内容正文:
考点2 电子云与原子轨道
【核心考点梳理】
考点一、构造原理与电子排布式
1.构造原理
(1)含义
以光谱学事实为基础,从氢开始,随核电荷数递增,新增电子填入能级的顺序称为构造原理。
(2)示意图
2.电子排布式
将能级上所容纳的电子数标在该能级符号右上角,并按照能层从左到右的顺序排列的式子。
如氮原子的电子排布式为
【典型例题】
例1.(2022秋·山西·高二校联考期末)下列说法正确的是
A.钠原子由时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B.1s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动
C.在第三能层中自旋状态相同的电子最多有4个
D.同一原子中,2p、3d、4f能级的轨道数依次增多
例2.(2022秋·天津南开·高二南开中学校考期末)下列说法正确的是
A.错误,违反了泡利不相容原理
B.各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍,支持这一结论的理论是构造原理
C.的电子排布式违反了洪特规则
D.电子排布式违反了泡利不相容原理
考点二、电子云与原子轨道
1.概率密度
1913年,玻尔提出氢原子模型,电子在线性轨道上绕核运行。
量子力学指出,一定空间运动状态的电子在核外空间各处都可能出现,但出现的概率不同,可用概率密度(ρ)表示,即ρ=(P表示电子在某处出现的概率;V表示该处的体积)。
2.电子云
(1)定义:处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。
(2)含义:用单位体积内小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率大小,小黑点越密,表示概率密度越大。
(3)形状
3.原子轨道
(1)概念:量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
(2)形状
①s电子的原子轨道呈球形,能层序数越大,原子轨道的半径越大。
②p电子的原子轨道呈哑铃形,能层序数越大,原子轨道的半径越大。
(3)各能级所含有原子轨道数目
能级符号
ns
np
nd
nf
轨道数目
1
3
5
7
【典型例题】
例1.(2022·四川省内江市第六中学高二阶段练习)下列化学用语表述正确的是
A.镁原子由1s22s22p63s13p1→1s22s22p63s2时,原子释放能量,由激发态转化成基态
B.基态Se的价电子排布式:
C.基态铍原子最外层电子的电子云图为:
D.电子仅在激发态跃进到基态时才会产生原子光谱
例2.(2022·辽宁·辽河油田第一高级中学高二期中)下列说法不正确的是
A.基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有两种
B.碳原子的核外电子轨道表示式:
C.基态钾离子(K+),电子占据的最高能级共有3个原子轨道,其形状是哑铃形
D.基态铜原子的电子占有5种能量不同的原子轨道
【核心归纳】
原子轨道与能层序数的关系
(1)不同能层的同种能级的原子轨道形状相同,只是半径不同。能层序数n越大,原子轨道的半径越大。如:
(2)s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道,它们互相垂直,分别以px、py、pz表示。在同一能层中px、py、pz的能量相同。
(3)原子轨道数与能层序数(n)的关系:原子轨道数目=n2。
【必备知识基础练】
1.(2022春·浙江绍兴·高二校考阶段练习)气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化,吸收能量最多的是
A.1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1
B.1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2
C.1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3
D.1s22s22p63s23p64s24p2→1s22s22p63s23p64s24p1
2.(2022·广东·东莞市光明中学高二阶段练习)北京奥运会主体育场“鸟巢”,被《泰晤士报》评为全球“最强悍”工程之一、建造“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢,23V原子的价电子排布式正确的是
A.3s23p1 B.3d34s2 C.3d64s2 D.4s2
3.(2022·北京昌平·高二期末)下列对基态碳原子价电子的轨道表示式书写正确的是
A. B.
C. D.
4.(2022秋·重庆沙坪坝·高二重庆八中校考阶段练习)下列说法正确的是
A.p-pσ键电子云轮廓图
B.基态铜原子的价层电子排布图:
C.的离子结构示意图为:
D.某原子核外电子排布式为,它违背了泡利原理
5.(2022秋·黑龙江绥化·高二校考期中)某基态原子的M层有4个p电子,下列叙述中错误的是
A.该原子的N层不含有电子 B.该原子L层一定有8个电子
C.该原子的最外层电子数是4 D.该原子有两个未成对电子
6.(2022秋·辽宁·高二校联考阶段练习)下列各项叙述中,错误的是
A.原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
B.基态C的电子排布式为1s22s22p