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第十一章 物质结构与性质(选修③)

考点一 原子结构

1．能层和能级

(1)能层：原子核外电子是分层排布的,根据电子的能量差异,可将核外电子分成不同的能层。

(2)能级：在多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能不同,不同能量的电子分成不同的能级。

(3)能层与能级的关系

能层 符号 能级 最多 电子数 电子离核远近 电子能量高低 2．电子云与原子轨道 (1)电子云

①由于核外电子的概率分布看起来像一片云雾,因而被形象地称为电子云。 ②电子云轮廓图称为原子轨道。 (2)原子轨道

2 2 6 2 6 10 近→远 低→高 2 6 1014 一 K 1s 二 L 2s 2p 三 M 3s 3p 3d 四 N 4s 4p 4d 4f 五…… O…… 5s 5p…… 26…… 第 2 页 共 85 页

? ?

s能级 1 个??能级 3 个

?各能级上的原子轨道数目?p

d能级5个??f能级7个??……?

原 子 轨 道?

①相同能层上原子轨道能量的高低：ns＜np＜

?? nd＜nf

?②形状相同的原子轨道能量的高低：1s＜2s＜?

?能量关系? 3s＜4s……

③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原

?? 子轨道的能量相等，如2p、2p、2p轨道的

? 能量相等??

??s电子的原子轨道呈球形对称轨道形状?

?p电子的原子轨道呈哑铃形?

y

xz

3．基态原子核外电子排布 (1)排布原则

[注意] 当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量最低,如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。

(2)填充顺序——构造原理

绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循如图所示的排布顺序,人们把它称为构造原理。它是书写基态原子核外电子排布式的依据。

(3)基态原子核外电子排布的表示方法

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①电子排布式

a．用数字在能级符号的右上角标明该能级上排布的电子数,这就是电子排布式,例如K：1s22s22p63s23p64s1。

b．为了避免电子排布式书写过于繁琐,把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示,例如K：[Ar]4s1。

②电子排布图 用

或表示原子轨道,↑和↓分别表示两种不同自旋方向的电子。每个方框或圆圈代表

一个原子轨道,每个箭头代表一个电子,例如O：

(4)电子排布式和电子排布图(或轨道表达式)

电子排布式 简化电子排布式 电子排布图(或轨道表示式)

以硫原子为例 1s22s22p63s23p4 [Ne]3s23p4 价电子排布式

4．原子状态与原子光谱 (1)原子的状态

①基态原子：处于最低能量的原子。

②激发态原子：基态原子的电子吸收能量后,从低能级跃迁到高能级状态的原子。 (2)原子光谱

不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或释放不同的光,用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素,称为光谱分析。

(3)基态、激发态及光谱示意图

3s23p4

1．(2017·全国卷Ⅰ)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：

(1)元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为________ nm(填标号)。 A．404.4 C．589.2

B．553.5 D．670.8