2022-2023版高中化學(xué) 第1章 原子結(jié)構(gòu) 第1節(jié) 原子結(jié)構(gòu)模型 第2課時(shí)學(xué)案 魯科版選修3
《2022-2023版高中化學(xué) 第1章 原子結(jié)構(gòu) 第1節(jié) 原子結(jié)構(gòu)模型 第2課時(shí)學(xué)案 魯科版選修3》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022-2023版高中化學(xué) 第1章 原子結(jié)構(gòu) 第1節(jié) 原子結(jié)構(gòu)模型 第2課時(shí)學(xué)案 魯科版選修3(11頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022-2023版高中化學(xué) 第1章 原子結(jié)構(gòu) 第1節(jié) 原子結(jié)構(gòu)模型 第2課時(shí)學(xué)案 魯科版選修3 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.知道描述原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的四個(gè)量子數(shù)的含義。2.理解用四個(gè)量子數(shù)描述原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。3.了解原子軌道和電子云的含義。 一、原子軌道 1.電子層 通常,我們用量子數(shù)n來描述電子離核的遠(yuǎn)近,習(xí)慣上稱為電子層。n的取值為正整數(shù)1,2,3,4,5,6,…,對(duì)應(yīng)的符號(hào)為K,L,M,N,O,P等。n越大,電子離核的平均距離越遠(yuǎn)、能量越高。 2.能級(jí) 當(dāng)量子數(shù)n相同時(shí),電子所具有的能量也可能不同,因此,對(duì)同一個(gè)電子層,還可分為若干個(gè)能級(jí)。例如,n=1時(shí),有1個(gè)s
2、能級(jí);n=2時(shí),有1個(gè)s能級(jí)和1個(gè)p能級(jí);n=3 時(shí),有1個(gè)s能級(jí),1個(gè)p能級(jí)和1個(gè)d能級(jí)。 3.原子軌道 (1)概念:原子中的單個(gè)電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述。 (2)n值所對(duì)應(yīng)的能級(jí)和原子軌道的情況 量子數(shù)n 符號(hào) 能級(jí)種類 原子軌道 原子軌道數(shù) n=1 K s 1s 1 n=2 L s 2s 1 p 2p 3 n=3 M s 3s 1 p 3p 3 d 3d 5 … … … … … 4.電子的“自旋” 處于同一原子軌道上的電子自旋運(yùn)動(dòng)狀態(tài)只能有兩種,分別用符號(hào)“↑”和“↓”表示。 (1)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀
3、態(tài)的描述
①在多電子原子中,核外電子處于不同的電子層,電子層序數(shù)(主量子數(shù))n越大,電子離核越遠(yuǎn),能量越高。
②處于同一電子層的電子,能量可能不同,可以把它們分成若干個(gè)不同的能級(jí),用s、p、d、f等符號(hào)表示,其能量為ns 4、A.原子核外電子的每一個(gè)電子層最多可容納的電子數(shù)為n2
B.電子層的能級(jí)總是從s能級(jí)開始,而且能級(jí)數(shù)等于該電子層序數(shù)
C.同是s能級(jí),在不同的電子層中所能容納的最多電子數(shù)是不相同的
D.1個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子,但自旋方向相同
答案 B
解析 A項(xiàng)中每一個(gè)電子層最多可容納的電子數(shù)為2n2;C項(xiàng)中不同電子層中的s能級(jí)容納的最多電子數(shù)都是2個(gè);D項(xiàng)中1個(gè)原子軌道里容納的2個(gè)電子的自旋方向應(yīng)相反。
易錯(cuò)警示
(1)無論哪一電子層,s、p、d、f能級(jí)最多容納的電子數(shù)分別為1、3、5、7的2倍。(2)同一原子軌道最多容納2個(gè)電子,而且運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同,同一原子中,不可能有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全 5、相同的兩個(gè)電子,核外有多少個(gè)電子,就有多少種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
例2 (2018·邢臺(tái)市月考)下列能級(jí)符號(hào)表示錯(cuò)誤的是( )
A.2p B.3f C.4s D.5d
答案 B
解析 每一能層的能級(jí)數(shù)與能層序數(shù)相等,且具有的能級(jí)依次為s、p、d、f……,M能層只有3s、3p、3d能級(jí),沒有3f能級(jí)。
二、電子云與原子軌道的圖形描述
1.原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)
(1)電子的質(zhì)量很小(9.109 5×10-31 kg),帶負(fù)電荷。
(2)相對(duì)于原子和電子的體積而言,電子運(yùn)動(dòng)的空間很大。
(3)電子運(yùn)動(dòng)的速度很快,接近光速(3.0×108 m·s-1)。
2.電子云
(1)電 6、子云:是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。
(2)電子云輪廓圖的形狀:s能級(jí)的電子云輪廓圖是球形,p能級(jí)的電子云輪廓圖是啞鈴形。
3.幾種原子軌道的圖形描述
(1)s電子的原子軌道呈球形,能層序數(shù)越大,原子軌道的半徑越大。
(2)p電子的原子軌道呈啞鈴形,能層序數(shù)越大,原子軌道的半徑越大。
(3)同理,d原子軌道、f原子軌道等也都有相應(yīng)的圖像。
(1)電子云圖
①電子云圖中的小點(diǎn)不代表電子。小點(diǎn)疏密程度表示電子在原子核外出現(xiàn)概率的大小。
②離核越近,電子出現(xiàn)的概率越大,電子云越密集。如1s電子云比2s電子云更密集,2s電子云比1s電 7、子云疏散。
③s能級(jí)的電子云為球形,只有一種空間伸展方向。p能級(jí)的電子云為啞鈴形,有三種空間伸展方向。
(2)原子軌道
①同一電子層,不同能級(jí)其原子軌道形狀不同,數(shù)目不同,能量不同。
②不同電子層,同種能級(jí)其原子軌道形狀相似,半徑不同,能量不同。
③s能級(jí)只有1個(gè)原子軌道,p能級(jí)有3個(gè)原子軌道,它們互相垂直,分別以px、py、pz表示。
例3 (2017·資陽(yáng)高二檢測(cè))下列關(guān)于電子云的說法中,正確的是( )
A.電子云表示電子在原子核外運(yùn)動(dòng)的軌跡
B.電子云表示電子在核外單位體積的空間出現(xiàn)的概率大小
C.電子云界面圖中的小黑點(diǎn)越密表示該核外空間的電子越多
D.鈉原子的1s 8、、2s、3s電子云半徑相同
答案 B
解析 電子云表示電子在核外單位體積的空間出現(xiàn)的概率大小,不是表示電子運(yùn)動(dòng)的軌跡,A錯(cuò)誤,B正確;電子云界面圖中的小黑點(diǎn)越密表示電子在核外空間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)越多,C錯(cuò)誤;鈉原子的1s、2s、3s電子云半徑逐漸增大,D錯(cuò)誤。
例4 下列說法正確的是( )
A.因?yàn)閜軌道是“8”字形,所以p電子是“8”字形
B.能層數(shù)為3時(shí),有3s、3p、3d 9個(gè)軌道
C.氫原子中只有1個(gè)電子,故氫原子核外只有1個(gè)軌道
D.電子云圖即是電子云輪廓圖,都是用來形象描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的
答案 B
解析 p軌道呈啞鈴形,是指電子出現(xiàn)概率高的區(qū)域,而不是電子的形狀,A項(xiàng) 9、錯(cuò)誤;能層數(shù)為3時(shí),有3s、3p、3d 3個(gè)能級(jí),共有9個(gè)軌道,B項(xiàng)正確;氫原子中確實(shí)只有1個(gè)電子,但軌道是人為規(guī)定的,可以是空軌道,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。
易錯(cuò)提醒
電子云圖與電子云輪廓圖不是同一個(gè)概念,電子云輪廓圖實(shí)際上是電子云圖的大部分區(qū)域;電子云輪廓圖就是我們通常所說的原子軌道圖。
1.下列各電子層中不包含p能級(jí)的是( )
A.M電子層 B.N電子層
C.L電子層 D.K電子層
答案 D
解析 K電子層只包括s能級(jí),L電子層包括s、p能級(jí),M電子層包括s、p、d能級(jí),N電子層包括s、p、d、f能級(jí)。
2.下列各能級(jí)的原子軌道中,可容納電子數(shù)最多的是( )
10、
A.5d B.6p
C.4f D.7s
答案 C
解析 能級(jí)中所含原子軌道的數(shù)目取決于能級(jí)種類,與電子層序數(shù)無關(guān),s、p、d、f能級(jí)分別含有1、3、5、7個(gè)原子軌道,每個(gè)原子軌道最多容納2個(gè)電子,所以4f軌道容納電子數(shù)最多。
3.下列有關(guān)說法中正確的是( )
A.一般而言,n越大,電子離核平均距離越遠(yuǎn),能量越低
B.第n電子層中含有n個(gè)能級(jí)
C.同一能級(jí)的不同原子軌道的能量是不同的
D.處于同一原子軌道上的電子自旋運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能相同,也可能不同
答案 B
解析 多電子原子中,電子層序數(shù)n越大,電子離核越遠(yuǎn),能量越高;同一能級(jí)的不同原子軌道空間伸展方向不同,其能量相 11、同;同一原子軌道上的電子其自旋方向一定不同,A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.對(duì)于鈉原子的第二電子層的p軌道2px、2py、2pz間的差異,下列說法中正確的是( )
A.電子云形狀不同
B.原子軌道的對(duì)稱類型不同
C.電子的能量不同
D.電子云空間伸展方向不同
答案 D
解析 2px、2py、2pz所表示的是同一能級(jí)中的三個(gè)不同的原子軌道,其能量相同;2px、2py、2pz的電子云,原子軌道都是啞鈴形的,都是軸對(duì)稱圖形;在空間伸展方向上不同,D項(xiàng)正確。
5.觀察2pz軌道電子云示意圖(如圖所示),下列說法中錯(cuò)誤的是( )
A.2pz軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布呈z軸對(duì)稱
12、B.點(diǎn)密集的地方表明電子出現(xiàn)的概率大
C.電子先沿z軸正半軸運(yùn)動(dòng),然后在負(fù)半軸運(yùn)動(dòng)
D.2pz軌道的形狀為兩個(gè)橢圓球
答案 C
解析 觀察2pz軌道電子云示意圖發(fā)現(xiàn),處于2pz軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布相對(duì)于z軸對(duì)稱,電子主要在xy平面的上、下方出現(xiàn),A正確;電子云中的小黑點(diǎn)疏密程度代表電子出現(xiàn)概率的大小,所以點(diǎn)密集的地方表明電子出現(xiàn)的機(jī)率大,B正確;在圖中,電子在空間出現(xiàn)的概率分布關(guān)于z軸對(duì)稱,電子云并不是電子的真實(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡,C錯(cuò)誤;2pz軌道電子云形狀為兩個(gè)橢圓球,而不是面,D正確。
6.回答下列問題:
(1)n=2的電子層有________個(gè)能級(jí),________種形狀 13、不同的電子云,有________個(gè)原子軌道,最多容納________個(gè)電子。
(2)用相應(yīng)的符號(hào)描述主量子數(shù)n=2的所有的原子軌道________________________。
(3)處于一定空間狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用________形象地描述。在基態(tài)14C原子中,核外存在________個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。
(4)基態(tài)K原子中,核外電子占據(jù)的最高電子層符號(hào)為________,占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖的形狀為____________。
答案 (1)2 2 4 8 (2)2s、2px、2py、2pz (3)電子云 6 (4)N 球形
解析 (1)第2電子層 14、有2s、2p兩個(gè)能級(jí),有s、p 2種形狀不同的電子云,有2s、2px、2py、2pz 4個(gè)原子軌道,每個(gè)軌道最多容納2個(gè)電子,所以n=2的電子層最多容納8個(gè)電子。(2)n=2的原子軌道為2s、2px、2py、2pz。 (3)電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布圖像一團(tuán)云霧,因而形象地稱為電子云,用于描述電子的概率密度分布。原子中單個(gè)電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以用原子軌道來描述,并具有兩種自旋狀態(tài)中的一種,因此多電子原子中,不同電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同,故14C原子核外有6個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。(4)K原子核外有四個(gè)電子層,N層上只有一個(gè)電子,占據(jù)4s軌道,電子云輪廓圖為球形。
[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]
題組1 電 15、子層、能級(jí)與原子軌道
1.下列電子層中,原子軌道的數(shù)目為4的是( )
A.K層 B.L層 C.M層 D.N層
答案 B
解析 s、p、d、f能級(jí)中的軌道數(shù)目分別為1、3、5、7。每個(gè)電子層中含有不同的能級(jí),K層有1個(gè)s能級(jí),原子軌道數(shù)目為1。L層中含有1個(gè)s能級(jí)和1個(gè)p能級(jí),原子軌道數(shù)目為4。M層含有1個(gè)s能級(jí)、1個(gè)p能級(jí)和1個(gè)d能級(jí),原子軌道數(shù)目為9。N層含有1個(gè)s能級(jí)、1個(gè)p能級(jí)、1個(gè)d能級(jí)和1個(gè)f能級(jí),原子軌道數(shù)目為16。
2.下列能級(jí)符號(hào)不正確的是( )
A.5s B.2d C.4f D.6p
答案 B
解析 每一電子層的能級(jí)數(shù)與電子層序數(shù)相同,且具有的 16、能級(jí)依次為s、p、d、f…,故L電子層只有2s、2p能級(jí),沒有2d能級(jí)。
3.主量子數(shù)為n=3時(shí),電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有( )
A.4種 B.7種 C.8種 D.9種
答案 D
解析 電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)即原子軌道,主量子數(shù)n=3的原子軌道有3s(1個(gè)原子軌道)、3p(3個(gè)伸展方向,即3個(gè)原子軌道)、3d(5個(gè)伸展方向,即5個(gè)原子軌道)共有9個(gè)原子軌道。
4.下列有關(guān)核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的說法正確的是( )
A.電子自旋就是電子圍繞軸“自轉(zhuǎn)”
B.原子軌道可用來描述核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
C.第二電子層有自旋相反的兩個(gè)軌道
D.原子軌道可用來描述核外電子的運(yùn)動(dòng)軌跡
答案 B
17、
解析 電子的自旋表示處于同一原子軌道上電子的量子化運(yùn)動(dòng),自旋不是“自轉(zhuǎn)”;原子軌道可用來描述原子中單個(gè)電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),它只能描述核外電子高頻出現(xiàn)的“區(qū)域”,而不是核外電子運(yùn)動(dòng)的軌跡;第二電子層有四個(gè)軌道,分別為2s、2px、2py、2pz。綜上所述,B項(xiàng)正確。
5.第N能層所含能級(jí)數(shù)、原子軌道數(shù)和最多容納電子數(shù)分別為( )
A.3、9、18 B.4、12、24
C.5、16、32 D.4、16、32
答案 D
解析 每一能層包含的能級(jí)數(shù)目等于該能層的序數(shù),故第三能層包含s、p、d三個(gè)能級(jí),每一能級(jí)所能容納的最多電子數(shù)是其原子軌道數(shù)目的2倍,以s、p、d、f……排序的各 18、能級(jí)可以容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7……的2倍,英文字母相同的不同能級(jí)中所能容納的最多電子數(shù)相同。第N能層含有4個(gè)能級(jí),16個(gè)原子軌道,容納的最多電子數(shù)為32個(gè)。
6.下列有關(guān)電子層和能級(jí)的敘述中正確的是( )
A.M電子層有s、p共2個(gè)能級(jí),最多能容納8個(gè)電子
B.3d能級(jí)最多容納5個(gè)電子,3f能級(jí)最多容納7個(gè)電子
C.無論哪一電子層的s能級(jí)最多容納的電子數(shù)均為2
D.任一電子層都有s、p能級(jí),但不一定有d能級(jí)
答案 C
解析 A項(xiàng),M電子層有s、p、d共3個(gè)能級(jí),最多容納18個(gè)電子;B項(xiàng),3d能級(jí)最多容納10個(gè)電子,從N電子層開始有f能級(jí),最多容納14個(gè)電子,不存在 19、3f能級(jí);C項(xiàng),每個(gè)電子層都從s能級(jí)開始,且s能級(jí)最多容納2個(gè)電子;D項(xiàng),K電子層只有s能級(jí),不含有p能級(jí)。
題組2 原子軌道的圖形描述及電子云
7.下列有關(guān)電子云的敘述中,正確的是( )
A.電子云形象地表示了電子在核外某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率
B.電子云直觀地表示了核外電子的數(shù)目
C.1s電子云界面圖是一個(gè)球面,表示在這個(gè)球面以外,電子出現(xiàn)的概率為零
D.電子云是電子繞核運(yùn)動(dòng)形成的一團(tuán)帶負(fù)電荷的云霧
答案 A
解析 為了形象地表示電子在原子核外空間的分布狀況,人們常用小點(diǎn)的疏密程度來表示電子在原子核外出現(xiàn)概率的大??;點(diǎn)密集的地方,表示電子出現(xiàn)的概率大;點(diǎn)稀疏的地方,表示電 20、子出現(xiàn)的概率小,這就是電子云。1s電子云界面以外,電子出現(xiàn)的概率不為零,只是出現(xiàn)的概率很小。
8.(2018·邢臺(tái)市月考)圖1和圖2 分別是1s電子的概率密度分布圖和原子軌道圖。下列有關(guān)說法正確的是( )
A.圖1中的每個(gè)小黑點(diǎn)表示1個(gè)電子
B.圖2 表示1s電子只能在球體內(nèi)出現(xiàn)
C.圖2表明1s軌道呈球形,有無數(shù)對(duì)稱軸
D.圖1中的小黑點(diǎn)表示電子在核外所處的位置
答案 C
解析 電子云就是用小黑點(diǎn)疏密來表示空間各電子出現(xiàn)概率大小的一種圖形,小黑點(diǎn)表示空間各電子出現(xiàn)的幾率, A、D錯(cuò)誤;在界面內(nèi)出現(xiàn)該電子的幾率大于90%,界面外出現(xiàn)該電子的幾率不足10%, B錯(cuò)誤。
9. 21、下列說法中正確的是( )
A.1s電子云呈球形,表示電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)
B.電子云圖中的小點(diǎn)密度大,說明該原子核外空間電子數(shù)目多
C.ns能級(jí)的原子軌道示意圖可表示為
D.3d3表示3d能級(jí)有3個(gè)軌道
答案 C
解析 A項(xiàng),電子云表示電子在原子核外單位體積內(nèi)出現(xiàn)概率的大小,1s電子云呈球形,表示1s電子在空間出現(xiàn)的概率分布呈球形對(duì)稱,而不是表示電子做圓周運(yùn)動(dòng);B項(xiàng),電子云圖中的小點(diǎn)僅表示電子在此區(qū)域出現(xiàn)的概率;C項(xiàng),ns能級(jí)原子軌道為球形;D項(xiàng),3d3表示第三電子層上的d軌道中有3個(gè)電子。
10.下列有關(guān)電子云和原子軌道的說法正確的是( )
A.原子核外的電子像云霧一樣 22、籠罩在原子核周圍,故稱電子云
B.s軌道呈球形,處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)
C.p軌道呈啞鈴形,在空間有兩個(gè)伸展方向
D.與s電子原子軌道相同,p電子原子軌道的平均半徑隨能層的增大而增大
答案 D
解析 電子云是對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的形象化描述,它僅表示電子在某一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的概率,并非原子核真被電子云霧所包裹,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;原子軌道是電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間輪廓,它表明電子在這一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)大,在此區(qū)域外出現(xiàn)的機(jī)會(huì)少,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;p軌道在空間有x、y、z 3個(gè)伸展方向,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。
11.下列有關(guān)核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的說法正確的是( )
A.原子軌道圖形與電子云都是用來 23、形象描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的
B.原子軌道可用來描述核外電子的運(yùn)動(dòng)軌跡
C.第三電子層有3s、3p、3d三個(gè)軌道
D.氫原子只有1個(gè)電子,故氫原子只有一個(gè)軌道
答案 A
解析 原子軌道圖形與電子云都是用來形象描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的,本質(zhì)是相同的,A正確;原子軌道可用來描述原子中單個(gè)電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),只能描述核外電子高頻出現(xiàn)的“區(qū)域”,而不能描述核外電子運(yùn)動(dòng)的軌跡,B不正確;第三電子層有3s、3p、3d三個(gè)能級(jí),分別有1、3、5個(gè)軌道,第三電子層共有9個(gè)軌道,C不正確;氫原子像其他原子一樣,可以有多個(gè)電子層,電子層又分若干個(gè)能級(jí)和軌道,只是在通常條件下,氫原子的這一個(gè)電子處于能量最低的1s軌道 24、,當(dāng)電子從外界吸收能量后,氫原子的這個(gè)電子可以躍遷到能量較高的軌道,D不正確。
12.下列說法正確的是( )
A.p電子云是平面“8”字形的
B.3p2表示3p能級(jí)中有兩個(gè)原子軌道
C.2d能級(jí)包含5個(gè)原子軌道,最多容納10個(gè)電子
D.s電子云是在空間各個(gè)方向上伸展程度相同的對(duì)稱形狀
答案 D
解析 p電子云形狀是啞鈴形,不是平面“8”字形,A項(xiàng)錯(cuò);3p2表示3p能級(jí)中容納了兩個(gè)電子,B項(xiàng)錯(cuò);L層沒有d能級(jí),C項(xiàng)錯(cuò)。
[綜合強(qiáng)化]
13.(1)可正確表示原子軌道的是________(填字母)。
A.2s B.2d
C.3p D.3f
(2)符號(hào)2px的意義 25、是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如圖是s能級(jí)、p能級(jí)的原子軌道圖,試回答問題:
①s能級(jí)的原子軌道呈______形,每個(gè)s能級(jí)有______個(gè)原子軌道;p能級(jí)的原子軌道分別相對(duì)于x、y、z軸______,每個(gè)p能級(jí)有______個(gè)原子軌道。
②s能級(jí)原子軌道、p能級(jí)原子軌道的半徑與__________有關(guān),____________越大,原子軌道半徑越大。
26、答案 (1)AC (2)2px表示主量子數(shù)n為2,角量子數(shù)l為1,沿x軸方向伸展的p軌道 (3)①球 1 對(duì)稱 3?、陔娮訉有驍?shù) 電子層序數(shù)
解析 (1)L電子層只有2s、2p能級(jí),M電子層只有3s、3p、3d能級(jí),故選AC。 (2)2px中2表示主量子數(shù)n(即電子層序數(shù))為2,p表示角量子數(shù)為1(即p能級(jí)),px表示p原子軌道沿x軸方向伸展。(3)s軌道在三維空間分布的圖形為球形,p軌道空間分布的圖形分別相對(duì)于x、y、z軸對(duì)稱,原子軌道的半徑與電子層數(shù)有關(guān),并隨電子層數(shù)增大而增大。
14.回答下列問題:
(1)在基態(tài)多電子原子中,關(guān)于核外電子能量的敘述錯(cuò)誤的是________(填字母, 27、下同)。
a.最易失去的電子能量最高
b.同一個(gè)電子層上的不同能級(jí)上的原子軌道,能量大小不同
c.p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量
d.在離核最近區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量最低
(2)比較下列多電子原子的原子軌道的能量高低。
①1s,3d:________;②3s,3p,3d:________;
③2p,3p,4p:________;④3px,3py,3pz:________。
(3)基態(tài)鋁原子核外電子云有______種不同的伸展方向,共有______種不同能級(jí)的電子,有______種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。
答案 (1)c (2)①1s<3d?、?s<3p<3d ③2p<3p<4 28、p?、?px=3py=3pz (3)9 5 13
解析 (1)能量越高的電子在離核越遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng),也就越容易失去,a項(xiàng)正確;多電子原子在第n層中不同能級(jí)的能量大小順序?yàn)镋(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf),b項(xiàng)正確;同一電子層中的p軌道電子能量一定比s軌道電子能量高,但外層s軌道電子能量比內(nèi)層p軌道電子能量高,c項(xiàng)不正確;離核越近,電子能量越低,d正確。(2)在多電子原子中,原子軌道能量的高低存在如下規(guī)律: ①形狀相同的原子軌道能量的高低:1s<2s<3s<4s……,3d<4d<5d……;②相同電子層上原子軌道能量的高低:ns 29、量相等,如3px=3py=3pz。(3)s軌道只有1個(gè)伸展方向、p軌道有3個(gè)伸展方向,Al核外電子排布為1s22s22p63s23p1,涉及3個(gè)s軌道、2個(gè)p軌道,因此其核外電子云(軌道)的伸展方向有9個(gè);核外13個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)各不相同,因此核外有13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。
15.(1)處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用__________形象化描述。
(2)對(duì)于排布在2s軌道上的電子,不能確定的是_______________________________________
(填字母)。
a.電子所在的電子層
b.電子的自旋方向
c.電子云的形狀
d.電子云的伸展方向
(3)O2-核外有________種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。
答案 (1)電子云 (2)b (3)10
解析 (1)電子在原子核外出現(xiàn)概率密度分布通常用電子云來形象化地描述。(2)排布在2s軌道上的電子,在第2電子層的s軌道上,s能級(jí)的電子云形狀為球形,不能確定電子的自旋方向。 (3)O2-核外有10個(gè)電子,O2-核外有幾個(gè)電子就有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則O2-核外有10種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。
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