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2010届高三化学一轮考点精讲精析 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？ 四、基态、激发态、光谱 1．基态：最低能量状态。如处于最低能量状态的原子称为基态原子。 2．激发态：较高能量状态（相对基态而言）。如基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级成为激发态原子。 3．光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收（基态→激发态）和放出（基态→激发态）能量，产生不同的光谱——原子光谱（吸收光谱和发射光谱）。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。 试题枚举 【例1】下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是（ ） A．原子核外的电子象云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云 B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动 C．p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原子轨道也在增多 D．与s电子原子轨道相同，p电子原子轨道的平均半径随能层的增大而增大 解析： 电子云是对电子运动的形象化描述，它仅表示电子在某一区域内出现的概率，并非原子核真被电子云雾所包裹，故选项A错误。原子轨道是电子出现的概率约为90%的空间轮廓，它表明电子在这一区域内出现的机会大，在此区域外出现的机会少，故选项B错误。无论能层序数n怎样变化，每个p能级都是3个原子轨道且相互垂直，故选项C错误。由于按1p、2p、3p……的顺序，电子的能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，电子云越来越向更大的空间扩展，原子轨道的平均半径逐渐增大。 答案： D 【例2】下列有关认识正确的