高中化学选修3第一章.doc

第 PAGE 13页共 NUMPAGES 13页 一、原子结构与性质 1、基础知识梳理 一、原子结构 1．能层与能级 能层KLMN能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f各能级最多容纳的电子数各能层最多容纳的电子数 2.构造原理 随着原子核电荷数的递增，绝大多数元素的原子核外电子排布将遵循1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s. 不同能级中的电子排布顺序一般为： 3．核外电子排布遵循的三个原理 (1)能量最低原理：原子的电子排布遵循的构造原理使整个原子的能量处于就最低状态。 (2)泡利不相容原理：在任何一个原子中，不可能有运动状态完全相同的两个电子，这就是泡利不相容原理。 1个原子轨道最多只容纳2个自旋状态不同的电子。 (3)洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先占据不同的轨道，而且自旋方向相同，又称最多轨道原理。特别的，当同一上的电子抱有成见为全充满、半充满和全空状态时，具有较低的能量和较大的稳定性。如24Cr(3d54s1)、29Cu(3d104s1) 4．基态与激发态、光谱 (1)基态与激发态：处于最低能量的原子叫基态原子；当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级而变成激发态原子。 (2)光谱：把原子吸收或释放的光的能量分布记录下来，即为光谱。 5．电子云和原子轨道 (1)电子云：描述电子在原子核外运动的概率分布图。电子云密度大的说明电子在核外空间单位体积内出现的机会多；电子云密度小的则说明机会小。 (2)原子轨道：表达电子在空间里经常出现的电子云区域，即电子云的轮廓图。 (3)原子轨道的形状：s能级的原子轨道是球形，p能级的原子轨道是纺缍形的。 (4)各能级的原子轨道数 能级 nsnpndnf原子轨道数 1 3  5  7 6．原子核外电子排布规律 (1)各原子轨道的能量高低 多电子原子中，电子进入原子轨道时，原子轨道能量的高低存在以下规律： ①相同电子层上原子轨道??量的高低为：nsnpndnf。 ②形状相同的原子轨道能量的高低为：1s2s3s4s……。 ③电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如2 px、2 py、2 pz轨道的能量相等。 (2)核外电子分层排布的一般规律 能层最多容纳电子数最外层(K层为最外层时，2个)8次外层18倒数第3层32第n层2n2 7．基态原子核外电子排布的表示方法 (1)原子结构示意图(或称原子结构简图) 可表示核外电子分层排布和核内质子数，如. (2)电子式 可表示原子最外层电子数目，如 (3)电子排布式 ①用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，如K：1s22s22p63s23p64s1。 ②为了避免电子排布式书写过于烦琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，如K：[Ar]4s1。 (4)电子排布图(又称为轨道表示式) 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子，如第二周期碳元素基态原子的电子排布如图所示。 二、原子结构与元素性质 1．原子结构与元素周期表 (1)元素周期律的形成是由于元素的原子中核外电子的排布发生周期性的重复。 (2)元素的分区 ①s区：包括ⅠA族和ⅡA族，价电子排布为ns1－2，容易失去1个或2个电子，形成＋1或＋2价离子，除H外，这些元素都是活泼金属元素。价电子数等于主族族序数。 ②p区：包括从ⅢA到ⅦA、0族 (氦除外)共六族元素，它们原子的价电子排布为ns2np1～6。价电子总数等于主族序数。 ③d区：包括ⅢB到Ⅷ族的元素(镧系和锕系元素除外)，价电子排布为(n－1)d1～9ns1～2，一般最外层电子数为1～2，价电子总数等于副族序数。 ④ds区：包括ⅠB族、ⅡB族元素，它们的原子的(n－1)d轨道为充满电子的轨道，价电子排布为 (n－1)d10ns1～2。 ⑤f区：包括镧系和锕系元素。 注意：1、处于金属与非金属交界线附近的非金属元素具有一定的金属性，又称为半金属或准金属，但不能叫两性非金属。 2、原子最外层只有1个电子的元素不一定是金属元素、主族元素ⅠA（如H、Cu等）；原子最外层只有两个电子的元素不一定是金属元素、ⅡA族元素（如He、Fe等）；最外层有3－7个电子（即ns2np1-5）的元素一定是主族元素。 2．元素周期律 (1)半径变化 ①随着原子序数的递增，主族元素原子半径的大小呈现周期性变化：同周期中(除稀有气体)，随着原子序数的增大，元素的原子半径减小。 ②原子半径