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选修3

物质结构与性质

第1讲

原子结构与性质

【考纲要求】

1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理,能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。2.了解电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质。3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。4.了解电负性的概念,并能用以说明元素的某些性质。

考点一

原子核外电子排布原理

化学考点一知识整合原子核外电子排布原理核心主干系统全面1.能层、能级的符号和所能容纳的最多电子数能层能层符号能级符号轨道数最多电子数一K二L三M四N五O5s 5p………………501s.2s.2p.3s.3p.3d.4s.4p.4d.4f12212.36.12.3512.3576.10.1432.8.6.10.18.2.原子轨道

s电子的原子轨道呈 对称

轨道形状p电子的原子轨道呈 形

①相同能层上原子轨道能量的高低：

 ns＜np＜nd＜nf

原子轨道②形状相同的原子轨道能量的高低：

能量关系 1s＜2s＜3s＜4s……③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原



子轨道的能量相同，如2px、2py、2pz轨道的



能量 



化学3.基态原子核外电子排布的三个原理(1)能量最低原理:电子总是先占有能量低的轨道,然后依次进入能量较高的轨道,使整个原子的能量处于最低状态。即原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。如图为构造原理示意图:

化学(2)泡利原理在一个原子轨道中,最多只能容纳2个状态相反。如2s轨道上的电子排布为(3)洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独.占据一个轨道,并且自旋状态相同。如2p3的电子排布为能表示为或。,不电子,并且这两个电子的自旋,不能表示为。洪特规则特例:当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满.(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时,体系的能量最低,如:24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。

化学4.基态原子核外电子排布的表示方法表示方法电子排布式简化电子排布式电子排布图(轨道表达式)外围(价层)电子排布式3s23p4举例S:1s22s22p63s23p4.[Ne]3s23p45.原子状态与原子光谱(1)原子的状态①基态原子:处于最低能量的原子。②激发态原子:基态原子的电子吸收能量后,从低能级跃迁到高能级.状态的原子。

化学(2)原子光谱:不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或释放不同的光,用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素,称为光谱分析。(3)基态、激发态及光谱示意图

熟记3种最外层电子的排布特征

(1)最外层有3个未成对电子的为ns2np3,1～36号元素分别为N、P、As。

(2)最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2或ns2np4。短周期元素分别为C、Si和O、S。

(3)最外层有一个未成对电子的可能是ns1、ns2np1、(n-1)d5ns1、(n-1) d10ns1。第四周期有K、Ga、Cr、Cu。

化学考点二知识整合每周期第一种元素基态原子的电子排布式[He]2s1[Ne]3s1[Ar]4s1[Kr]5s1[Xe]6s1原子结构与元素性质核心主干系统全面1.原子结构与元素在周期表中的位置关系(1)原子结构与周期表的关系能周层期数原子序数二2三3四4五5六6311193755每周期最后一种元素原子序数1018365486基态原子的电子排布式1s22s22p61s22s22p63s23p61s22s22p63s23p63d104s24p61s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p61s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6

化学(2)每族元素的价电子排布特点①主族:主族排布特点ⅠAns1ⅤAⅥAⅦAns2.ns2np1.ns2np2.ns2np3.ns2np4.ns2np5.ⅡAⅢAⅣA②0族:He:1s2;其他:ns2np6。③过渡元素(副族和第Ⅷ族):(n-1)d1～10ns1～2。(3)元素周期表的分区根据核外电子排布,可把周期表里的元素划分成5个区

化学2.原子半径越大能层数：能层数越多，原子半径 (1)影响因素越小核电荷数：核电荷数越大，原子半径 (2)变化规律元素周期表中的同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小;同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大。3.电离能(1)含义第一电离能:气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离1子所需要的最低能量,符号I,单位KJmol。

化学(2)规律①同周期:第一种元素的第一电离能最小,最后一种元素的第一电离能最大,总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势。②同族元素:从上至下第一电离能逐渐减小。③同种原子:逐级电离能越来越大(即I1

化学④判断原子的核外电子排布特点:同周期元素从左向右,元素的第一电离能并不是逐渐增大的,当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时,第一电离能就会反常的大。4.电负性(1)含义:不同元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越强。(2)标准:以最活泼的非金属氟的电负性为4.0作为相对标准,计算得出其他元素的电负性(稀有气体元素未计)。(3)变化规律①金属元素的电负性一般小于1.8,非金属元素的电负性一般大于1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右,它们既有金属性又有非金属性。

化学②在元素周期表中,同周期从左至右,元素的电负性逐渐变大,同主族从上至下,元素的电负性逐渐变小。(4)应用5.对角线规则在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的。如右所示。

练习加课后作业