原子结构
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关键点拨
1.认识核外电子排布的规律
在含有多个电子的原子中,根据电子的能量高低和电子通常运动区域的离核远近,核外电子处于不同的电子层。
电子层数可用两种方法表示:电子层序数(n)=1、2、3、4…或电子层符号K、L、M、N
核外电子排布的规律有:①核外电子分层排布时各电子层最多容纳的电子数是2n2(n表示电子层序数);②最外层电子数不超过8个(K层为最外层时则不超过2个);③次外层电子数不超过18个,倒数第三层电子数不超过32个。
以上三点在原子核外电子排布时需同时考虑。
元素的化学性质主要由原子的最外层电子数和电子层数决定。
在化学反应中,元素原子有通过得失电子或形成共用电子对达到稳定结构的倾向。
2.统计原理在描述原子核外电子运动状态方面的运用
原子中的核外电子在核外做高速运动,这种运动不同于宏观物体的运动。
科学上应用统计的原理,以电子在原子核外空间某处出现机会的多少,来描述原子核外电子运动规律。
为直观起见,我们用电子云来表示这种运动规律。
核外电子运动状态必须从电子层、电子亚层、电子云的伸展方向和电子自旋四个方面来描述。
除了能量最低原理外,原子核外电子的排布还遵循:在同一原子中,不可能存在运动状态完全相同的电子,因此,在同一轨道中,最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反;在同一亚层的各个轨道上,电子的排布尽可能分占不同的轨道,其中未成对的电子在不同轨道中的自旋状态相同。
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3.描述核外电子排布的表示方法
在描述核外电子排布时,我们可运用不同的表示方法,这些表示方法各有侧重,我们可以按需
来选用。
①电子式和结构示意图
在元素符号的周围用“·”(或“×”)来表示原子(或离子)的最外层电子,这种图式称为电子式。
例如,氧原子·••••
O·、钠原子Na·、氯离子[:••
••
l C:]-、氢氧根离子[:
••
••
O:H]-.
原子(离子)结构示意图是用来表示元素原子或离子核电荷数和核外电子分层排布情
况的示意图。
小圈和圈内的数字分别代表原子核和核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字代表该层的电子数。
例如,氮原子结构示意图为:
钠离子的结构示意图为:
氯离子的结构示意图为:
②电子排布式和轨道表示式
原子核外电子一般先占有能量较低的轨道,然后才依次进入能量较高的轨道。
在第
至第三电子层中,各亚层中轨道能量由低到高的顺序为:E1s,<E2s<E2p<E3s,<E3p.
原子核外电子的排布情况通常用电子排布式来表示,如铝原子的电子排布式可表示为：ls22s22p63s23p1,其中亚层符号右上角的数字表示该亚层轨道中所有的电子数。
为了清楚地表示同一亚层不同轨道中的电子排布情况,原子核外电子排布也可以用轨道表示式来表示。
在轨道表示式中,我们用“口”代表一个轨道,用“↑”和“↓”分别代
表两种自旋状态相反的电子。
例如,从氮原子的轨道表示式中,我们可以获知其电子亚层、电子云的伸展方向、电子自旋等核外电子排布的信息。
~
【例1】某种微粒的结构示意图为试回答:
（1）结构示意图中的“x”表示，,结构示意图中的“y”和微粒的电子层数共同定了该微粒的。
（2）如x-y=10,则由该结构示意图推知该微粒是(选填“原子”或“离子”）
（3）如y=8,该微粒带有2个单位负电荷,则该微粒的符号为。
该微粒的结构示意
图为 。
（4）如y=1的中性原子M 跟y=7的中性原子N 化合,则形成的化合物为 。
（用化学式表示）
【例3】某元素原子的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 1。
试回答:
（1）该原子核外共有 个电子层,有 种能量不同的电子
（2）核外电子占有的轨道总数是 个,有 种不同运动状态的电子。
￥ 练习题：
1.化学符号“C”左上角的数字“35”表示 A.质子数 B.中子数 C.电子数 D.质量数
2.古代哲学家们形成了不少有关物质构成的观点,但最终都没能成为科学,是因为 A.古人的思辨能力不强 B.古人的观点没有实验依据 C.古人的协作精神不够 D.古人的分析推理能力较弱
3.金属铂是催化科学中常用的材料,而铂在自然界有两种存在形式:t P 19878
和t P 20278,关于两种
原子,下列说法正确的是
A.中子数相同
B.质子数和质量数都相同
C.核外电子数相同,属于同一种原子
D.这两种原子是元素Pt 的同位素
4.下列用最外层电子排布式所表示的各对原子中,能形成离子化合物的是 和2s 22p 4 和3s 23p 5 和2s 22p 5 和3s 23p 6
5.请你根据下列主族元素的原子结构示意图,分别指出这些原子所含的质子数、电子数和电子层数。
（1） （2）
6.已知:某元素原子的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 3,试回答 (1)该原子的核电荷数是多少核外共有几个电子层？
(2)有几种能量不同的电子核外电子占有的轨道总数是几个
-
真题演练
1.（16.嘉定宝山.一模）化学科学需要借助化学专用语言描述，下列有关化学用语正确的是
A ．氯原子的电子排布式3s 23p 5
B ．Cl -的结构示意图
】
C ．氯离子的电子式Cl -
D ．质量数为37的氯原子17
37Cl
2．（16.虹口.一模）下列化学用语所表示的微粒，对水的电离平衡没有影响的是
A ．
B ．
C ．1s 22s 22p 63s 1
D ． [:•••
•r B :]-
3．（16.松江.一模）下列有关氮原子的化学用语错误的是 A ．:••
•N B ．
D.。
4．（16.闵行.一模）16O 中的“16”表示的含义是氧元素的
A ．相对原子质量
B ．近似相对原子质量
C ．某种同位素质量数
D ．某种同位素质子数
5．（16.崇明.一模）有关氧元素及含氧物质表示正确的是
A ．质子数为8、中子数为10的氧原子：108O
B ．氧离子2(O )-的结构示意图：
C ．氧原子最外层p 亚层电子排布式：2s 22p 4
D ．某碳氧化合物电子式：O C O ••
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••
••
6．（16.松江.一模）写出NH 4Cl 的电子式 。
7．（16.松江.一模）写出与氯同周期，有2个未成对电子的原子的电子排布式
、 。
8.（16.闵行.一模）铝原子核外有 种不同运动状态的电子，有_____种能量不同的电子。
8+ 2 8
9.（16.松江.一模）乙烯的电子式为__________________。