高中化学选修3知识点总结.docx

高中化学选修 3 知识点总结 （一）原子结构 1、能层和能级 （1）能层和能级的划分 ①在同一个原子中，离核越近能层能量越低。 ②同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级s、p、d、f， 能量由低到高依次为 s、p、d、f。 ③任一能层，能级数等于能层序数。 ④s、p、d、f??可容纳的电子数依次是 1、3、5、7??的两倍。 ⑤能层不同能级相同，所容纳的最多电子数相同。 (2)原子轨道 （3）能层、能级、原子轨道之间的关系 每能层所容纳的最多电子数是：2n2（n：能层的序数）。 2、构造原理 构造原理是电子排入轨道的顺序，构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。 构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原子轨道表示式的主要依据之一。 不同能层的能级有交错现象，如 E（3d）＞E（4s）、E（4d）＞E（5s） 、 E（5d）＞E（6s）、E（6d）＞E（7s）、E（4f）＞E（5p）、E（4f）＞E（6s）等。原子轨道的能量关系是：ns＜（n-2）f ＜ （n-1）d ＜np 能级组序数对应着元素周期表的周期序数，能级组原子轨道所容纳电子数目对应着每个周期的元素数目。 根据构造原理，在多电子原子的电子排布中：各能层最多容纳的电子数为2n2 ；最外层不超过 8 个电子；次外层不超过 18 个电子；倒数第三层不超过 32 个电子。 基态和激发态 ①基态：最低能量状态。处于 最低能量状态 的原子称为 基态原子 。 ②激发态：较高能量状态（相对基态而言）。基态原子的电子吸收能量后， 电子跃迁至较高能级时的状态。处于激发态的原子称为激发态原子 。 ③原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收（基态→激发态）和放出（激发态→较低激发态或基态）不同的能量（主要是光能），产生不同的光谱 ——原子光谱（吸收光谱和发射光谱）。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。 3、电子云与原子轨道 电子云：电子在核外空间做高速运动，没有确定的轨道。因此，人们用“电子云”模型来描述核外电子的运动。“电子云”描述了电子在原子核外出现的概率密度分布，是核外电子运动状态的形象化描述。 原子轨道：不同能级上的电子出现 概率 约为 90%的电子云空间轮廓图 称为原子轨道。s 电子的原子轨道呈 球形对称，ns 能级各有 1 个原子轨道； np 电子的原子轨道呈纺锤形， p 能级各有 3 个原子轨道，相互垂直（用 p 、p 、 n x y zp 表示）；nd 能级各有 5 个原子轨道；nf 能级各有 7 个原子轨道。 z 4、核外电子排布规律 能量最低原理：在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里， 然后排布在能量逐渐升高的能级里。 泡利原理：1 个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子，且自旋方向相反。 洪特规则：电子排布在同一能级的各个轨道时，优先占据不同的轨道， 且自旋方向相同。比如，p3 的轨道式为↑ ↑ ↑ 或↓ ↓ ↓ ，而不 是↑↓ ↑ 。 洪特规则的特例：电子排布在p、d、f 等能级时，当其处于全空 、半充满或全充满时，即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14，整个原子的能量最低，最稳 定。 洪特规则特例：当 p、d、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时， 原子处于较稳定的状态。即 p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14 时，是较稳定状态。 前 36 号元素中，全空状态的有 4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0； 半充满状态的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3；全充满状态的有 10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、 36Kr 4s24p6。 能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状态”，而不是说电子填充到能量最低的轨道中去，泡利原理和洪特规则都使“整个原子处于能量最低状态”。 电子数 （5）（n-1）d 能级上电子数等于 10 时，副族元素的族序数=ns 能级电子数 5. 基态原子核外电子排布的表示方法 电子排布式 ①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如 K：1s22s22p63s23p64s1。 ②为了避免电子排布式书写过于繁琐，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，例如 K：[Ar]4s1。 电子排布图(轨道表示式) 每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。如基态硫原子的轨道表示式为 二.原子结构与元素周期表 原子的电子构型与周期的关系 )每周期第一种元素的最外层电子的排布式为 ns1。每周期结尾元素