内容正文:
6.1知识清单
第一章原子结构与性质 知能图谱
知识能力解读
知能解读(—) 能层和能级
1.能层及能层能量大小关系
能层(电子层,用主量子数n表示):按核外电子能量的高低及离核平均距离的远近,把核外电子的运动区域分为不同的能层。目前n的取值为1、2、3、4、5、6、7,对应的符号是英文字母K、L、M、N、O、P、Q。一般来说,n值越大,电子离核的平均距离越远,能量越高,即
2.能级及能级能量大小关系
能级(电子亚层,用角量子数l表示):在多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分为能级,就好比能层是楼层,能级是楼梯的阶级。对于确定的n值,角量子数l的取值有n个:0、1、2、3……,分别用s、p、d、f……表示。能量关系为
3.不同能层和能级可容纳的最多电子数
能层(n)
一
二
三
四
…
符号
K
L
M
N
…
能级(l)
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
…
最多
电子数
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
…
2
8
18
32
…
知能解读(二) 原子轨道
常把电子在原子核外空间出现概率约为90%的空间圈出来,如图所示,人们把这种电子云轮廓图称为原子轨道。
s电子的原子轨道是球形的,能层序数越大,原子轨道的半径越大,电子的能量就越高,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。所有原子的任一能层的s电子的电子云轮廓图都是球形的,只是球的半径大小不同。如图所示。
除s电子云外,其他空间运动状态的电子云都不是球形的。例如,p电子云是哑铃形(或纺锤形)的(如图),而且,无论2p、3p还是4p……能级都有3个相互垂直的电子云,分别称为、和(如图),右下标:x:y、z:分别是p电子云在坐标里的取向。
总结
①s能级只有一个原子轨道,且都是球形的。
②p能级有3个原子轨道,互相垂直,分别用、、表示。同一能层中,、、的能量相同。
③不同能层的同种能级的原子轨道形状相似,只是半径不同,能层序数n越大,原子轨道的半径越大。这是因为能层序数n越大,电子的能量越高,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。如1s、2s、3s的形状均为球形,但原子轨道半径:1s<2s<3s。
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