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【金版新学案】2015届高考化学总复习3.1原子结构原子核外电子排布课件苏教版

原子结构的基本概念

原子是物质的基本组成单位，由原子核和核外电子构成。原子核位于原子中心，由质子和中子组成，其中质子带正电荷，中子不带电。核外电子围绕原子核运动，带负电荷。原子的质量主要集中在原子核上，而原子的体积主要由核外电子的运动范围决定。

在化学研究中，原子结构理论的发展经历了从道尔顿原子论到现代量子力学模型的演变过程。现代原子结构理论认为，原子核外电子的运动具有波粒二象性，其运动状态不能用经典力学描述，而需要用量子力学中的波函数来描述。电子在原子核外的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则，这些原理共同决定了原子的电子构型。

原子核外电子排布是决定元素化学性质的关键因素。通过研究原子核外电子排布，我们可以理解元素周期律的本质，预测元素的化学行为，解释化学键的形成机理。在高考化学复习中，掌握原子结构及核外电子排布规律是理解后续化学知识的基础，也是解答相关化学问题的重要依据。

原子核外电子排布的基本规律

原子核外电子排布遵循一定的规律，这些规律是理解元素性质和化学反应的基础。能量最低原理指出，电子总是优先占据能量最低的轨道，只有当低能量轨道填满后，电子才会依次进入能量较高的轨道。这一原理决定了电子在原子核外的分层排布特征。

泡利不相容原理表明，在同一原子中，不可能有两个电子具有完全相同的四个量子数。这意味着每个原子轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子。这一原理解释了为什么电子在填充轨道时会表现出特定的配对行为。

第三，洪特规则指出，在等价轨道（即能量相同的轨道）上排布电子时，电子总是尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。只有在等价轨道半充满后，电子才开始配对。这一规则解释了为什么某些元素具有特殊的稳定性，如半充满或全充满的电子构型。

电子排布的表示方法主要有电子排布式、轨道表示式和电子排布图三种。电子排布式按照能级顺序写出电子在各能级上的分布，如钠原子的电子排布式为1s22s22p?3s1。轨道表示式则用方框表示原子轨道，用箭头表示电子及其自旋方向，能够直观地显示电子在轨道上的分布情况。电子排布图则是用同心圆表示电子层，用点表示电子，形象地展示电子的分层排布。

在实际应用中，我们需要特别注意一些特殊情况的电子排布，如铬（Cr）的电子排布为[Ar]3d?4s1而非[Ar]3d?4s2，铜（Cu）的电子排布为[Ar]3d1?4s1而非[Ar]3d?4s2。这些例外情况是由于半充满或全充满的d轨道具有额外的稳定性所致。

原子结构与元素性质的关系

原子核外电子排布直接决定了元素的化学性质。元素的原子半径、电离能、电负性等性质都与核外电子排布密切相关。随着原子序数的增加，核外电子排布呈现周期性变化，这是元素周期律的本质原因。主族元素的化学性质主要由最外层电子数决定，而过渡元素的化学性质则与次外层d电子的排布有关。

在高考化学复习中，掌握原子结构和核外电子排布规律对于理解化学键理论、分子结构、晶体结构等内容具有重要意义。例如，通过分析原子的电子排布，可以预测元素在形成化学键时的成键方式和成键数目；通过比较不同元素的电子排布，可以解释元素性质的相似性和差异性。

对于2015届高考考生而言，熟练掌握原子结构和核外电子排布的相关知识，不仅能够直接解答相关试题，还能为后续学习化学键、分子结构、元素周期律等知识奠定坚实基础。在复习过程中，应注重理解电子排布规律的本质，掌握电子排布的表示方法，熟悉常见元素的电子排布特征，特别是那些具有特殊电子构型的元素。

原子结构和核外电子排布是化学学科的基础理论，是理解物质微观结构和宏观性质的重要桥梁。通过系统学习和深入理解这一部分内容，考生将能够更好地把握化学学科的本质，提高分析问题和解决问题的能力，为高考化学取得优异成绩打下坚实基础。