内容正文:
【典例1】下列说法正确的是
A.氢原子光谱是元素的所有光谱中最复杂的光谱之一
B.“量子化”就是不连续的意思,微观粒子运动均有此特点
C.玻尔理论是当前研究物质结构的最先进的理论
D.原子中电子在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着
【思路点拨】解答本题要注意如下两点:
【自主解答】选B。氢原子光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱;原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁,而电子所处的轨道的能量是“量子化”的,宏观物质无此特点;玻尔理论只是解释了核外电子的分层排布,并没有揭示核外电子的真正运动状态,20世纪建立的量子力学理论进一步揭示了原子核外电子的运动,使人们对原子结构有了更深刻的认识;原子中电子没有确定的半径,原子半径是电子运动的“区域”。
【典例2】下列说法正确的是
A.同一原子中,在1s、2s、3s轨道上运动的电子的能量相同
B.同一原子中2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C.3px和3py轨道上的电子的运动状态相同
D.在2px轨道上运动的两个电子的运动状态不相同
【思路点拨】解答该题应注意以下三点:
【自主解答】选D。1s、2s、3s轨道分别在K、L、M电子层上,电子能量应依次升高,A项错;2p、3p、4p能级虽然电子层不同,但能级类型相同,原子轨道的形状和空间伸展方向相同,都有px、py、pz三个轨道,轨道数相同,B项错;3px和3py轨道是两个不同的原子轨道,空间伸展方向不同,故两个轨道上的电子的运动状态不同,C项错;2px轨道上的两个电子所处的电子层、能级和原子轨道均相同,但自旋方向肯定不同,故运动状态不同,D项正确。
【互动探究】(1)3px和3py轨道上若有4个电子,共有几种运动状态?
提示:4个电子分处于2个轨道,而每个轨道中的2个电子又是2种自旋状态,故共有4种运动状态。
(2)B项中3种能级的能量关系如何?
提示:3种能级分别属于第二、第三、第四电子层,电子层序数越大能量越高,它们的能量关系是2p<3p<4p。
一、选择题(本题包括6小题,每小题6分,共36分)
1.哪个原子结构模型最早成功解释了氢原子光谱为线状光谱( )
A.卢瑟福原子结构模型
B.玻尔原子结构模型
C.量子力学模型
D.汤姆逊原子结构模型
【解析】选B。玻尔原子结构模型最早成功解释了氢原子光谱为线状光谱。汤姆逊原子结构模型只解释了原子中存在电子的问题(是在发现电子的基础上提出来的),其原子结构模型为“葡萄干布丁”模型。卢瑟福原子结构模型是根据α粒子散射实验提出来的,解决了原子核的问题(带正电的部分集中在一个核上)。量子力学模型是在量子力学理论的基础上提出来的,是一个统计的结果。
2.在下列能级中,所含的原子轨道数最多的是( )
A.7s B.3d
C.5f D.6p
【解析】选C。不同能级中所含原子轨道的数目与电子层无关,7s、3d、5f、6p能级中分别含有1、5、7、3个原子轨道。
3.(2011·古田高二检测)以下能级符号正确的是( )
A.2d B.2f C.3f D.6s
【解析】选D。代表电子层的主量子数n确定后,则该电子层中代表能级的角量子数l的取值最多为n个,且角量子数均从0开始,即任一电子层均是从s能级开始,且电子层与能级关系如下:
4.关于3px和3py的叙述中,正确的是( )
A.它们是同一条轨道
B.二者能量相同
C.二者电子云在空间伸展方向相同
D.二者电子云形状不同
【解析】选B。3px和3py的n和l均相同,故二者能量相同,B正确;p轨道形状均为纺锤形,只是空间伸展方向不同,故C、D错误。
5.(2011·柳州高二检测)下列说法正确的是( )
A.在1s、2px、2py、2pz轨道中,都具有球对称性
B.因为p轨道是“8”字形的,所以p电子是“8”字形
C.氢原子只有1个电子,因此只有1个轨道
D.原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的
【解析】选D。s轨道在三维空间分布的图形为球形,具有球对称性,p轨道分布的图形为哑铃形,2px、2py、2pz分别相对于x、y、z轴对称,因此,p原子轨道在空间的分布沿x、y、z方向,A、B错。氢原子中只有1个电子,有1s轨道,但还存在空轨道,故C错误。
6.下列说法中正确的是( )
A.处于最低能量的原子叫做基态原子
B.3p2表示3p能级有两个轨道
C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
【解析】选A。B项p能级对应的磁量子数可以为0,+1或-1,故3p能级应有三个轨道,错误;C项同一原子中,电子不同运动状态的能量与n和l有关,n越大,能量越高,故C项错