专题一 原子结构

【考试说明】

1、认识原子核外电子的运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义。

2、了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布。

【知识要点】

考点一：原子核外电子的运动的特征

1．电子层（能层）

（1）在含有多个电子的原子里，由于电子的 各不相同，因此，它们运动的区域也不同，通常能量低的电子在离核 区域运动，而能量高电子在离核较远的区域运动。

（2）电子层的表示符号

电子层（n） 一 二 三 四 五 六 七

对应表示符号

2．电子云：电子在核外空间出现机会(概率)多少的形象化描述。

电子运动的特点：①质量极小 ②运动空间极小 ③极高速运动。

电子云的描述：电子在原子核外空间一定范围内出现，可以想象为 笼罩在原子核周围，所以，人们形象地把它叫做“ ”。

电子云中的一个小黑点代表 ；电子云密度大的地方，表明 ；

例1.下列关于氢原子电子云图的说法正确的是

A.通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目大

B.黑点密度大，单位体积内电子出现的机会大

C.通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动

D.电子云图是对运动无规律性的描述

3．原子轨道：电子出现概率约为90％的空间所形成的电子云轮廓图。

处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，原子轨道用小写的英文字母 、 、 、 表示不同轨道，可容纳的电子数依次是 、 、 、

其中轨道呈球形；能层序数越大，原子轨道的半径越大。轨道呈纺锤形，每个p能级有3个原子轨道，他们相互垂直，分别以Px、Py、Pz表示。

4．能层与能级

能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：

能 层(n)

一

二

三

四

五

六

七

符 号

K

L

M

N

O

P

Q

能 级(l)

1s

2s

2p

3s

3p

3d

4s

4p

4d

4f

5s

…

……

最 多

电 子 数

2

…

……

……

2n2

例2.下列有关认识正确的是

A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7 B.各能层含有的电子数为2n2

C.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束 D.各能层含有的能级数为n -1

5．构造原理：基态原子电子排布式

电子能级顺序：1s　2s2p　3s3p　4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p…ns (n－2)f(n－1)d np

构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。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)等。

［练习］：写出下列原子的电子排布式。

19K 24Cr 26Fe3+

35Br 29Cu 25Mn2+

1．能量最低原理:电子先占据的轨道，再依次进入能量 的轨道.

2．泡利不相容原理:每个轨道最多容纳自旋状态不同的电子.

3．洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占的轨道，且自旋状态。

洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性。 如24Cr [Ar]3d54s1 、 29Cu [Ar]3d104s1.

例3.下列关于价电子构型为3s23p4的粒子描述正确的是

A.它的元素符号为O B.它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4

C.它可与H2生成液态化合物 D.其轨道表示式为：

1s 2s 2p 3s 3p

［练习］：写出下列原子的轨道表示式。

6C 13Al

1．基态： 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： 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．基态与激发态相互转化的能量转化的关系

基态原子 激发态原子

4．光谱：

例4.下列电子排布中，原子处于激发状态的是

A.1s22s22p5 B. 1s22s22p43s2 C. 1s22s22p63s23p63d44s2 D. 1s22s22p63s23p63d34s2

【考题在线】

1、当碳原子的核外电子排布由 转变为 时，下列说法正确的是

A．碳原子由基态变为激发态 B．碳原子由激发态变为基态

C．碳原子要从外界环境中吸收能量 D．碳原子要向外界环境释放能量

2、（09年海南）在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是

A．最易失去的电子能量最高 B．电离能最小的电子能量最高

C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 D．在离核最近区域内运动的电子能量最低

3、现有x、y、z三种元素的原子，电子最后排布在相同的能级组上，而且y的核电荷比x大12个单位，z的质子数比y多4个。1摩尔的x同酸反应能置换出1克氢气，这时x转化为具有氩原子型电子层结构的离子。

（1）判断x、y、z各为何种元素？ （2）写出x原子、y的阳离子、z的阴离子的电子排布式。

【教学反思】