《1.1 原子結(jié)構(gòu)》同步練習(xí)

學(xué)而優(yōu)教有方PAGEPAGE1原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．進(jìn)一步認(rèn)識原子核外電子的分層排布。2．通過認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)與核外電子排布理解能層與能級的關(guān)系。3．通過核外電子能量不同分析，能用符號表示原子核外的不同能級4．知道原子核外電子的能級分布，掌握基態(tài)原子核外電子排布規(guī)律，能用電子排布式表示常見元素(1～36號)原子核外電子的排布。5.知道原子核外電子的排布遵循能量最低原理。6．掌握基態(tài)原子核外電子排布的三原則。課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)一、能層與能級1．電子層(n)分層標(biāo)準(zhǔn)電子離核的遠(yuǎn)近n的取值1234567符號能量eq\o(→,\s\up7(由低到高))離核eq\o(→,\s\up7(由近到遠(yuǎn)))2．能層：多電子原子的核外電子的能量是不同的。按電子的能量差異，可以將核外電子分成不同的。3．能級：在同一電子層中，電子所具有的能量可能，所以同一電子層可分成不同的，用表示，每個能層的能級數(shù)＝該能層序數(shù)。二、能層、能級及其所能容納的電子數(shù)1．不同能層的能級組成任一能層的能級總是從能級開始，能層的能級數(shù)等于該能層序數(shù)：第一能層只有1個能級(1s)，第二能層有2個能級(2s和2p)，第三能層有3個能級(3s，3p和3d)，依次類推。2．各能層、能級所容納的最多電子數(shù)能層一二三四五符號KLMNO能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p…最多電子數(shù)226261026101426…電子離核遠(yuǎn)近近→遠(yuǎn)電子能量高低低→高三、原子軌道1．概念：原子中的單個電子的狀態(tài)。2．n值所對應(yīng)的能級和原子軌道的情況：n(電子層)能級原子軌道取值符號符號符號數(shù)目1Ks2Lsp3Mspd4Nspdf四、原子軌道數(shù)與電子數(shù)電子層數(shù)(n)、能級數(shù)、原子軌道數(shù)、容納電子數(shù)的關(guān)系：n取值1234n能級數(shù)1234n原子軌道數(shù)14916n2最多容納電子數(shù)281832五、基態(tài)與激發(fā)態(tài)和電子躍遷1．基態(tài)原子：處于最低的原子。2．激發(fā)態(tài)原子：當(dāng)原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成態(tài)原子。3．電子躍遷與原子光譜概念：不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或光譜，總稱原子光譜。4．光譜分析：利用原子光譜上的譜線來鑒定元素。六、光譜和氫原子光譜1．光譜(1)概念：利用儀器將物質(zhì)或的波長和強度分布記錄下來的譜線。(2)形成原因：電子在不同軌道間時，會輻射或吸收能量。2．氫原子光譜：屬于線狀光譜。3．玻爾原子結(jié)構(gòu)模型的基本觀點運動軌跡原子中的電子在具有確定半徑的圓周軌道上繞運動，并且不輻射能量能量分布在不同軌道上運動的電子具有不同的能量，而且能量是的。軌道能量依n(電子層數(shù))值(1，2，3，…)的增大而。電子躍遷對氫原子而言，電子處于n＝1的軌道時能量最低，稱為基態(tài)；能量高于基態(tài)的狀態(tài)稱為。電子在能量不同的軌道之間躍遷時，輻射或吸收的能量以光的形式表現(xiàn)出來并被記錄下來，就形成了。七、構(gòu)造原理隨著原子序數(shù)的遞增，絕大多數(shù)元素的基態(tài)原子核外電子排布遵循下列順序：把這種規(guī)律稱為。八、電子排布式的書寫1．電子排布式：元素原子的電子排布式中能級符號右上角的數(shù)字是該能級上排布的電子數(shù)。如氫元素的電子排布式為：鉀原子的電子排布式為，也可以簡化成[Ar]4s1。2．簡單原子的電子排布式按照構(gòu)造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級中。如：6C：1s22s22p210Ne：1s22s22p617Cl：1s22s22p63s23p519K：1s22s22p63s23p64s13．復(fù)雜原子的電子排布式對于較復(fù)雜的電子排布式，應(yīng)先按能量最低原理從低到高排列，然后將同一層的電子排到一起。如26Fe：先按能量從低到高排列為：1s22s22p63s23p64s23d6，然后將同一層的電子排到一起，即該原子的電子排布式為：。4．利用構(gòu)造原理書寫簡化電子排布式如K：1s22s22p63s23p64s1，其簡化電子排布式可表示為：，其中[Ar]代表Ar的核外電子排布式，即1s22s22p63s23p6。再如Fe的簡化電子排布式為：。九、軌道表示式一般用小圓圈(或方框、短線)表示一個。用“↑”或“↓”來區(qū)別自旋狀態(tài)不同的電子。例如，硅的基態(tài)原子的軌道表示式：十、價電子1．與化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)的原子軌道上的電子，稱為價電子。2．為了便于研究元素化學(xué)性質(zhì)與間的關(guān)系，人們常常只表示出原子的排布。如基態(tài)鐵原子的價電子排布式為。十一、電子云1．電子運動特點：無法確定核外電子在某個時刻處于原子核外空間何處，而只能確定它在原子核外各處出現(xiàn)的。2．用概率密度來描述電子：在原子核外空間出現(xiàn)的概率的大小所得到的圖像形象地稱為。十二、原子軌道的圖形描述1．對象：原子中單個電子的即原子軌道。2．方法：用標(biāo)注。3．意義：表示原子軌道的。4．形狀：s軌道呈；p軌道在空間的分布特點是分別相對于x、y、z軸對稱，呈(∞)。十三、能量最低原理原子的電子排布遵循能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。十四、泡利原理和洪特規(guī)則1.泡利原理：一個原子軌道里最多容納2個電子，且自旋狀態(tài)。2．洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在能級的軌道時，總是優(yōu)先占據(jù)一個軌道，而且自旋狀態(tài)。十五、前四周期元素核外電子排布的特殊性1．最外層只有1個未成對電子的元素ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)；ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)；ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)；Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)。2．最外層有2個未成對電子的元素ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)；ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)。3．最外層有3個未成對電子的元素ⅤA族(ns2np3：N、P、As)4．核外電子排布中，未成對電子數(shù)最多的元素Cr(3d54s1，共有6個未成對電子)十六、價電子和價電子排布式1．價電子：一般化學(xué)反應(yīng)涉及原子上的電子。2．價電子排布式：只表示出原子的價電子排布的式子，如基態(tài)鐵原子價電子排布式為。3．化合價：主族元素原子的價電子數(shù)一般等于該元素的。知識點總結(jié)知識點總結(jié)一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變1.1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期表2.19世紀(jì)初，道爾頓提出了近代原子學(xué)說3.1913年，丹麥科學(xué)家玻爾提出了氫原子模型4.1920年，丹麥科學(xué)家波爾提出了構(gòu)造原理5.1925年，丹麥科學(xué)家波爾的“殼層”落實為“能層”與“能級”厘清了核外電子的可能狀態(tài)6.1936年，德國科學(xué)家馬德隆發(fā)表了以原子光譜事實為依據(jù)的完整的構(gòu)造理論二、能層與能級1.能層（相當(dāng)于必修中的電子層）（1）定義：核外電子按能量不同分成能層。（2）電子的能層由內(nèi)向外排序，其序號、符號以及所能容納的最多電子數(shù)及能層的能量與能層離原子核距離的關(guān)系：能層一二三四五六七符號KLMNOPQ最多電子數(shù)281832507298離核遠(yuǎn)近近遠(yuǎn)能量高低低高即能層越高，電子的能量越高，離原子核越遠(yuǎn)（3）能層數(shù)量規(guī)律:①每一層最多容納的電子數(shù)：2n2個。②最外層電子數(shù)不超過8個（K層為最外層時不超過2個）。③次外層電子數(shù)不超過18個，倒數(shù)第三層不超過32個。（4）能層能量規(guī)律:①原子核外電子總是盡可能先排布在能量較低的能層上，然后由內(nèi)向外依次排布在能量逐漸升高的能層。②能層越高，電子的能量越高。③能量的高低順序為E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)。2.能級(1)定義：同一能層的電子，還被分成不同能級（s、p、d、f等）。(2)表示方法：分別用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母s、p、d、f等表示。(3)能級的符號和所能容納的最多電子數(shù)如下表：能層12345能層符號KLMNO能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p……最多電子數(shù)226261026101426281832……2n2(4)能層與能級的有關(guān)規(guī)律①能級的個數(shù)=所在能層的能層序數(shù)②能級的字母代號總是以s、p、d、f排序，字母前的數(shù)字是它們所處的能層序數(shù)，它們可容納的最多電子數(shù)依次為自然數(shù)中的奇數(shù)序列1,3,5,7…的2倍。即s級最多容納2個電子，p級最多容納6個電子，d級最多容納10個電子，f級最多容納14個電子③英文字母相同的不同能級中所能容納的最多電子數(shù)相同。例如，1s、2s、3s、4s…能級最多都只能容納2個電子。④每一能層最多容納電子數(shù)為2n2（n為能層序數(shù)）⑤各能級所在能層的取值：ns(n≥1)；np(n≥2)；nd(n≥3)；nf(n≥4)。⑥能級能量大小的比較：先看能層，一般情況下，能層序數(shù)越大，能量越高；再看同一能層各能級的能量順序為：E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……⑦不同能層中同一能級，能層序數(shù)越大，能量越高。例如：E(1s)<E(2s)<E(3s)⑧不同原子同一能層，同一能級的能量大小不同。例如：Ar的1s能級的能量≠S的1s能級的能量三、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1.基態(tài)與激發(fā)態(tài)(1)基態(tài)原子：處于最低能量狀態(tài)的原子叫做基態(tài)原子。(2)激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量，它的電子會躍遷到較高能級，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子(3)基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的關(guān)系2.原子光譜(1)定義：不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。(2)形成原因：(3)分類及其特征：吸收光譜：明亮背景的暗色譜線發(fā)射光譜：暗色背景的明亮譜線(4)原子光譜的應(yīng)用——光譜分析①在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。②生產(chǎn)生活：光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。焰火、霓虹燈光、激光、熒光、LED燈光等都與核外電子躍遷釋放能量有關(guān)。四、構(gòu)造原理與電子排布式1.構(gòu)造原理(1)內(nèi)容：以光譜學(xué)事實為基礎(chǔ)，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級的順序稱為構(gòu)造原理。(2)構(gòu)造原理示意圖：圖中用小圓圈表示一個能級，每一行對應(yīng)一個能層，箭頭引導(dǎo)的曲線顯示遞增電子填入能級的順序。注：電子填充的常見一般規(guī)律：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s(3)能級交錯：構(gòu)造原理告訴我們，隨核電荷數(shù)遞增，電子并不總是填滿一個能層后再開始填入下一個能層的。這種現(xiàn)象被稱為能級交錯。注：①構(gòu)造原理呈現(xiàn)的能級交錯源于光譜學(xué)事實，是經(jīng)驗的，而不是任何理論推導(dǎo)的結(jié)果。構(gòu)造原理是一個思維模型，是個假想過程。②能級交錯現(xiàn)象是電子隨核電荷數(shù)遞增而出現(xiàn)的填入電子順序的交錯，并不意味著先填的能級能量一定比后填的能級能量低2.電子排布式(1)定義：電子排布式是用核外電子分布的能級及各能級上的電子數(shù)來表示電子排布的式子。(2)表示方法：(3)書寫方法——“三步法”（構(gòu)造原理是書寫基態(tài)原子電子排布式的主要依據(jù)）第一步：按照構(gòu)造原理寫出電子填入能級的順序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s第二步：根據(jù)各能級容納的電子數(shù)填充電子。第三步：去掉空能級，并按照能層順序排列即可得到電子排布式。注：(1)在書寫電子排布式時，一般情況下，能層低的能級要寫在左邊，而不是按構(gòu)造原理的順序?qū)?。?）在得出構(gòu)造原理之前，由原子光譜得知有些過渡金屬元素基態(tài)原子電子排布不符合構(gòu)造原理，如Cr和Cu的最后兩個能級的電子排布分別為3d54s1和3d104s1。由此可見，構(gòu)造原理是被理想化了的。(5)簡化電子排布式①定義：將原子中已經(jīng)達(dá)到稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的部分，用相應(yīng)的稀有氣體元素符號外加方括號表示的式子稱為簡化電子排布式。②表示方法：如氮、鈉、鈣的簡化電子排布式分別為[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s2。(6)價層電子排布式①價電子層的定義：為突出化合價與電子排布的關(guān)系，將在化學(xué)反應(yīng)中可能發(fā)生電子變動的能級稱為價電子層(簡稱價層)。②價電子的位置：對于主族元素和零族元素來說，價電子就是最外層電子。表示方法：nsx或nsxnpy對于副族和第VIII族元素來說，價電子除最外層電子外，還可能包括次外層電子。表示方法：(n-1)dxnsy或ndx(鈀4d10)或(n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy③舉例：元素周期表中給出了元素的價層電子排布式。如Cl的價層電子排布式為3s23p5,Cr的價層電子排布式為3d54s1。五、電子云與原子軌道1.電子云(1)概率密度：用P表示電子在某處出現(xiàn)的概率，V表示該處的體積，則稱為概率密度，用ρ表示。(2)電子云：由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。換句話說，電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。注：①電子云圖表示電子在核外空間出現(xiàn)概率的相對大小。電子云圖中小點越密，表示電子出現(xiàn)的概率越大。②電子云圖中的小點并不代表電子，小點的數(shù)目也不代表電子實際出現(xiàn)的次數(shù)。③電子云圖很難繪制，使用不方便，故常使用電子云輪廓圖。(3)電子云輪廓圖：①繪制電子云輪廓圖的目的：表示電子云輪廓的形狀，對核外電子的空間運動狀態(tài)有一個形象化的簡便描述。例如，繪制電子云輪廓圖時，把電子在原子核外空間出現(xiàn)概率P=90%的空間圈出來②s電子、p電子的電子云輪廓圖s電子的電子云輪廓圖：所有原子的任一能層的s電子的電子云輪廓圖都是球形，只是球的半徑不同。同一原子的能層越高，s電子云的半徑越大，如下圖所示。這是由于1s、2s、3s……電子的能量依次增高，電子在離核更遠(yuǎn)的區(qū)域出現(xiàn)的概率逐漸增大，電子云越來越向更大的空間擴(kuò)展。圖：同一原子的s電子的電子云輪廓圖p電子的電子云輪廓圖：p電子云輪廓圖是啞鈴狀的。每個p能級都有3個相互垂直的電子云，分別稱為px、py,和pz，右下標(biāo)x、y、z分別是p電子云在直角坐標(biāo)系里的取向，如圖所示。p電子云輪廓圖的平均半徑隨能層序數(shù)的增大而增大。圖：px、py、pz的電子云輪廓圖2.原子軌道(1)定義：量子力學(xué)把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道。各能級的一個伸展方向的電子云輪廓圖即表示一個原子軌道。(2)不同能層的能級、原子軌道及電子云輪廓圖注：①同一能層中，不同能級原子軌道的能量及空間伸展方向不同；但同一能級的幾個原子軌道的能量相同②人們把同一能級的幾個能量相同的原子軌道稱為簡并軌道。(3)各能級所含原子軌道的數(shù)目能級符號nsnpndnf軌道數(shù)目1357六、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理1.電子自旋（1）定義：電子除空間運動狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫做自旋。電子自旋可以比喻成地球的自轉(zhuǎn)。（2）兩種取向及表示方法：電子自旋在空間有順時針和逆時針兩種取向。常用方向相反的箭頭“↑”和“↓”表示自旋狀態(tài)相反的電子。注：①自旋是微觀粒子普遍存在的一種如同電荷、質(zhì)量一樣的內(nèi)在屬性。②能層、能級、原子軌道和自旋狀態(tài)四個方面共同決定電子的運動狀態(tài)，電子能量與能層、能級有關(guān)，電子運動的空間范圍與原子軌道有關(guān)③一個原子中不可能存在運動狀態(tài)完全相同的2個電子。2、泡利原理在一個原子軌道里，最多只能容納2個電子，它們的自旋相反，這個原理被稱為泡利原理（也稱為泡利不相容原理）。3、電子排布的軌道表示式(1)含義：軌道表示式(又稱電子排布圖)是表述電子排布的一種圖式。舉例：如氫和氧的基態(tài)原子的軌道表示式：(2)書寫要求：①在軌道表示式中，用方框(也可用圓圈)表示原子軌道，1個方框代表1個原子軌道，通常在方框的下方或上方標(biāo)記能級符號。②不同能層及能級的原子軌道的方框必須分開表示，能量相同（同一能層相同能級）的原子軌道(簡并軌道)的方框相連。③箭頭表示一種自旋狀態(tài)的電子，“↑↓”稱電子對，“↑”或“↓”稱單電子(或稱未成對電子);箭頭同向的單電子稱自旋平行，如基態(tài)氧原子有2個自旋平行的2p電子。④軌道表示式的排列順序與電子排布式順序一致，即按能層順序排列。有時畫出的能級上下錯落，以表達(dá)能量高低不同。⑤軌道表示式中能級符號右上方不能標(biāo)記電子數(shù)。(3)書寫方法：以Si原子為例，說明軌道表示式中各部分的含義：4.洪特規(guī)則(1)內(nèi)容：基態(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行，稱為洪特規(guī)則。注：①洪特規(guī)則只針對電子填入簡并軌道而言，并不適用于電子填入能量不同的軌道。②當(dāng)電子填入簡并軌道時，先以自旋平行依次分占不同軌道，剩余的電子再以自旋相反依次填入各軌道。(2)特例：簡并軌道上的電子排布處于全充滿、半充滿和全空狀態(tài)時，具有較低的能量和較高的穩(wěn)定性。舉例：如基態(tài)24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,為半充滿狀態(tài)，易錯寫為1s22s22p63s23p63d44s2；基態(tài)29Cu的電子排布式為[Ar]3d104s1，易錯寫為[Ar]3d94s2。5.能量最低原理(1)內(nèi)容：在構(gòu)建基態(tài)原子時，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個原子的能量最低，這就是能量最低原理。(2)說明：①基態(tài)原子的能量最低，故基態(tài)原子的電子排布是能量最低的原子軌道組合。②整個原子的能量由核電荷數(shù)、電子數(shù)和電子狀態(tài)三個因素共同決定，相鄰能級能量相差很大時，電子填入能量低的能級即可使整個原子能量最低(如所有主族元素的基態(tài)原子);而當(dāng)相鄰能級能量相差不太大時，有1~2個電子占據(jù)能量稍高的能級可能反而降低了電子排斥能而使整個原子能量最低(如所有副族元素的基態(tài)原子)。③基態(tài)原子的核外電子排布遵循泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理。【大招總結(jié)】一、①電子的躍遷是物理變化(未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移),而原子得失電子發(fā)生的是化學(xué)變化。②電子可以從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，相反也可以從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)，釋放能量。光（輻射）是電子躍遷釋放能量的重要形式。舉例：焰火、霓虹燈光、激光、熒光、LED燈光等③激發(fā)態(tài)原子不穩(wěn)定，易釋放能量變?yōu)榛鶓B(tài)原子。④一般在能量相近的能級間發(fā)生電子躍遷。如1s22s22p2表示基態(tài)碳原子，1s22s12p3為激發(fā)態(tài)碳原子（電子數(shù)不變）。二1．能層數(shù)＝電子層數(shù)，能級數(shù)＝能層序數(shù)。即：第一能層(K,1層電子)，只有s能級；第二能層(L,2層電子)，有s、p兩種能級，p能級上有三個原子軌道px、py、pz，它們具有相同的能量，第三能層(M,3層電子)，有s、p、d三種能級。(1)不同能層之間，符號相同的能級的能量隨著能層數(shù)的遞增而增大。(2)在相同能層各能級能量由低到高的順序是ns<np<nd<nf。(3)不同能層中同一能級，能層數(shù)越大，能量越高。例如：1s<2s<3s<4s……2．(1)任一能層的能級總是從s能級開始，而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)；(2)以s、p、d、f……排序的各能級可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7……的二倍；(3)構(gòu)造原理中存在著能級交錯現(xiàn)象；(4)我們一定要記住前四周期的能級排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。3．每一能層中能級順序依次為：ns、np、nd、nf……，故每個能層都有s能級，第二能層出現(xiàn)p能級，第三能層才有d能級，第四能層才有f能級。三、書寫電子排布圖式的“七”注意(1)一個方框表示一個原子軌道，一個箭頭表示一個電子。(2)不同能級中的□要相互分開，同一能級中的□要相互連接。(3)整個電子排布圖中各能級的排列順序要與相應(yīng)的電子排布式一致。(4)當(dāng)□中有2個電子時，它們的自旋狀態(tài)必須相反。(5)基態(tài)原子的電子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則。(6)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns、(n－1)d、np的順序填充，但在書寫時，仍把(n－1)d放在ns前。如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失電子時，卻先失4s軌道上的電子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。(7)要注意比較原子核外電子排布式、簡化電子排布式、原子外圍電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系。如Cu的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；簡化電子排布式：[Ar]3d104s1；外圍價層電子排布式：3d104s1。四、電子躍遷(1)電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，將釋放能量；反之，將吸收能量。光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。(2)電子的躍遷是物理變化(未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移)，而原子得失電子時發(fā)生的是化學(xué)變化。(3)一般在能量相近的能級間發(fā)生電子躍遷。五、原子核外電子排布“兩原理，一規(guī)則”的正確理解(1)原子核外電子排布符合能量最低原理、洪特規(guī)則、泡利原理，若違背其一，則電子能量不處于最低狀態(tài)。書寫基態(tài)原子電子排布時，應(yīng)注意以下易錯點：(違反能量最低原理)(違反泡利原理)(違反洪特規(guī)則)(違反洪特規(guī)則)(2)半充滿、全充滿狀態(tài)的原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定如ns2、np3、np6Cr：3d54s1Mn：3d54s2Cu：3d104s1Zn：3d104s2由于能級交錯，3d軌道的能量比4s軌道的能量高，排電子時先排4s軌道再排3d軌道，而失電子時，卻先失4s軌道上的電子?！纠?】以下能級符號不正確的是()A．2d B．3s C．4p D．5f【例2】若以E(nl)表示某能級的能量，以下各式中正確的是()A．E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)B．E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)C．E(4s)<E(3s)<E(2s)<E(1s)D．E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)【例3】下列關(guān)于同一原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)的說法中，正確的是()A．基態(tài)時的能量比激發(fā)態(tài)時高B．激發(fā)態(tài)時比較穩(wěn)定C．由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)過程中吸收能量D．電子僅從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時才會產(chǎn)生原子光譜【例4】對充有氖氣的霓虹燈管通電，燈管發(fā)出紅色光。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是()A．電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時以光的形式釋放能量B．電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時吸收除紅光以外的光線C．氖原子獲得電子后轉(zhuǎn)變成發(fā)出紅光的物質(zhì)D．在電流的作用下，氖原子與構(gòu)成燈管的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)【例5】下列關(guān)于電子云示意圖的敘述正確的是()A．電子云表示電子的運動軌跡B．黑點的多少表示電子個數(shù)的多少C．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)的概率小，離核越遠(yuǎn)電子出現(xiàn)的概率越大D．處在2pz軌道的電子主要在xy平面的上、下方出現(xiàn)【例6】下列說法中正確的是()A．p軌道是“8”字形的，所以p電子走“8”字形B．電子層數(shù)為3時，有3s、3p、3d、3f四個軌道C．氫原子中只有一個電子，故氫原子只有一條軌道D．原子軌道與電子云都是用來形象描述電子運動狀態(tài)的一、單選題1．CO2的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，是一種廉價易得的基本化工原料，我國提出力爭在2060年前實現(xiàn)碳中和。碳中和：通過節(jié)能減排，植樹造林，化工合成等治理CO2的手段，使CO2排放量減少甚至是回收利用，以此達(dá)到CO2“零排放”的目的。在二氧化碳合成甲醇的研究中，催化劑是研究的關(guān)鍵。目前國內(nèi)外研究主要集中于銅基催化劑，有學(xué)者提出了CO2的轉(zhuǎn)化過程如圖所示。下列說法正確的是A．基態(tài)銅電子排布：[Ar]3d94s2B．甲酸乙酯是該過程的催化劑C．步驟④中有化學(xué)鍵的斷裂和形成D．反應(yīng)過程中，催化劑參與反應(yīng)，降低了反應(yīng)的焓變2．下列描述原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語正確的是A．碳原子結(jié)構(gòu)示意圖：B．基態(tài)銅原子()的價層電子排布式：C．氧原子核外能量最高的電子云的形狀：D．碳原子核外電子的軌道表示式：3．下列化學(xué)用語或圖示表達(dá)正確的是A．氯化氫的電子式： B．反—2—丁烯的球棍模型：C．的空間填充模型： D．基態(tài)氮原子的軌道表示式：4．下列各項敘述錯誤的是A．如果硫原子的軌道表示式為，則違反了泡利不相容原理B．如果25號Mn元素的基態(tài)原子電子排布式為，則違反了能量最低原理C．氮原子的軌道表示式為，符合洪特規(guī)則和泡利不相容原理D．泡利不相容原理、洪特規(guī)則、能量最低原理是基態(tài)原子的核外電子排布的原則5．X、Y、Z三種元素的原子，其價電子排布式分別為ns1、3s23p4和2s22p4，由這三種元素組成的化合物的化學(xué)式不可能是A．X2Y2Z7 B．X2YZ4 C．X2YZ3 D．XYZ36．三甲基鎵[]是應(yīng)用最廣泛的一種金屬有機化合物，可通過如下反應(yīng)制備：。下列說法錯誤的是A．Al原子的核外電子有7種空間運動狀態(tài) B．原子的中子數(shù)為14C．的核外三個電子能層均充滿電子 D．Ga位于周期表中第四周期ⅢA族7．下列化學(xué)用語中正確的是A．次氯酸的電子式：B．的離子結(jié)構(gòu)示意圖：C．基態(tài)Cr的電子排布式：D．的空間填充模型：8．高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型凈水劑，可用于飲用水處理。濕法制高鐵酸鈉的反應(yīng)原理為2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。下列有關(guān)說法不正確的是A．H2O的球棍模型為 B．基態(tài)Fe3+的簡化電子排布式為[Ar]3d34s2C．NaClO的電子式為 D．37Cl原子結(jié)構(gòu)示意圖為9．鈦合金材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國防、航天、醫(yī)療等領(lǐng)域。已知常溫下鈦()與酸、堿均不反應(yīng)，高溫下能被空氣氧化。由鈦鐵礦(主要成分為)提取金屬鈦的主要流程如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是A．基態(tài)原子的價層電子排布式為B．可用稀鹽酸或稀氫氧化鈉溶液除去金屬鈦中的少量鎂單質(zhì)C．步驟Ⅱ中焦炭為還原劑，為還原產(chǎn)物D．步驟Ⅲ需在氮氣氛圍中進(jìn)行，防止金屬被空氣氧化10．工業(yè)上通常利用反應(yīng)來獲得單質(zhì)鋁，該反應(yīng)還需要添加(冰晶石)以降低氧化鋁的熔化溫度。下列表示相關(guān)微粒的化學(xué)用語錯誤的是A．質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等的氟原子：B．的結(jié)構(gòu)示意圖：C．基態(tài)鈉原子外圍電子排布式：D．基態(tài)氧原子的軌道表示式：二、填空題11．按要求填空：(1)Fe成為陽離子時首先失去軌道電子，Sm的價層電子排布式為，價層電子排布式為。(2)Cu2+基態(tài)核外電子排布式為。12．按要求填空：(1)基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對的電子數(shù)之比為。(2)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為。(3)Fe基態(tài)核外電子排布式為。(4)氮原子價層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為。13．(1)Fe成為陽離子時首先失去軌道電子，Sm的價層電子排布式為4f66s2，Sm3+價層電子排布式為。(2)Cu2+基態(tài)核外電子排布式為。(3)Mn位于元素周期表中第四周期族，基態(tài)Mn原子核外未成對電子有個。(4)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為、(填標(biāo)號)。A．B．C．D．14．Ⅰ.氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝，節(jié)能超過，在此工藝中，物料傳輸和轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖，其中電極未標(biāo)出，所用離子交換膜只允許陽離子通過。(1)分析比較圖示中與的大?。?填“＞”“＜”或“=”)。(2)寫出燃料電池B中的正極的電極反應(yīng)：。(3)圖中Y是(填化學(xué)式)，若電解產(chǎn)生(標(biāo)準(zhǔn)狀況)該物質(zhì)，則至少轉(zhuǎn)移電子；X元素的基態(tài)原子的電子排布式為。Ⅱ．某實驗小組同學(xué)利用如圖裝置對電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動。(4)甲池裝置為(填“原電池”或“電解池”)。(5)甲池反應(yīng)前兩電極質(zhì)量相等，一段時間后，兩電極質(zhì)量相差，導(dǎo)線中通過電子。(6)實驗過程中，甲池左側(cè)燒杯中的濃度(填“增大”、“減小”或“不變”)。(7)若乙池中溶液為足量的硝酸銀溶液，工作一段時間后，若要使乙池中溶液恢復(fù)原濃度，可向溶液中加入。(填化學(xué)式)15．根據(jù)已學(xué)知識，回答下列問題：(1)基態(tài)N原子中，核外電子占據(jù)的最高能層的符號是，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為。(2)寫出3p軌道上有2個未成對電子的元素的符號或。(3)某元素被科學(xué)家稱之為人體微量元素中的“防癌之王”，其原子的外圍電子排布式為4s24p4，該元素的名稱是。(4)已知鐵是26號元素，寫出Fe的價層電子排布式；在元素周期表中，該元素在(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)區(qū)。(5)寫出與N同主族的As的基態(tài)原子的核外電子排布式。(6)從原子結(jié)構(gòu)的角度分析B、N和O的第一電離能由大到小的順序為。(7)寫出Fe2+的核外電子排布式：。(8)Zn2+的核外電子排布式為。

參考答案第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．進(jìn)一步認(rèn)識原子核外電子的分層排布。2．通過認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)與核外電子排布理解能層與能級的關(guān)系。3．通過核外電子能量不同分析，能用符號表示原子核外的不同能級4．知道原子核外電子的能級分布，掌握基態(tài)原子核外電子排布規(guī)律，能用電子排布式表示常見元素(1～36號)原子核外電子的排布。5.知道原子核外電子的排布遵循能量最低原理。6．掌握基態(tài)原子核外電子排布的三原則。課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)一、能層與能級1．電子層(n)分層標(biāo)準(zhǔn)電子離核的遠(yuǎn)近n的取值1234567符號KLMNOPQ能量eq\o(→,\s\up7(由低到高))離核eq\o(→,\s\up7(由近到遠(yuǎn)))2．能層：多電子原子的核外電子的能量是不同的。按電子的能量差異，可以將核外電子分成不同的能層。3．能級：在同一電子層中，電子所具有的能量可能不同，所以同一電子層可分成不同的能級，用s、p、d、f表示，每個能層的能級數(shù)＝該能層序數(shù)。二、能層、能級及其所能容納的電子數(shù)1．不同能層的能級組成任一能層的能級總是從s能級開始，能層的能級數(shù)等于該能層序數(shù)：第一能層只有1個能級(1s)，第二能層有2個能級(2s和2p)，第三能層有3個能級(3s，3p和3d)，依次類推。2．各能層、能級所容納的最多電子數(shù)能層一二三四五符號KLMNO能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p…最多電子數(shù)226261026101426…電子離核遠(yuǎn)近近→遠(yuǎn)電子能量高低低→高三、原子軌道1．概念：原子中的單個電子的空間運動狀態(tài)。2．n值所對應(yīng)的能級和原子軌道的情況：n(電子層)能級原子軌道取值符號符號符號數(shù)目1Ks1s12Ls2s1p2px、2py、2pz33Ms3s1p3px、3py、3pz3d3d54Ns4s1p4px、4py、4pz3d4d5f4f7四、原子軌道數(shù)與電子數(shù)電子層數(shù)(n)、能級數(shù)、原子軌道數(shù)、容納電子數(shù)的關(guān)系：n取值1234n能級數(shù)1234n原子軌道數(shù)14916n2最多容納電子數(shù)2818322n2五、基態(tài)與激發(fā)態(tài)和電子躍遷1．基態(tài)原子：處于最低能量的原子。2．激發(fā)態(tài)原子：當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子。3．電子躍遷與原子光譜概念：不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。4．光譜分析：利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素。六、光譜和氫原子光譜1．光譜(1)概念：利用儀器將物質(zhì)吸收的光或發(fā)射的光的波長和強度分布記錄下來的譜線。(2)形成原因：電子在不同軌道間躍遷時，會輻射或吸收能量。2．氫原子光譜：屬于線狀光譜。3．玻爾原子結(jié)構(gòu)模型的基本觀點運動軌跡原子中的電子在具有確定半徑的圓周軌道上繞原子核運動，并且不輻射能量能量分布在不同軌道上運動的電子具有不同的能量，而且能量是量子化的。軌道能量依n(電子層數(shù))值(1，2，3，…)的增大而升高。電子躍遷對氫原子而言，電子處于n＝1的軌道時能量最低，稱為基態(tài)；能量高于基態(tài)的狀態(tài)稱為激發(fā)態(tài)。電子在能量不同的軌道之間躍遷時，輻射或吸收的能量以光的形式表現(xiàn)出來并被記錄下來，就形成了光譜。七、構(gòu)造原理隨著原子序數(shù)的遞增，絕大多數(shù)元素的基態(tài)原子核外電子排布遵循下列順序：把這種規(guī)律稱為構(gòu)造原理。八、電子排布式的書寫1．電子排布式：元素原子的電子排布式中能級符號右上角的數(shù)字是該能級上排布的電子數(shù)。如氫元素的電子排布式為：鉀原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s1，也可以簡化成[Ar]4s1。2．簡單原子的電子排布式按照構(gòu)造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級中。如：6C：1s22s22p210Ne：1s22s22p617Cl：1s22s22p63s23p519K：1s22s22p63s23p64s13．復(fù)雜原子的電子排布式對于較復(fù)雜的電子排布式，應(yīng)先按能量最低原理從低到高排列，然后將同一層的電子排到一起。如26Fe：先按能量從低到高排列為：1s22s22p63s23p64s23d6，然后將同一層的電子排到一起，即該原子的電子排布式為：1s22s22p63s23p63d64s2。4．利用構(gòu)造原理書寫簡化電子排布式如K：1s22s22p63s23p64s1，其簡化電子排布式可表示為：[Ar]4s1，其中[Ar]代表Ar的核外電子排布式，即1s22s22p63s23p6。再如Fe的簡化電子排布式為：[Ar]3d64s2。九、軌道表示式一般用小圓圈(或方框、短線)表示一個原子軌道。用“↑”或“↓”來區(qū)別自旋狀態(tài)不同的電子。例如，硅的基態(tài)原子的軌道表示式：十、價電子1．與化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)的外層原子軌道上的電子，稱為價電子。2．為了便于研究元素化學(xué)性質(zhì)與核外電子間的關(guān)系，人們常常只表示出原子的價電子排布。如基態(tài)鐵原子的價電子排布式為3d64s2。十一、電子云1．電子運動特點：無法確定核外電子在某個時刻處于原子核外空間何處，而只能確定它在原子核外各處出現(xiàn)的概率。2．用概率密度來描述電子：在原子核外空間出現(xiàn)的概率的大小所得到的圖像形象地稱為電子云。十二、原子軌道的圖形描述1．對象：原子中單個電子的空間運動狀態(tài)即原子軌道。2．方法：用直角坐標(biāo)系標(biāo)注。3．意義：表示原子軌道的空間分布。4．形狀：s軌道呈球形；p軌道在空間的分布特點是分別相對于x、y、z軸對稱，呈啞鈴形(∞)。十三、能量最低原理原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。十四、泡利原理和洪特規(guī)則1.泡利原理：一個原子軌道里最多容納2個電子，且自旋狀態(tài)相反。2．洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋狀態(tài)相同。十五、前四周期元素核外電子排布的特殊性1．最外層只有1個未成對電子的元素ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)；ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)；ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)；Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)。2．最外層有2個未成對電子的元素ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)；ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)。3．最外層有3個未成對電子的元素ⅤA族(ns2np3：N、P、As)4．核外電子排布中，未成對電子數(shù)最多的元素Cr(3d54s1，共有6個未成對電子)十六、價電子和價電子排布式1．價電子：一般化學(xué)反應(yīng)涉及原子外層軌道上的電子。2．價電子排布式：只表示出原子的價電子排布的式子，如基態(tài)鐵原子價電子排布式為3d64s2。3．化合價：主族元素原子的價電子數(shù)一般等于該元素的最高正化合價。知識點總結(jié)知識點總結(jié)一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變1.1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期表2.19世紀(jì)初，道爾頓提出了近代原子學(xué)說3.1913年，丹麥科學(xué)家玻爾提出了氫原子模型4.1920年，丹麥科學(xué)家波爾提出了構(gòu)造原理5.1925年，丹麥科學(xué)家波爾的“殼層”落實為“能層”與“能級”厘清了核外電子的可能狀態(tài)6.1936年，德國科學(xué)家馬德隆發(fā)表了以原子光譜事實為依據(jù)的完整的構(gòu)造理論二、能層與能級1.能層（相當(dāng)于必修中的電子層）（1）定義：核外電子按能量不同分成能層。（2）電子的能層由內(nèi)向外排序，其序號、符號以及所能容納的最多電子數(shù)及能層的能量與能層離原子核距離的關(guān)系：能層一二三四五六七符號KLMNOPQ最多電子數(shù)281832507298離核遠(yuǎn)近近遠(yuǎn)能量高低低高即能層越高，電子的能量越高，離原子核越遠(yuǎn)（3）能層數(shù)量規(guī)律:①每一層最多容納的電子數(shù)：2n2個。②最外層電子數(shù)不超過8個（K層為最外層時不超過2個）。③次外層電子數(shù)不超過18個，倒數(shù)第三層不超過32個。（4）能層能量規(guī)律:①原子核外電子總是盡可能先排布在能量較低的能層上，然后由內(nèi)向外依次排布在能量逐漸升高的能層。②能層越高，電子的能量越高。③能量的高低順序為E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)。2.能級(1)定義：同一能層的電子，還被分成不同能級（s、p、d、f等）。(2)表示方法：分別用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母s、p、d、f等表示。(3)能級的符號和所能容納的最多電子數(shù)如下表：能層12345能層符號KLMNO能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p……最多電子數(shù)226261026101426281832……2n2(4)能層與能級的有關(guān)規(guī)律①能級的個數(shù)=所在能層的能層序數(shù)②能級的字母代號總是以s、p、d、f排序，字母前的數(shù)字是它們所處的能層序數(shù)，它們可容納的最多電子數(shù)依次為自然數(shù)中的奇數(shù)序列1,3,5,7…的2倍。即s級最多容納2個電子，p級最多容納6個電子，d級最多容納10個電子，f級最多容納14個電子③英文字母相同的不同能級中所能容納的最多電子數(shù)相同。例如，1s、2s、3s、4s…能級最多都只能容納2個電子。④每一能層最多容納電子數(shù)為2n2（n為能層序數(shù)）⑤各能級所在能層的取值：ns(n≥1)；np(n≥2)；nd(n≥3)；nf(n≥4)。⑥能級能量大小的比較：先看能層，一般情況下，能層序數(shù)越大，能量越高；再看同一能層各能級的能量順序為：E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……⑦不同能層中同一能級，能層序數(shù)越大，能量越高。例如：E(1s)<E(2s)<E(3s)⑧不同原子同一能層，同一能級的能量大小不同。例如：Ar的1s能級的能量≠S的1s能級的能量三、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1.基態(tài)與激發(fā)態(tài)(1)基態(tài)原子：處于最低能量狀態(tài)的原子叫做基態(tài)原子。(2)激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量，它的電子會躍遷到較高能級，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子(3)基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的關(guān)系2.原子光譜(1)定義：不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。(2)形成原因：(3)分類及其特征：吸收光譜：明亮背景的暗色譜線發(fā)射光譜：暗色背景的明亮譜線(4)原子光譜的應(yīng)用——光譜分析①在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。②生產(chǎn)生活：光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。焰火、霓虹燈光、激光、熒光、LED燈光等都與核外電子躍遷釋放能量有關(guān)。四、構(gòu)造原理與電子排布式1.構(gòu)造原理(1)內(nèi)容：以光譜學(xué)事實為基礎(chǔ)，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級的順序稱為構(gòu)造原理。(2)構(gòu)造原理示意圖：圖中用小圓圈表示一個能級，每一行對應(yīng)一個能層，箭頭引導(dǎo)的曲線顯示遞增電子填入能級的順序。注：電子填充的常見一般規(guī)律：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s(3)能級交錯：構(gòu)造原理告訴我們，隨核電荷數(shù)遞增，電子并不總是填滿一個能層后再開始填入下一個能層的。這種現(xiàn)象被稱為能級交錯。注：①構(gòu)造原理呈現(xiàn)的能級交錯源于光譜學(xué)事實，是經(jīng)驗的，而不是任何理論推導(dǎo)的結(jié)果。構(gòu)造原理是一個思維模型，是個假想過程。②能級交錯現(xiàn)象是電子隨核電荷數(shù)遞增而出現(xiàn)的填入電子順序的交錯，并不意味著先填的能級能量一定比后填的能級能量低2.電子排布式(1)定義：電子排布式是用核外電子分布的能級及各能級上的電子數(shù)來表示電子排布的式子。(2)表示方法：(3)書寫方法——“三步法”（構(gòu)造原理是書寫基態(tài)原子電子排布式的主要依據(jù)）第一步：按照構(gòu)造原理寫出電子填入能級的順序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s第二步：根據(jù)各能級容納的電子數(shù)填充電子。第三步：去掉空能級，并按照能層順序排列即可得到電子排布式。注：(1)在書寫電子排布式時，一般情況下，能層低的能級要寫在左邊，而不是按構(gòu)造原理的順序?qū)憽＃?）在得出構(gòu)造原理之前，由原子光譜得知有些過渡金屬元素基態(tài)原子電子排布不符合構(gòu)造原理，如Cr和Cu的最后兩個能級的電子排布分別為3d54s1和3d104s1。由此可見，構(gòu)造原理是被理想化了的。(5)簡化電子排布式①定義：將原子中已經(jīng)達(dá)到稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的部分，用相應(yīng)的稀有氣體元素符號外加方括號表示的式子稱為簡化電子排布式。②表示方法：如氮、鈉、鈣的簡化電子排布式分別為[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s2。(6)價層電子排布式①價電子層的定義：為突出化合價與電子排布的關(guān)系，將在化學(xué)反應(yīng)中可能發(fā)生電子變動的能級稱為價電子層(簡稱價層)。②價電子的位置：對于主族元素和零族元素來說，價電子就是最外層電子。表示方法：nsx或nsxnpy對于副族和第VIII族元素來說，價電子除最外層電子外，還可能包括次外層電子。表示方法：(n-1)dxnsy或ndx(鈀4d10)或(n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy③舉例：元素周期表中給出了元素的價層電子排布式。如Cl的價層電子排布式為3s23p5,Cr的價層電子排布式為3d54s1。五、電子云與原子軌道1.電子云(1)概率密度：用P表示電子在某處出現(xiàn)的概率，V表示該處的體積，則稱為概率密度，用ρ表示。(2)電子云：由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。換句話說，電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。注：①電子云圖表示電子在核外空間出現(xiàn)概率的相對大小。電子云圖中小點越密，表示電子出現(xiàn)的概率越大。②電子云圖中的小點并不代表電子，小點的數(shù)目也不代表電子實際出現(xiàn)的次數(shù)。③電子云圖很難繪制，使用不方便，故常使用電子云輪廓圖。(3)電子云輪廓圖：①繪制電子云輪廓圖的目的：表示電子云輪廓的形狀，對核外電子的空間運動狀態(tài)有一個形象化的簡便描述。例如，繪制電子云輪廓圖時，把電子在原子核外空間出現(xiàn)概率P=90%的空間圈出來②s電子、p電子的電子云輪廓圖s電子的電子云輪廓圖：所有原子的任一能層的s電子的電子云輪廓圖都是球形，只是球的半徑不同。同一原子的能層越高，s電子云的半徑越大，如下圖所示。這是由于1s、2s、3s……電子的能量依次增高，電子在離核更遠(yuǎn)的區(qū)域出現(xiàn)的概率逐漸增大，電子云越來越向更大的空間擴(kuò)展。圖：同一原子的s電子的電子云輪廓圖p電子的電子云輪廓圖：p電子云輪廓圖是啞鈴狀的。每個p能級都有3個相互垂直的電子云，分別稱為px、py,和pz，右下標(biāo)x、y、z分別是p電子云在直角坐標(biāo)系里的取向，如圖所示。p電子云輪廓圖的平均半徑隨能層序數(shù)的增大而增大。圖：px、py、pz的電子云輪廓圖2.原子軌道(1)定義：量子力學(xué)把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道。各能級的一個伸展方向的電子云輪廓圖即表示一個原子軌道。(2)不同能層的能級、原子軌道及電子云輪廓圖注：①同一能層中，不同能級原子軌道的能量及空間伸展方向不同；但同一能級的幾個原子軌道的能量相同②人們把同一能級的幾個能量相同的原子軌道稱為簡并軌道。(3)各能級所含原子軌道的數(shù)目能級符號nsnpndnf軌道數(shù)目1357六、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理1.電子自旋（1）定義：電子除空間運動狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫做自旋。電子自旋可以比喻成地球的自轉(zhuǎn)。（2）兩種取向及表示方法：電子自旋在空間有順時針和逆時針兩種取向。常用方向相反的箭頭“↑”和“↓”表示自旋狀態(tài)相反的電子。注：①自旋是微觀粒子普遍存在的一種如同電荷、質(zhì)量一樣的內(nèi)在屬性。②能層、能級、原子軌道和自旋狀態(tài)四個方面共同決定電子的運動狀態(tài)，電子能量與能層、能級有關(guān)，電子運動的空間范圍與原子軌道有關(guān)③一個原子中不可能存在運動狀態(tài)完全相同的2個電子。2、泡利原理在一個原子軌道里，最多只能容納2個電子，它們的自旋相反，這個原理被稱為泡利原理（也稱為泡利不相容原理）。3、電子排布的軌道表示式(1)含義：軌道表示式(又稱電子排布圖)是表述電子排布的一種圖式。舉例：如氫和氧的基態(tài)原子的軌道表示式：(2)書寫要求：①在軌道表示式中，用方框(也可用圓圈)表示原子軌道，1個方框代表1個原子軌道，通常在方框的下方或上方標(biāo)記能級符號。②不同能層及能級的原子軌道的方框必須分開表示，能量相同（同一能層相同能級）的原子軌道(簡并軌道)的方框相連。③箭頭表示一種自旋狀態(tài)的電子，“↑↓”稱電子對，“↑”或“↓”稱單電子(或稱未成對電子);箭頭同向的單電子稱自旋平行，如基態(tài)氧原子有2個自旋平行的2p電子。④軌道表示式的排列順序與電子排布式順序一致，即按能層順序排列。有時畫出的能級上下錯落，以表達(dá)能量高低不同。⑤軌道表示式中能級符號右上方不能標(biāo)記電子數(shù)。(3)書寫方法：以Si原子為例，說明軌道表示式中各部分的含義：4.洪特規(guī)則(1)內(nèi)容：基態(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行，稱為洪特規(guī)則。注：①洪特規(guī)則只針對電子填入簡并軌道而言，并不適用于電子填入能量不同的軌道。②當(dāng)電子填入簡并軌道時，先以自旋平行依次分占不同軌道，剩余的電子再以自旋相反依次填入各軌道。(2)特例：簡并軌道上的電子排布處于全充滿、半充滿和全空狀態(tài)時，具有較低的能量和較高的穩(wěn)定性。舉例：如基態(tài)24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,為半充滿狀態(tài)，易錯寫為1s22s22p63s23p63d44s2；基態(tài)29Cu的電子排布式為[Ar]3d104s1，易錯寫為[Ar]3d94s2。5.能量最低原理(1)內(nèi)容：在構(gòu)建基態(tài)原子時，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個原子的能量最低，這就是能量最低原理。(2)說明：①基態(tài)原子的能量最低，故基態(tài)原子的電子排布是能量最低的原子軌道組合。②整個原子的能量由核電荷數(shù)、電子數(shù)和電子狀態(tài)三個因素共同決定，相鄰能級能量相差很大時，電子填入能量低的能級即可使整個原子能量最低(如所有主族元素的基態(tài)原子);而當(dāng)相鄰能級能量相差不太大時，有1~2個電子占據(jù)能量稍高的能級可能反而降低了電子排斥能而使整個原子能量最低(如所有副族元素的基態(tài)原子)。③基態(tài)原子的核外電子排布遵循泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理?！敬笳锌偨Y(jié)】一、①電子的躍遷是物理變化(未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移),而原子得失電子發(fā)生的是化學(xué)變化。②電子可以從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，相反也可以從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)，釋放能量。光（輻射）是電子躍遷釋放能量的重要形式。舉例：焰火、霓虹燈光、激光、熒光、LED燈光等③激發(fā)態(tài)原子不穩(wěn)定，易釋放能量變?yōu)榛鶓B(tài)原子。④一般在能量相近的能級間發(fā)生電子躍遷。如1s22s22p2表示基態(tài)碳原子，1s22s12p3為激發(fā)態(tài)碳原子（電子數(shù)不變）。二1．能層數(shù)＝電子層數(shù)，能級數(shù)＝能層序數(shù)。即：第一能層(K,1層電子)，只有s能級；第二能層(L,2層電子)，有s、p兩種能級，p能級上有三個原子軌道px、py、pz，它們具有相同的能量，第三能層(M,3層電子)，有s、p、d三種能級。(1)不同能層之間，符號相同的能級的能量隨著能層數(shù)的遞增而增大。(2)在相同能層各能級能量由低到高的順序是ns<np<nd<nf。(3)不同能層中同一能級，能層數(shù)越大，能量越高。例如：1s<2s<3s<4s……2．(1)任一能層的能級總是從s能級開始，而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)；(2)以s、p、d、f……排序的各能級可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7……的二倍；(3)構(gòu)造原理中存在著能級交錯現(xiàn)象；(4)我們一定要記住前四周期的能級排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。3．每一能層中能級順序依次為：ns、np、nd、nf……，故每個能層都有s能級，第二能層出現(xiàn)p能級，第三能層才有d能級，第四能層才有f能級。三、書寫電子排布圖式的“七”注意(1)一個方框表示一個原子軌道，一個箭頭表示一個電子。(2)不同能級中的□要相互分開，同一能級中的□要相互連接。(3)整個電子排布圖中各能級的排列順序要與相應(yīng)的電子排布式一致。(4)當(dāng)□中有2個電子時，它們的自旋狀態(tài)必須相反。(5)基態(tài)原子的電子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則。(6)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns、(n－1)d、np的順序填充，但在書寫時，仍把(n－1)d放在ns前。如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失電子時，卻先失4s軌道上的電子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。(7)要注意比較原子核外電子排布式、簡化電子排布式、原子外圍電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系。如Cu的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；簡化電子排布式：[Ar]3d104s1；外圍價層電子排布式：3d104s1。四、電子躍遷(1)電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，將釋放能量；反之，將吸收能量。光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。(2)電子的躍遷是物理變化(未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移)，而原子得失電子時發(fā)生的是化學(xué)變化。(3)一般在能量相近的能級間發(fā)生電子躍遷。五、原子核外電子排布“兩原理，一規(guī)則”的正確理解(1)原子核外電子排布符合能量最低原理、洪特規(guī)則、泡利原理，若違背其一，則電子能量不處于最低狀態(tài)。書寫基態(tài)原子電子排布時，應(yīng)注意以下易錯點：(違反能量最低原理)(違反泡利原理)(違反洪特規(guī)則)(違反洪特規(guī)則)(2)半充滿、全充滿狀態(tài)的原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定如ns2、np3、np6Cr：3d54s1Mn：3d54s2Cu：3d104s1Zn：3d104s2由于能級交錯，3d軌道的能量比4s軌道的能量高，排電子時先排4s軌道再排3d軌道，而失電子時，卻先失4s軌道上的電子?！纠?】以下能級符號不正確的是()A．2d B．3s C．4p D．5f【答案】A【解析】A項，第2層只有2s、2p能級，不存在2d能級，A項錯誤；B項，第3層有3s、3p、3d能級，存在3s能級，B項正確；C項，第4層有4s、4p、4d、4f能級，存在4p能級，C項正確；D項，第5層有5s、5p、5d、5f……能級，存在5f能級，D項正確；故選A?！纠?】若以E(nl)表示某能級的能量，以下各式中正確的是()A．E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)B．E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)C．E(4s)<E(3s)<E(2s)<E(1s)D．E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)【答案】B【解析】根據(jù)構(gòu)造原理，各能級能量大小的排列順序為1s2s2p3s3p4s3d4p5s……能量由低到高，A項和D項正確順序為：E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s)；對于不同能層的相同能級，能層序數(shù)越大，能量越高，C項正確順序為E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s)。【例3】下列關(guān)于同一原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)的說法中，正確的是()A．基態(tài)時的能量比激發(fā)態(tài)時高B．激發(fā)態(tài)時比較穩(wěn)定C．由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)過程中吸收能量D．電子僅從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時才會產(chǎn)生原子光譜【答案】C【解析】原子處于激發(fā)態(tài)時能量較高，較不穩(wěn)定，A、B不正確；電子從基態(tài)躍遷到較高能量的激發(fā)態(tài)時，也會產(chǎn)生原子光譜，D不正確?！纠?】對充有氖氣的霓虹燈管通電，燈管發(fā)出紅色光。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是()A．電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時以光的形式釋放能量B．電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時吸收除紅光以外的光線C．氖原子獲得電子后轉(zhuǎn)變成發(fā)出紅光的物質(zhì)D．在電流的作用下，氖原子與構(gòu)成燈管的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)【答案】A【解析】氖原子中能量較高軌道上的電子以光的形式向外輻射能量躍遷到能量較低的軌道上，所發(fā)出的光的波長恰好位于可見光區(qū)域中的紅色波段?！纠?】下列關(guān)于電子云示意圖的敘述正確的是()A．電子云表示電子的運動軌跡B．黑點的多少表示電子個數(shù)的多少C．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)的概率小，離核越遠(yuǎn)電子出現(xiàn)的概率越大D．處在2pz軌道的電子主要在xy平面的上、下方出現(xiàn)【答案】D【解析】電子云示意圖是用小黑點的疏密來表示電子在原子核外出現(xiàn)的概率的大小，A、B錯誤；1s軌道的電子云呈球形對稱，在原子核附近小黑點密集，電子出現(xiàn)的概率大，離核越遠(yuǎn)電子出現(xiàn)的概率越小，C錯誤；處在2pz軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布相對于z軸對稱，電子主要在xy平面的上、下方出現(xiàn)，D正確。【例6】下列說法中正確的是()A．p軌道是“8”字形的，所以p電子走“8”字形B．電子層數(shù)為3時，有3s、3p、3d、3f四個軌道C．氫原子中只有一個電子，故氫原子只有一條軌道D．原子軌道與電子云都是用來形象描述電子運動狀態(tài)的【答案】D【解析】p軌道是啞鈴形，是說電子出現(xiàn)概率高的“區(qū)域”的形狀，而不是p電子的運動軌跡，A錯；n＝3時，共有3s、3p、3d三個能級，共有1＋3＋5＝9個軌道，B錯。一、單選題1．CO2的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，是一種廉價易得的基本化工原料，我國提出力爭在2060年前實現(xiàn)碳中和。碳中和：通過節(jié)能減排，植樹造林，化工合成等治理CO2的手段，使CO2排放量減少甚至是回收利用，以此達(dá)到CO2“零排放”的目的。在二氧化碳合成甲醇的研究中，催化劑是研究的關(guān)鍵。目前國內(nèi)外研究主要集中于銅基催化劑，有學(xué)者提出了CO2的轉(zhuǎn)化過程如圖所示。下列說法正確的是A．基態(tài)銅電子排布：[Ar]3d94s2B．甲酸乙酯是該過程的催化劑C．步驟④中有化學(xué)鍵的斷裂和形成D．反應(yīng)過程中，催化劑參與反應(yīng)，降低了反應(yīng)的焓變【答案】C【詳解】A．電子排布為全滿或半滿時，原子的能量最低，較穩(wěn)定，所以基態(tài)銅（Cu）原子的電子排布式為[Ar]3d104s1，選項A錯誤；B．催化劑在反應(yīng)前后的量是不變的，反應(yīng)④生成了甲酸乙酯，但在其它步驟中未有甲酸乙酯的參與，即甲酸乙酯只有生成，沒有消耗，所以甲酸乙酯不是催化劑，選項B錯誤；C．由圖可知步驟④中的C?O和H?O鍵均發(fā)生了斷裂，生成了金屬羥基化合物(H?O?M)和甲酸乙酯，選項C正確；D．催化劑可以加快反應(yīng)速率，降低反應(yīng)的活化能，改變反應(yīng)歷程，但不改變焓變，選項D錯誤；答案選C。2．下列描述原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語正確的是A．碳原子結(jié)構(gòu)示意圖：B．基態(tài)銅原子()的價層電子排布式：C．氧原子核外能量最高的電子云的形狀：D．碳原子核外電子的軌道表示式：【答案】C【詳解】A．在原子結(jié)構(gòu)示意圖中，圓圈內(nèi)的質(zhì)子數(shù)應(yīng)帶“+”，則碳原子結(jié)構(gòu)示意圖為，A不正確；B．原子核外電子排布時，需遵循洪特規(guī)則，所以基態(tài)銅原子()的價層電子排布式不是，而是3d104s1，B不正確；C．氧原子的電子排布式為1s22s22p4，則核外能量最高的電子云為p電子云，形狀為：，C正確；D．碳原子核外電子排布為1s22s22p2，軌道表示式為，D不正確；故選C。3．下列化學(xué)用語或圖示表達(dá)正確的是A．氯化氫的電子式： B．反—2—丁烯的球棍模型：C．的空間填充模型： D．基態(tài)氮原子的軌道表示式：【答案】B【詳解】A．氯化氫是共價化合物，電子式為，故A錯誤；B．反—2—丁烯中甲基位于碳碳雙鍵平面的兩側(cè)，球棍模型為，故B正確；C．二氧化碳的空間構(gòu)型為直線形，空間填充模型為，故C錯誤；D．氮元素的電子排布式為1s22s22p3，軌道表示式為，故D錯誤；故選B。4．下列各項敘述錯誤的是A．如果硫原子的軌道表示式為，則違反了泡利不相容原理B．如果25號Mn元素的基態(tài)原子電子排布式為，則違反了能量最低原理C．氮原子的軌道表示式為，符合洪特規(guī)則和泡利不相容原理D．泡利不相容原理、洪特規(guī)則、能量最低原理是基態(tài)原子的核外電子排布的原則【答案】A【詳解】A．如果硫原子的軌道表示式為，則違反了洪特規(guī)則，A錯誤；B．25號元素的基態(tài)原子電子排布式為，如果Mn元素的基態(tài)原子電子排布式為，則違反了能量最低原理，B正確；C．氮原子的軌道表示式為，符合洪特規(guī)則和泡利不相容原理，C正確；D．泡利不相容原理、洪特規(guī)則、能量最低原理是基態(tài)原子的核外電子排布的原則，D正確；故選A。5．X、Y、Z三種元素的原子，其價電子排布式分別為ns1、3s23p4和2s22p4，由這三種元素組成的化合物的化學(xué)式不可能是A．X2Y2Z7 B．X2YZ4 C．X2YZ3 D．XYZ3【答案】D【分析】X價電子排布式分別為ns1，則X為ⅠA族元素，化合價為+1價，Y的排布式為3s23p4，則Y為S元素，Z的價電子排布式為2s22p4，則Z為O元素，化合價為-2價?！驹斀狻緼．X2Y2Z7中Y的化合價為+6價，S元素有+6價，故A不符合題意；B．X2YZ4中Y的化合價為+6價，S元素有+6價，故B不符合題意；C．X2YZ3中Y的化合價為+4價，S元素有+4價，故C不符合題意；D．XYZ3中Y的化合價為+5價，S元素不存在+5價，故D符合題意；答案選D。6．三甲基鎵[]是應(yīng)用最廣泛的一種金屬有機化合物，可通過如下反應(yīng)制備：。下列說法錯誤的是A．Al原子的核外電子有7種空間運動狀態(tài) B．原子的中子數(shù)為14C．的核外三個電子能層均充滿電子 D．Ga位于周期表中第四周期ⅢA族【答案】C【詳解】A．鋁原子的核外電子排布式為：1s22s22p63s23p1，有1+1+3+1+1=7個原子軌道，則核外電子有7種空間運動狀態(tài)，故A正確；B．27Al原子的質(zhì)量數(shù)為27，質(zhì)子數(shù)為13，則中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)=27-13=14，故B正確；C．Cl-核外各層所含電子數(shù)分別為2、8、8，M層最多容納18個電子，則M層沒有充滿電子，故C錯誤；D．Ga是31號元素，核外有四個電子層，最外層有三個電子，則位于周期表的第四周期ⅢA族，故D正確；故選：C。7．下列化學(xué)用語中正確的是A．次氯酸的電子式：B．的離子結(jié)構(gòu)示意圖：C．基態(tài)Cr的電子排布式：D．的空間填充模型：【答案】A【詳解】A．次氯酸的結(jié)構(gòu)式為Cl—O—H，電子式為，故A正確；B．亞鐵離子的核電荷數(shù)為26，核外3個電子層，最外層電子數(shù)為14，離子的結(jié)構(gòu)示意圖為，故B錯誤；C．鉻元素的原子序數(shù)為24，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，故C錯誤；D．三氯化磷的空間構(gòu)型為三角錐形，磷原子的原子半徑大于氯原子的，空間填充模型為，故D錯誤；故選A。8．高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型凈水劑，可用于飲用水處理。濕法制高鐵酸鈉的反應(yīng)原理為2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。下列有關(guān)說法不正確的是A．H2O的球棍模型為 B．基態(tài)Fe3+的簡化電子排布式為[Ar]3d34s2C．NaClO的電子式為 D．37Cl原子結(jié)構(gòu)示意圖為【答案】B【詳解】A．H2O是角形分子，球棍模型為，A正確；B．鐵原子失去3個電子形成鐵離子，基態(tài)Fe3+的簡化電子排布式為[Ar]3d5，B錯誤；C．NaClO是由次氯酸根離子和鈉離子構(gòu)成的離子化合物，電子式為，C正確；D．氯為17號元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，D正確；故選B。9．鈦合金材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國防、航天、醫(yī)療等領(lǐng)域。已知常溫下鈦()與酸、堿均不反應(yīng)，高溫下能被空氣氧化。由鈦鐵礦(主要成分為)提取金屬鈦的主要流程如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是A．基態(tài)原子的價層電子排布式為B．可用稀鹽酸或稀氫氧化鈉溶液除去金屬鈦中的少量鎂單質(zhì)C．步驟Ⅱ中焦炭為還原劑，為還原產(chǎn)物D．步驟Ⅲ需在氮氣氛圍中進(jìn)行，防止金屬被空氣氧化【答案】C【分析】由流程可知，I中發(fā)生反應(yīng)2FeO+CCO2↑+2Fe，Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO，Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)2Mg+TiCl42MgCl2+Ti。【詳解】A．Ti的原子序數(shù)為22，其基態(tài)原子的價層電子排布式為3d24s2，A錯誤；B．常溫下鈦與酸、堿均不反應(yīng)，鎂與稀鹽酸反應(yīng)，但與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，因此可用稀鹽酸除去金屬鈦中的少量鎂單質(zhì)，不能用氫氧化鈉溶液，B錯誤；C．Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO，碳元素化合價升高，C為還原劑，CO為氧化產(chǎn)物，氯元素化合價降低，氯氣為氧化劑，TiCl4為還原產(chǎn)物，C正確；D．Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)2Mg+TiCl42MgCl2+Ti，鎂與氮氣反應(yīng)生成氮化鎂，不能在氮氣氛圍中進(jìn)行，D錯誤；答案選C。10．工業(yè)上通常利用反應(yīng)來獲得單質(zhì)鋁，該反應(yīng)還需要添加(冰晶石)以降低氧化鋁的熔化溫度。下列表示相關(guān)微粒的化學(xué)用語錯誤的是A．質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等的氟原子：B．的結(jié)構(gòu)示意圖：C．基態(tài)鈉原子外圍電子排布式：D．基態(tài)氧原子的軌道表示式：【答案】D【詳解】A．氟原子質(zhì)子數(shù)為9，則質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等的氟原子質(zhì)量數(shù)為18，原子符號表示為，A正確；B．鋁離子的核外電子數(shù)為10，有2個電子層，鋁離子結(jié)構(gòu)示意圖為，B正確；C．鈉基態(tài)原子的電子排布式為，其外圍電子排布式為，C正確；D．O原子的軌道表示式為，D錯誤；故選D。二、填空題11．按要求填空：(1)Fe成為陽離子時首先失去軌道電子，Sm的價層電子排布式為，價層電子排布式為。(2)Cu2+基態(tài)核外電子排布式為?！敬鸢浮?1)4s4f6(2)或【詳解】（1）金屬原子變?yōu)殛栯x子，首先失去最外層電子，故優(yōu)先失去4s軌道上的電子；Sm的價層電子排布式為，價層電子排布式為；（2）銅為29號元素，基態(tài)核外電子排布式為或。12．按要求填空：(1)基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對的電子數(shù)之比為。(2)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為。(3)Fe基態(tài)核外電子排布式為。(4)氮原子價層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為?！敬鸢浮?1)4:5(2)1s22s22p63s23p63d24s2(3)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(4)【詳解】（1）基態(tài)的層價電子排布式為，價層電子排布圖為，未成對電子數(shù)為4；基態(tài)的價層電子排布式為，價層電子排布圖為，未成對電子數(shù)為5，故基態(tài)與中未成對的電子數(shù)之比為4:5，故答案為：4:5；（2）Ti是22號元素，所以基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為，故答案為：1s22s22p63s23p63d24s2；（3）Fe是第26號元素，基態(tài)核外電子排布式為或，故答案為：1s22s22p63s2