《選修三第一章第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)》導(dǎo)學(xué)案（第3課時(shí)）
學(xué)習(xí)時(shí)間 2011 — 2012學(xué)年上學(xué)期 周
【課標(biāo)要求】
1.解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，了解電子云的概念
2.了解原子軌道圖及每個(gè)能級中的軌道分布情況和最大容納電子數(shù)
3.掌握泡利原理、洪特規(guī)則 4.基本能掌握核外電子排布規(guī)律
[閱讀與思考] 閱讀教材P9-11，思考
1.原子核外電子是如何運(yùn)動(dòng)的呢？
2.電子在核外空間運(yùn)動(dòng)，能否用宏觀的牛頓運(yùn)動(dòng)定律來描述呢？
3.什么事原子軌道？閱讀P11表1-2，明確不同能層的能量、原子軌道及電子云能廓圖
[閱讀、思考] 閱讀教材P11-12，思考泡利原理與洪特規(guī)則分別是什么？洪特規(guī)則的使用前提？（基態(tài)原子）洪特規(guī)則的特例？
【典例解悟】
1. 觀察1s軌道電子云示意圖，判斷下列說法正確的是…( )
A．一個(gè)小黑點(diǎn)表示1個(gè)自由運(yùn)動(dòng)的電子
B．1s軌道的電子云形狀為圓形的面
C．電子在1s軌道上運(yùn)動(dòng)像地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)
D．1s軌道電子云的點(diǎn)的疏密表示電子在某一位置出現(xiàn)機(jī)會的多少
2. 以下是兩個(gè)原子的2p能級或3d能級的電子排布情況，試分析有無錯(cuò)誤，若有，違反了什么原則？
(1)
↑↑↓
(2)
↓↑↓↑↑↑↓↑↓↑
【課堂練習(xí)】
1．以下能級符號正確的是( )
A．6s B．2d C．1d D．3f
2．下列能級中軌道數(shù)為5的是( )
A．s能級 B．p能級 C．d能級 D．f能級
3．表示一個(gè)原子在第三個(gè)電子層上有10個(gè)電子可以寫成( )
A．3s10 B．3d10 C．3s23p63d2 D．3s23p53d3
4．Cl－核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)共有( )
A．3種 B．5種 C．17種 D．18種
5．以下電子排布式不是基態(tài)原子的電子排布的是( )
A．1s12s1 B．1s22s12p1 C．1s22s22p63s2 D．1s22s22p63s1
6．具有下列電子排布式的原子中，半徑最大的是( )
A．1s22s22p63s23p1 B．1s22s22p1 C．1s22s22p3 D．1s22s22p63s23p4
7．下列有關(guān)電子云的敘述中，正確的是( )
A．電子云形象地表示了電子在核外某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率
B．電子云直觀地表示了核外電子的數(shù)目
C．1s電子云界面圖是一個(gè)球面，表示在這個(gè)球面以外，電子出現(xiàn)的概率為零
D．電子云是電子繞核運(yùn)動(dòng)形成了一團(tuán)帶負(fù)電荷的云霧
8．以下電子排布式是激發(fā)態(tài)原子的電子排布的是( )
A．1s22s1 B．1s22s22p1 C．1s22s22p63s2 D．1s22s22p63p1
9．下列能層中，原子軌道的數(shù)目為4的是( )
A．K層 B．L層 C．M層 D．N層
10．在1s、2px、2py、2pz軌道中，具有球?qū)ΨQ性的是( )
A．1s B．2px C．2py D．2pz
11．下列軌道表示式所表示的元素原子中，其能量處于最低狀態(tài)的是( )
13.將下列多電子原子的原子軌道按能量由高到低的順序排列：
1s 3p 2p 5d 4s 5f
14.試畫出第三周期Mg、P的基態(tài)原子的電子排布圖。
15.下列原子的外圍電子排布式(或外圍軌道表示式)中，哪一種狀態(tài)的能量較低？試說明理由。
(1)氮原子： 。
17.某元素最外層只有1個(gè)電子，最高能層n＝4。問：
(1)符合上述條件的元素，可以有______種，原子序數(shù)分別為__________。
(2)寫出相應(yīng)元素原子的電子排布式，并指出其在周期表中的位置。
【對點(diǎn)練習(xí)】
1.下列3d能級的電子排布圖正確的是( )
A.
↑↑↑↑↑↑↑↑
B.
↓↑↑↑↑↑
C.
↓↑↓↑↓↑
D.
↓↑↓↑↓↓↓↑↓↑
2.A、B屬于短周期中不同主族的元素，A、B原子的最外層電子中，成對電子和未成對電子占據(jù)的軌道數(shù)相等，若A元素的原子序數(shù)為a，則B元素的原子序數(shù)為( )
A.a－4 B．a(chǎn)－5 C．a(chǎn)＋3 D．a(chǎn)＋4
3.某元素的原子3d能級上有1個(gè)電子，它的N能層上電子數(shù)是( )
A.0 B．2 C．5 D．8
4.下列說法中肯定錯(cuò)誤的是( )
A.某原子K層上只有一個(gè)電子 B.某原子M層上電子數(shù)為L層上電子數(shù)的4倍
C.某離子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍 D.某離子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等
【課后作業(yè)】
1.主族元素原子失去最外層電子形成陽離子，主族元素的原子得到電子填充在最外層形成陰離子。下列各原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤的是( )
A.K＋ 1s22s22p63s23p6 B．O2－ 1s22s23p4
C.S2－ 1s22s22p63s23p6 D．Ne 1s22s22p6
2.下面是某些元素的最外層電子排布，各組指定的元素，不能形成AB2型化合物的是( )
A.2s22p2和2s22p4 B．3s23p4和2s22p4 C.3s2和2s22p5 D．3s1和3s23p4
3.下列表示式中錯(cuò)誤的是( )
A.Na＋的電子式[??Na????]＋ B.Na＋的結(jié)構(gòu)示意圖：
C.Na的電子排布式：1s22s22p63s1 D.Na的簡化電子排布式：[Na]3s1
4.下列軌道表示式能表示最低能量狀態(tài)的氮原子的是( )
5.下列各組原子中，彼此化學(xué)性質(zhì)一定相似的是( )
A.原子核外電子排布式為1s2的X原子與原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子
B.原子核外M層上僅有兩個(gè)電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個(gè)電子的Y原子
C.2p軌道上有三個(gè)未成對的電子的X原子與3p軌道上只有三個(gè)未成對的電子的Y原子
D.最外層都只有一個(gè)電子的X、Y原子
6.A和M為兩種元素，已知A位于短周期，且A2－與M＋的電子數(shù)之差為8，則下列說法正確的是A.A和M原子的電子總數(shù)之和可能是11 B.A和M的原子序數(shù)之和為8
C.A和M原子的最外層電子數(shù)之和為8 D.A和M原子的最外層電子數(shù)之差為7
7.氡(222 86Rn)可從礦泉水、巖石、地下水、天然氣、建筑材料中源源不斷地釋放出來。它可通過呼吸進(jìn)入人體，停留在呼吸道中，放出α射線，其衰變產(chǎn)物還能放出β、γ射線。這些射線可誘發(fā)肺癌。關(guān)于氡的下列敘述正確的是( )
A.Rn的原子核內(nèi)含有222個(gè)中子 B.Rn位于元素周期表中第七周期0族
C.Rn的最外層電子排布式為6s26p6，化學(xué)性質(zhì)活潑，因此對人體有害
D.新鋪大理石地面的居室，可常打開門窗換氣，以減少氡對人體的危害
8.正電子、負(fù)質(zhì)子等都屬于反粒子，它們跟普通電子、質(zhì)子的質(zhì)量、電量等相等，而電性相反。科學(xué)家設(shè)想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子構(gòu)成的物質(zhì)——反物質(zhì)。
歐洲和美國的科研機(jī)構(gòu)先后宣布：他們分別制造出9個(gè)和7個(gè)反氫原子，這是人類探索反物質(zhì)的一大進(jìn)步。請回答下面兩題：
(1)反氫原子的結(jié)構(gòu)示意圖中，正確的是________。
(2)如果制取了反氧原子，則下列說法中正確的是________。
A.核內(nèi)有8個(gè)帶正電的質(zhì)子，核外有8個(gè)帶負(fù)電的電子
B.核內(nèi)有8個(gè)帶負(fù)電的電子，核外有8個(gè)帶正電的質(zhì)子
C.核內(nèi)有8個(gè)帶負(fù)電的中子，核外有8個(gè)帶正電的質(zhì)子
D.核內(nèi)有8個(gè)帶負(fù)電的質(zhì)子，核外有8個(gè)帶正電的電子
9.處于前三周期的主族元素A、B、C、D，其離子半徑逐漸增大，它們的原子中核外都有一個(gè)未成對電子。已知A和D處于同一周期，0.2摩爾A單質(zhì)可以從D的氫化物的水溶液中置換出6.72 L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，試回答：
(1)寫出元素符號A：_____，B：_____，C：_____，D：_____。
(2)比較C和D的氫化物：沸點(diǎn)________，穩(wěn)定性______，水溶液的酸性____________。
(3)元素A原子的軌道表示式為____________________________________________。
10.有第四周期的A、B、C、D四種元素，其價(jià)電子數(shù)依次為1、2、2、7，其原子序數(shù)依A、B、C、D依次增大。已知A與B的次外層電子數(shù)為8，而C與D的為18。根據(jù)原子結(jié)構(gòu)，判斷A、B、C、D各是什么元素？
(1)哪些是金屬元素？
(2)D與A的簡單離子是什么？并寫出其離子的電子排布式。
(3)哪一元素的氫氧化物堿性最強(qiáng)？
(4)B與D兩原子間能形成何種化合物？寫出化學(xué)式，并寫出電子式。
11.A、B、C、D是短周期元素，A元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物與它的氣態(tài)氫化物反應(yīng)得到離子化合物，1 mol該化合物含有42 mol電子，B原子的最外層電子排布式為nsnnp2n。C、D兩原子的最外層電子數(shù)分別是內(nèi)層電子數(shù)的一半。C元素是植物生長的營養(yǎng)元素之一。試寫出：
(1)A、B元素形成的酸酐的化學(xué)式：____________。
(2)D元素的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：
________________________________________________________________________。
(3)A、C元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大小：______<______(用分子式表示)。
疑點(diǎn)反饋：（通過本課學(xué)習(xí)、作業(yè)后你還有哪些沒有搞懂的知識，請記錄下來）
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《選修三第一章第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)》導(dǎo)學(xué)案（第3課時(shí)）
[閱讀與思考] 閱讀教材P9-11，思考
[典例解悟]
1. 解析 盡管人們不能確定某一時(shí)刻原子中電子的精確位置，但能夠統(tǒng)計(jì)出電子在什么地方出現(xiàn)的概率大，在什么地方出現(xiàn)的概率小。為了形象地表示電子在原子核外空間的分布狀況，人們常用小黑點(diǎn)的疏密程度來表示電子在原子核外出現(xiàn)概率的大小。點(diǎn)密集的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率大；點(diǎn)稀疏的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率小。由圖可知，處于1s軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布呈球形對稱，而且電子在原子核附近出現(xiàn)的概率最大，離核越遠(yuǎn)。出現(xiàn)的概率越小。圖中的小黑點(diǎn)不表示電子，而表現(xiàn)電子曾經(jīng)出現(xiàn)過的位置。
答案 D
電子云圖中的黑點(diǎn)絕無具體數(shù)目的意義，而有相對多少的意義。單位體積內(nèi)黑點(diǎn)數(shù)目較多(黑點(diǎn)密度較大)，表示電子在該空間的單位體積內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會相對較大；單位體積內(nèi)黑點(diǎn)數(shù)目相對較少(黑點(diǎn)密度較小)，表示電子在該空間的單位體積內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會相對較小。電子的運(yùn)動(dòng)無宏觀物體那樣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但有它自身的規(guī)律。
2. 解析 本題考查的是學(xué)生對電子排布的兩個(gè)原則(泡利原理和洪特規(guī)則)的理解。泡利原理：在同一個(gè)原子軌道內(nèi)的電子的自旋方向是相反的。而(2)中的第三個(gè)軌道中的兩個(gè)電子自旋方向完全相同，所以(2)排布錯(cuò)誤，違反了泡利原理。洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋方向相同。而(1)中的第三個(gè)軌道內(nèi)的電子的自旋方向與前兩個(gè)軌道的電子自旋方向相反，排布違反了洪特規(guī)則。
答案 (1)錯(cuò)誤，違反了洪特規(guī)則 (2)錯(cuò)誤，違反了泡利原理
原子的核外電子排布與電子排布圖描述的內(nèi)容是完全相同的，相對而言，電子排布圖不僅能表示出原子的核外電子排布在哪些電子能層上，還能表示出這些電子的自旋狀態(tài)。處于穩(wěn)定狀態(tài)的原子，核外電子將盡可能地按能量最低原理排布，且要遵守泡利原理、洪特規(guī)則。
【課堂練習(xí)】
1．答案 A 2．答案 C 3．答案 C 4．答案 D 5．答案 AB 6．答案 A 7．答案 A
8．答案 D 9．答案 B 10．答案 A 11．答案 D 12.答案
13.答案 5f>5d>4s>3p>2p>1s
14.答案
15.答案 (1)B。A違背洪特規(guī)則，能量高。
(2)A。B表示鈉原子處于激發(fā)態(tài)，能量高。
(3)A。A表示鉻原子3d軌道處于半充滿狀態(tài)，能量低。
(4)A。B表示碳原子違背洪特規(guī)則，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
1.答案 B 2.答案 BC 3.答案 B 4.答案 B
【課后作業(yè)】
1.答案 B 2.答案 D 3.答案 AD 4.答案 B 5.答案 C 6.答案 A 7.答案 D 8.答案 (1)C (2)D
9.答案 (1)Al Na F Cl
(2)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)離子化合物 CaBr2 [??Br????]－Ca2＋[??Br????]－
11.答案 (1)N2O3或N2O5
(2)2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑
(3)PH3 NH3
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