【鞏固復習】人教版（2019）高中化學（選修性必修2）寒假專題復習第01講原子結(jié)構(gòu)（原卷版+解析版）-試卷下載-教習網(wǎng)

課時1 eq \b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(,,,))能層與能級基態(tài)與激發(fā)態(tài) 原子光譜
一．能層與能級
1920年，丹麥科學家玻爾在氫原子模型基礎(chǔ)上，提出________，開啟了用原子結(jié)構(gòu)解釋________的篇章。1925年以后，玻爾的“殼層”落實為“能層”與“能級”，厘清了核外電子的可能狀態(tài)，復雜的原子光譜得以詮釋。1936年，德國科學家馬德隆發(fā)表了以________事實為依據(jù)的完整的________。
1．能層
(1)含義：根據(jù)核外電子的能量不同，將核外電子分為不同的能層(電子層)。
(2)序號及符號
能層序號一、二、三、四、五、六、七……分別用____、____、____、____、____、____、____……表示，其中每層所容納的電子數(shù)最多為____個。
(3)能量關(guān)系
能層越高，電子的能量越高，能量的高低順序為________________________________。
2．能級
(1)含義：根據(jù)多電子原子的同一能層的電子的________也可能不同，將它們分為不同能級。
(2)表示方法：分別用相應能層的序數(shù)和字母________等表示，如n能層的能級按能量由低到高的排列順序為ns、________、________、nf等。
3．能層、能級與最多容納的電子數(shù)
由上表可知：
(1)能層序數(shù)________該能層所包含的能級數(shù)，如第三能層有________個能級。
(2)s、p、d、f 各能級可容納的最多電子數(shù)分別為________、________、________、________的2倍。
(3)原子核外電子的每一能層最多可容納的電子數(shù)是________(n為能層的序數(shù))。
二．基態(tài)與激發(fā)態(tài) 原子光譜
1.基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子
(1)基態(tài)原子：處于最________能量狀態(tài)的原子。
(2)激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子________能量，電子會________到較高能級，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子。
(3)基態(tài)、激發(fā)態(tài)相互間轉(zhuǎn)化的能量變化
2.原子光譜
(1)光譜的成因及分類
①電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，將________能量；反之，將________能量。光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。
②電子的躍遷是________變化(未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移)，而原子得失電子時發(fā)生的是________變化。
③一般在能量相近的能級間發(fā)生電子躍遷。
(2)光譜分析：在現(xiàn)代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素。
正誤判斷
1．2d表示L層上的d能級。( )
2．能層就是電子層。( )
3．不同能層，s能級的能量相同。( )
4．s能級的能量一定比p能級的能量低。( )
5．各能級最多可容納的電子數(shù)按s、p、d、f……的順序依次為1、3、5、7……的2倍。( )
6．電子在原子軌道上運動時能量較為穩(wěn)定，躍遷時釋放或者吸收能量。( )
7．基態(tài)原子的能量一定比激發(fā)態(tài)原子的能量高。( )
8．焰色試驗是金屬原子的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時產(chǎn)生的光譜。( )
9．日常生活中我們看到的許多可見光，如霓虹燈光、節(jié)日焰火都與原子核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關(guān)。( )
10．電子僅從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時才會產(chǎn)生原子光譜。( )
課時2 構(gòu)造原理與電子排布式 eq \b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(,,,))電子云與原子軌道
一．構(gòu)造原理與電子排布式
1.構(gòu)造原理
(1)內(nèi)容：以光譜學事實為基礎(chǔ)，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級的順序稱為構(gòu)造原理。
(2)構(gòu)造原理示意圖：圖中用小圓圈表示一個________，每一行對應一個________，箭頭引導的曲線顯示遞增電子填入能級的順序。
注：電子填充的常見一般規(guī)律：
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s
(3)能級交錯：構(gòu)造原理告訴我們，隨核電荷數(shù)遞增，電子并不總是填滿一個能層后再開始填入下一個能層的。這種現(xiàn)象被稱為能級交錯。
注：①構(gòu)造原理呈現(xiàn)的能級交錯源于光譜學事實，是經(jīng)驗的，而不是任何理論推導的結(jié)果。構(gòu)造原理是一個思維模型，是個假想過程。
②能級交錯現(xiàn)象是電子隨核電荷數(shù)遞增而出現(xiàn)的填入電子順序的交錯，并不意味著先填的能級能量一定比后填的能級能量低
2.電子排布式
(1)定義：電子排布式是用核外電子分布的能級及各能級上的電子數(shù)來表示電子排布的式子。
(2)表示方法：
(3)書寫方法——“三步法”（構(gòu)造原理是書寫基態(tài)原子電子排布式的主要依據(jù)）
第一步：按照構(gòu)造原理寫出電子填入能級的順序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s
第二步：根據(jù)各能級容納的電子數(shù)填充電子。
第三步：去掉空能級，并按照能層順序排列即可得到電子排布式。
注：在書寫電子排布式時，一般情況下，能層低的能級要寫在左邊，而不是按構(gòu)造原理的順序?qū)憽?br>(4)在得出構(gòu)造原理之前，由原子光譜得知有些過渡金屬元素基態(tài)原子電子排布不符合構(gòu)造原理，如Cr和Cu的最后兩個能級的電子排布分別為3d54s1和3d104s1。由此可見，構(gòu)造原理是被理想化了的。
(5)簡化電子排布式
①定義：將原子中已經(jīng)達到________________元素原子結(jié)構(gòu)的部分，用相應的________________元素符號外加________表示的式子稱為簡化電子排布式。
②表示方法：如氮、鈉、鈣的簡化電子排布式分別為[He]2s22p3、[Ne]3s1 、[Ar]4s2。
(6)價層電子排布式
①價電子層的定義：為突出化合價與電子排布的關(guān)系，將在化學反應中可能發(fā)生電子變動的能級稱為價電子層(簡稱價層)。
②價電子的位置：
對于主族元素和零族元素來說，價電子就是________電子。表示方法：nsx或nsxnpy
對于副族和第VIII族元素來說，價電子除最外層電子外，還可能包括________電子。
表示方法：(n-1)dxnsy 或 ndx (鈀4d10) 或 (n-2)fx(n-1)dynsz 或(n-2)fxnsy
③舉例：元素周期表中給出了元素的價層電子排布式。如Cl的價層電子排布式為3s23p5，Cr的價層電子排布式為3d54s1。
二．電子云與原子軌道
1.電子云
(1)概率密度：用P表示電子在某處出現(xiàn)的_______，V表示該處的_______，則稱為概率密度，用ρ表示。
(2)電子云：由于核外電子的概率密度分布看起來像一片________，因而被形象地稱作電子云。換句話說，電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。
注：①電子云圖表示電子在核外空間出現(xiàn)概率的相對大小。電子云圖中小點越密，表示電子出現(xiàn)的概率越________。
②電子云圖中的小點并不代表電子，小點的數(shù)目也不代表電子實際出現(xiàn)的次數(shù)。
③電子云圖很難繪制，使用不方便，故常使用電子云輪廓圖。
(3)電子云輪廓圖：
①繪制電子云輪廓圖的目的：表示電子云輪廓的形狀，對核外電子的空間運動狀態(tài)有一個形象化的簡便描述。例如，繪制電子云輪廓圖時，把電子在原子核外空間出現(xiàn)概率P=90%的空間圈出來
②s電子、p電子的電子云輪廓圖
s電子的電子云輪廓圖：所有原子的任一能層的s電子的電子云輪廓圖都是________形，只是球的半徑不同。
同一原子的能層越高，s電子云的半徑越大，如下圖所示。這是由于1s、2s、3s……電子的能量依次增高，電子在離核更遠的區(qū)域出現(xiàn)的概率逐漸增大，電子云越來越向更大的空間擴展。
圖：同一原子的s電子的電子云輪廓圖
p電子的電子云輪廓圖：p電子云輪廓圖是________狀的。每個p能級都有3個相互________的電子云，分別稱為px、py，和pz，右下標x、y、z分別是p電子云在直角坐標系里的取向，如圖所示。p電子云輪廓圖的平均半徑隨能層序數(shù)的增大而增大。
圖：px、py、pz的電子云輪廓圖
2.原子軌道
(1)定義：電子在原子核外的一個________________狀態(tài)稱為一個原子軌道。
(2)形狀
①s電子的原子軌道呈________形，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越________。
②p電子的原子軌道呈________形，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越________。
(3) 原子軌道eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(軌道形狀\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(s電子的原子軌道呈球形對稱,p電子的原子軌道呈啞鈴形)),各能級上的原子軌道數(shù)目\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(s能級 1 個,p能級 3 個,d能級5個,f能級7個,……)),能量關(guān)系\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①相同能層上原子軌道能量的高低：, ns＜np＜nd＜nf,②形狀相同的原子軌道能量的高低：, 1s＜2s＜3s＜4s……,③同一能層內(nèi)形狀相同而伸展方向不同的原, 子軌道的能量相等，如2px、2py、2pz軌道的, 能量相等))))
(4)各能級所含原子軌道的數(shù)目
正誤判斷
1．基態(tài)鐵原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s23d6。( )
2．基態(tài)原子電子能量的高低順序為E(1s)

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