24p5
4s24p5
[Ar]3d104s24p6
4s24p6
[Ar]3d74s2
3d74s2
[Ar]3d7
3d7
真题演练
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1.[2021·全国乙卷，35(1)]对于基态Cr原子，下列叙述正确的是______ (填字母)。
A.轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1
B.4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动
C.电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大
AC
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2.[2021·广东，20(1)]基态硫原子的价电子排布式为__________。
3s23p4
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3.[2021·全国甲卷，35(1)节选]Si的价电子层的电子排布式为_________。
3s23p2
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4.[2021·湖南，18(1)]基态硅原子最外层的电子排布图为______________。
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5.[2021·山东，16(1)]基态F原子核外电子的运动状态有________种。
9
基态F原子共有9个核外电子，则每个电子都有对应的轨道和自旋状态，所以核外电子的运动状态有9种。
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6.[2021·河北，17(1)(2)]KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：
(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是__________(填离子符号)。
K＋和P3－
KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为H＋(或H－)、O2－、K＋和P3－，其中核外电子排布相同的是K＋和P3－。
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7.[2019·全国卷Ⅰ，35(1)]下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是________(填标号)。
A.[Ne]　 B.[Ne]　
C.[Ne]　 D.[Ne]　
A
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由题给信息知，A项和D项代表Mg＋，B项和C项代表Mg。A项，Mg＋再失去一个电子较难，即第二电离能大于第一电离能，所以电离最外层一个电子所需能量A大于B；
3p能级的能量高于3s，3p能级上电子较3s上易失去，故电离最外层一个电子所需能量：A>C、A>D，选A。
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8.[2019·全国卷Ⅱ，35(2)(3)](2)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________。
4s
4f5
Fe的价层电子排布式为3d64s2，其阳离子Fe2＋、Fe3＋的价层电子排布式分别是3d6、3d5，二者均首先失去4s轨道上的电子；
Sm失去3个电子成为Sm3＋时，首先失去6s轨道上的电子，然后再失去1个4f轨道上的电子，故Sm3＋的价层电子排布式为4f5。
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(3)比较离子半径：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。
小于
F－与O2－核外电子层结构相同，核电荷数越大，原子核对核外电子的吸引力越大，离子半径越小，故离子半径：F－5
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9.[2018·全国卷Ⅰ，35(1)(2)](1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________(填标号)。
A. B.
C. D.
D
C
(2)Li＋与H－具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H－)，原因是__________________。
Li＋核电荷数较大
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10.[2018·全国卷Ⅱ，35(1)]基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达
式)为__________________________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。
哑铃
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考向预测
03
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1.基态Ga原子的价层电子排布式为________。
4s24p1
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2.基态硫原子核外电子的空间运动状态有______种。
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3.基态Mn原子的价层电子轨道表示式为_______________________。
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4.钨元素位于第六周期第ⅥB族，价层电子排布的能级与Cr相同，但排布方式与Cr有所不同，请写出钨原子的价层电子排布式：________。
5d46s2
钨元素位于周期表的第六周期第ⅥB族，价层电子排布在5d、6s能级，与Cr位于同一副族，但排布方式与Cr有所不同，Cr的价层电子排布式为3d54s1，而钨的价层电子排布式为5d46s2。
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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_______。
3d24s2
12
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。
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(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
A
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。
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6.与Fe最外层电子数相同且同周期的过渡元素有_____种。
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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。
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7.从原子结构角度分析Fe2＋和Fe3＋稳定性的相对强弱：_______________
_________________________________________________________________________。
Fe2＋：[Ar]3d6，
Fe3＋：[Ar]3d5，Fe3＋的3d能级电子为半充满的稳定结构，故稳定性：Fe3＋>Fe2＋
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8.检验K元素的方法是焰色试验，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：______________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________。
当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态原子，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量
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9.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
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。
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10.基态铬原子的价层电子排布式为________，属于周期表的_____区。同周期的基态原子中，与Cr最高能层电子数相同的还有__________(写元素符号)。
3d54s1
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K和Cu
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本课结束