[学科竞赛]2012年高中化学竞赛初赛模拟试卷 14.pdf

高中化学竞赛辅导练习 第四章 三维化学 第一节 必备原理知识 一．原子核外电子的排布 子核的平均距离依次增大，电子的能量依次增高。 现代原子结构理论认为，电子在原子核外高 ②亚层——也表示两方面意义：一方面表示 速运动，而且没有一定的轨道，所以，电子在核 电子云形状不同，s 电子云是以原子核为中心的 外运动时就像一团带负电荷的云雾笼罩着带正电 球形，p 电子云是以原子核为中心的无柄哑铃形， 荷的原子核，因此，通常把核外电子的运动比喻 d 和 f 电子云形状更复杂一些；另一方面，表示能 为电子云。原子结构理论进一步指出，核外电子 量不同，s、p 、d、f 电子能量依次增高。 是在不同层上运动，这些层叫做电子层；电子层 ③轨道——在一定的电子层上，具有一定的 又分为若干亚层；亚层还有不同的轨道；而在每 形状和伸展方向的电子云所占据的空间，称为一 个轨道中运动的电子还有两种不同的自旋。电子 个轨道。关于轨道的含义可以这样理解。轨道是 层、亚层、轨道、自旋四个方面决定了一个核外 指一个立体的空间；是原子核外电子云所占据的 电子的运动状态。 特定的空间；这个空间的大小、形状分别由电子 不同元素的原子核外有不同数目的电子，这 层、亚层决定。除了 s 电子云是球形外，其余亚 些电子是怎样在原子核外不同的电子层、亚层和 层的电子云都有方向，有几个方向就有几个特定 轨道中排布的？原子结构理论指出，电子在原子 空间，即有几个轨道。所以，轨道可以说是原子 核外的排布遵循三条规律，即泡利不相容原理、 核外每个 s 亚层和其余亚层的每个方向上的电子 能量最低原理和洪特规则三条规律可以写出不同 云所占据的特定的空间。每一个原子核外都有许 元素的电子排布式。 多电子层、亚层，因此，每个原子核外都有许多 以上是对核外电子运动和排布的概括叙述。 轨道。 这一部分内容还应着重了解以下几点： p 、d、f 亚层的电子云分别有 3 个、5 个和 7 1．关于电子云的含义 个伸展方向。因而分别有 3、5、7 个轨道：3 个 p 电子云是一个形象的比喻，是用宏观的现象 轨道 、5 个 d 轨道和 7 个 f 轨道。它们的能量完 去想象微观世界的情景，电扇通常只有三个叶片， 全相同；电子云形状也基本相同。 但高速转起来，看到的却是一团云雾，像是叶片 3 ．能级的概念 化成了云雾；电子在核外运动速度极高，而且没 在电子层、亚层、轨道和自旋这四个方面中， 有一定的轨迹，因而可以在想象中“看”到电子 与电子能量有关的是电子层和亚层。因此，将电 的运动“化”成了云雾，一团带负电荷的云雾。 子层和亚层结合起来，就可以表示核外电子的能 因此电子云不是实质性的云雾，不能理解为由无 量。核外电子的能量是不连续的，而是由低到高 数电子组成的云雾。应该指出，氢原子核外只有 象阶梯一样，每一个能量台阶称为一个能级。因 一个电子，也仍可以用电子云来描述。 此，1s、2s 、2p ……分别表示一个能级。 电子云常用由许多小黑点组成的图形表示。 4 ．氢原子和多电子原子核外的能级 小黑点密集的地方表示在该处的单位体积内，电 有同学认为，氢原子只有一个电子，因而只 子出现机会较多（或称为几率密度较大）。电子云 能有一个电子层。其实，正确的说法是，氢原子 图中单独