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高三化学一轮复习考点9 原子结构与原子核外电子能级分布
考点聚焦
1.了解原子核外电子的分层排布,掌握能层、能级及其表示。
2.掌握构造原理及核外电子排布规律,掌握1-36号元素的核外电子排布式
3.了解电子云与原子轨道概念,掌握原子轨道数目的判断方法
4.了解能量最低原子、基态、激发态、光谱
知识梳理
一、能层与能级
对多电子原子的核外电子,按 将其分成不同的能层(n);对于同一能层里能量不同的电子,将其分成不同的 ;能级类型的种类数与能层数相对应;同一能层里,能级的能量按 的顺序升高,即E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。
完成下表:各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数
能 层(n) 一 二 三 四 五 六 七
符 号 K L N O P Q
能 级(l) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 5s … ……
最 多
电 子 数 2 2 6 2 … ……
2 18 32 …… 2n2
由表中可知:①各能层最多容纳的电子数为 。
②能级类型的种类数与 数相对应
③s p d f 能级所含轨道数分别为 ,与能级所在能层无关。
二、电子云与原子轨道
1.电子云:电子在原子核外出现的概率密度分布。电子云是核外电子运动状态的形象化描述,小黑点的疏密表示 。
2.原子轨道:不同能级上的电子出现概率约为 %的电子云空间轮廓图。s电子的原子轨道呈 对称, ns能级各有 个原子轨道;p电子的原子轨道呈 ,np能级各有 个原子轨道,相互垂直(用px、py、pz表示);nd能级各有 个原子轨道;nf能级各有 个原子轨道。各轨道的的形状与所处的能层无关。
三、核外电子排布规律
1.构造原理:绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序:
1s、2s、2p、3s、3p、 、 、4p、5s、4d、5p、6s、4f……
构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从中可以看出,不同能层的能级有交错现象,如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。
构造原理是书写基态原子电子排布式的依据,也是绘制基态原子电子排布图(即轨道表示式)的主要依据之一。
思考:如何快速判断不同能级的能量高低?
2.能量最低原理:能量最低原理:原子核外电子遵循构造原理排布时,原子的能量处于最低状态。即在基态原子里,电子优先排布在 的能级里,然后排布在能量逐渐升高的能级里。当某能级中的原子轨道处于全充满或半充满状态时能量较低。
3.泡利原理:每个原子轨道里最多只能容纳 个自旋方向 的电子。
4.洪特规则:电子排布在同一能级的各个轨道时,优先占据 轨道,且自旋方向 。
思考:为什么在同一原子中不可能出现运动状态完全相同的两个电子?
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