高二化学选修三物质结构与性质原子结构与性质原子结构与性质复习

1、会计学1高二化学选修三物质结构与性质原子结高二化学选修三物质结构与性质原子结构与性质原子结构与性质复习构与性质原子结构与性质复习第1页/共39页近近代代原原子子论论发发现现电电子子带核原子结构模型带核原子结构模型轨道原子结构模型轨道原子结构模型一、原子结构一、原子结构第2页/共39页4、构造原理、构造原理1、能层：、能层：K L M NO P Q2、能级：、能级：s p d f3、轨道：、轨道：1 3 5 74、能量大小、能量大小5、激发态与基态，光谱、激发态与基态，光谱6、电子云与原子轨道、电子云与原子轨道7、能量最低原理、能量最低原理8、泡利原理、泡利原理9、洪特规则、洪特规则10、原子（

2、离子）结构示意图、原子（离子）结构示意图11、基态原子电子排布式、基态原子电子排布式12、原子核外电子排布轨道式原子核外电子排布轨道式13、电子式、电子式第3页/共39页14、用电子式表示物质形成过程（共价、用电子式表示物质形成过程（共价化合物，离子化和物）化合物，离子化和物）练习练习: 1、写出下列基态原子电子排布式、写出下列基态原子电子排布式F Na K Cr Cu 2、写出下列原子核外电子排布轨道式和、写出下列原子核外电子排布轨道式和价电子轨道排布式价电子轨道排布式F Br Ca Si P 116号元素号元素3、用电子式表示下列物质的形成过程、用电子式表示下列物质的形成过程NaCl H2

3、S MgCl2更多资源更多资源 第4页/共39页 练习：练习：1.能层能量大小比较：能层能量大小比较：A.L层电子的能量一定大于层电子的能量一定大于K层电子的能量层电子的能量B.M层电子的能量一定大于层电子的能量一定大于L层电子的能量层电子的能量C.N层电子的能量一定大于层电子的能量一定大于M层电子的能量层电子的能量第5页/共39页2.能级电子的能量比较能级电子的能量比较A.2s与与1sB.3p与与2pC.4s与与3dD.4P与与4S第6页/共39页锂、氦、汞的发射与吸收光谱第7页/共39页 (1)(1)电子运动的特点：电子运动的特点：_ _ _ 因此，电子运动因此，电子运动不不能用牛顿运动定

4、能用牛顿运动定律来描述，只能用律来描述，只能用_的观点来描述。的观点来描述。我们不可能像描述宏观运动物体那样，我们不可能像描述宏观运动物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间如何，而只能确定于原子核外空间如何，而只能确定_。 质量极小质量极小 运动空间极小运动空间极小 极高速运动极高速运动 统计统计它在原子核外各处出现的概率它在原子核外各处出现的概率第8页/共39页 S S的原子轨道是的原子轨道是_形的，形的，能层序数越大，原子轨道的能层序数越大，原子轨道的_。半径越大半径越大 球球第9页/共39页 P的原子轨道是的原子轨道是_形的，每个形的

5、，每个P能能级有级有_个轨道，它们互相垂直，分别个轨道，它们互相垂直，分别以以_、_、_为符号。为符号。P原子原子轨道的平均半径也随能层序数增大而轨道的平均半径也随能层序数增大而_。 哑铃哑铃 3 3 P Px xP Py yP Pz z增大增大第10页/共39页当电子排布在同一能级的不同轨道时，当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是首先单独占一个轨道（即分占不同总是首先单独占一个轨道（即分占不同的轨道），而且自旋方向相同。的轨道），而且自旋方向相同。一个原子轨道最多容纳一个原子轨道最多容纳2个电个电子，而且自旋方向相反。子，而且自旋方向相反。原子的电子排布遵循构造原理原子的电子排布遵循构造原

6、理洪特规则特例：全满、半满、全空洪特规则特例：全满、半满、全空第11页/共39页二、原子结构二、原子结构与元素的性质与元素的性质第12页/共39页一、原子结构与周期表一、原子结构与周期表1、周期系：、周期系： 随着元素原子的核电随着元素原子的核电荷数递增，每到荷数递增，每到出现出现 ，就开始建立一个新，就开始建立一个新的的 ，随后最外层上的电子逐渐增，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到多，最后达到8个电子，出现个电子，出现 气体。气体。然后又开始由碱金属到稀有气体，如此然后又开始由碱金属到稀有气体，如此循环往复循环往复这就是元素周期系中的一这就是元素周期系中的一个个周期。个个周期。碱金属碱金

7、属电子层电子层稀有稀有第13页/共39页例如，第11号元素钠到第18号元素氩的最外层电子排布重复了第3号元素锂到第10号元素氖的最外层电子排布从1个电子到8个电子；再往后，尽管情形变得复杂一些，但每个周期的第1个元素的原子最外电子层总是1个电子，最后一个元素的原子最外电子层总是8个电子。可见，元素周期系的形成是由于元素的原子 发生周期性的重复。 核外电子的排布第14页/共39页2、周期表第一张元素周期表是由 制作的，至今元素周期表的种类是多种多样的：电子层状、金字塔式、建筑群式、螺旋型(教材p15页)到现在的长式元素周期表，还待进一步的完善。门捷列夫第15页/共39页元素周期表的结构是怎样的？

8、元素周期表的结构是怎样的？在周期表中，把 相同的元素，按 的顺序从左到右排成横行，称之为 ，有 个；在把不同横行中 相同的元素，按 递增的顺序由上而下排成纵行，称之为 ，共有 个纵行， 个族。16个族又可分为 主族、 副族、 第八族、 0族。能层数原子序数递增周期7最外层电子数能层数族18167个7个1个1个第16页/共39页？元素在周期表中排布在哪个横行，由什么决定？元素在周期表中排在哪个列由什么决定？什么叫外围电子排布？什么叫价电子层？什么叫价电子？元素在周期表中的位置由原子结构决定：原元素在周期表中的位置由原子结构决定：原子核外电子层数决定元素所在的周期，原子子核外电子层数决定元素所在的

9、周期，原子的价电子总数决定元素所在的族的价电子总数决定元素所在的族。能级上的电子数可在化学反应中发生变化，能级上的电子数可在化学反应中发生变化，这些能级上的电子排布叫外围电子排布这些能级上的电子排布叫外围电子排布外围电子排布简称价电子层外围电子排布简称价电子层价电子层中的电子叫价电子价电子层中的电子叫价电子第17页/共39页每个纵列的价电子层的电子总数是否相每个纵列的价电子层的电子总数是否相等等?按电子排布，可把周期表里的元素按电子排布，可把周期表里的元素划分成划分成5个区，除个区，除ds区外，区的名称来区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符自按构造原理最后填入电子的能级的符号。号

10、。s区、区、d区和区和p区分别有几个纵列区分别有几个纵列?为为什么什么s区、区、d区和区和ds区的元素都是金属区的元素都是金属?相等s区两列d区八列p区六列它们的最外层电子数为12个第18页/共39页 区全是金属元素，非金属元素主区全是金属元素，非金属元素主要集中要集中 区。主族主要含区。主族主要含 区，副族主区，副族主要含要含 区，过渡元素主要含区，过渡元素主要含 区。区。S、d、dspS、pdd、ds元素周期表可分为哪些族元素周期表可分为哪些族?为什么副族元为什么副族元素和第素和第族又称为过渡元素？族又称为过渡元素？第19页/共39页更多资源更多资源 f第20页/共39页各区元素的价电子层

11、结构特征是什么？S区元素价电子特征排布为S12，价电子数等于族序数。区元素价电子排布特征为（-1）d19 ns 12；价电子总数等于副族序数；ds区元素特征电子排布为(n-1)d10ns12，价电子总数等于所在的列序数；p区元素特征电子排布为ns2np 16；价电子总数等于主族序数。原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关系的。第21页/共39页原子结构与元素在周期表中的位置是有什么的关系的？ 原子核外电子层数决定所在周期数周期数=最大能层数（钯除外）46Pd Kr4d10,最大能层数是4，但是在第五周期。外围电子总数决定排在哪一族如：29Cu 3d104s1 10+1=11尾数是1所以，是

12、IB。 元素周期表是元素原子结构以及递变规律的具体体现。第22页/共39页二、元素周期律 (1)原子半径元素周期表中同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？元素周期表中，同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？第23页/共39页原子半径的大小取决于两个相反的因素：原子半径的大小取决于两个相反的因素：一是电子的能层数，另一个是核电荷数。一是电子的能层数，另一个是核电荷数。显然电子的能层数越大，电子间的负电显然电子的能层数越大，电子间的负电排斥将使原子半径增大，所以同主族元排斥将使原子半径增大，所以同主族元素随着原子序数的增加，电子层数逐渐素随着

13、原子序数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。而当电子能增多，原子半径逐渐增大。而当电子能层相同时，核电荷数越大，核对电子的层相同时，核电荷数越大，核对电子的吸引力也越大，将使原子半径缩小，所吸引力也越大，将使原子半径缩小，所以同周期元素，从左往右，原子半径逐以同周期元素，从左往右，原子半径逐渐减小。渐减小。第24页/共39页(2)电离能基础要点概念1、第一电离能I1； 态电 性基态原子失去 个电子，转化为气态基态正离子所需要的 叫做第一电离能。第一电离能越大，金属活动性越 。同一元素的第二电离能 第一电离能。气中一最低能量 弱大于第25页/共39页第26页/共39页第27页/共39页(

14、2)规律规律:每一周期的第一个元素第一电离能最小每一周期的第一个元素第一电离能最小,最后一个元素的电离能最大最后一个元素的电离能最大;同主族元素从同主族元素从上到下第一电离能依次下降上到下第一电离能依次下降.原子的逐级电离能越来越大。原子的逐级电离能越来越大。第28页/共39页气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能一电离能(用用I1表示表示)，从一价气态基态正离，从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需消耗的能量叫做子中再失去一个电子所需消耗的能量叫做第二电离能第二电离能(用用I2

15、表示表示)，依次类推，可得到，依次类推，可得到I3、I4、I5同一种元素的逐级电离能的同一种元素的逐级电离能的大小关系：大小关系：I1I2I3I4I5即一个原子即一个原子的逐级电离能是逐渐增大的。这是因为随的逐级电离能是逐渐增大的。这是因为随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多。越多。第29页/共39页、Be的第一电离能大于B，N的第一电离能大于O，Mg的第一电离能大于Al，Zn的第一电离能大于Ga？Be有价电子

16、排布为2s2，是全充满结构，比较稳定，而B的价电子排布为2s22p1，、比Be不稳定，因此失去第一个电子B比Be容易，第一电离能小 第30页/共39页3.电负性电负性化学键化学键: :元素相互结合元素相互结合, ,可以理解为原子之可以理解为原子之间产生化学作用力间产生化学作用力, ,形象地叫做化学键形象地叫做化学键. .电负性电负性: :用来描述不同元素的原子对键合用来描述不同元素的原子对键合电子的吸引力的大小。电子的吸引力的大小。键合电子键合电子: :原子中用于形成化学键的电子称为键原子中用于形成化学键的电子称为键合电子合电子第31页/共39页 电负性的大小也可以作电负性的大小也可以作为判断

17、金属性和非金属为判断金属性和非金属性强弱的尺度。性强弱的尺度。金金 属：属：1.8类金属：类金属：1.8非金属：非金属：1.8 以氟的电负性为以氟的电负性为4.04.0和锂的电负性为和锂的电负性为1.01.0作作为相对标准，得出了为相对标准，得出了各元素的电负性。各元素的电负性。第32页/共39页3.电负性电负性(1)规律规律:同一周期同一周期,主族元素的电负性从左到右逐主族元素的电负性从左到右逐渐增大渐增大,表明其吸引电子的能力逐渐增强。表明其吸引电子的能力逐渐增强。同一主族同一主族,元素的电负性从上到下呈现减小元素的电负性从上到下呈现减小趋势趋势,表明其吸引电子的能力逐渐减弱。表明其吸引电

18、子的能力逐渐减弱。电负性越大电负性越大,元素的非金属性越强元素的非金属性越强,电负电负性越小性越小,元素的非金属性越弱元素的非金属性越弱,金属性越强。金属性越强。第33页/共39页电负性相差很大的元素化合通常电负性相差很大的元素化合通常形成离子键形成离子键电负性相差不大的两种非金属元素电负性相差不大的两种非金属元素化合，通常形成共价键化合，通常形成共价键电负性相差越大的共价键电负性相差越大的共价键,共用电子共用电子对偏向电负性大的原子趋势越大对偏向电负性大的原子趋势越大,键键的极性越大。的极性越大。1.7第34页/共39页4、构造原理、构造原理1、能层：、能层：K L M NO P Q2、能级

19、：、能级：s p d f3、轨道：、轨道：1 3 5 74、能量大小、能量大小5、激发态与基态，光谱、激发态与基态，光谱6、电子云与原子轨道、电子云与原子轨道7、能量最低原理、能量最低原理8、泡利原理、泡利原理9、洪特规则、洪特规则10、原子（离子）结构示意图、原子（离子）结构示意图11、基态原子电子排布式、基态原子电子排布式12、原子核外电子排布轨道式原子核外电子排布轨道式13、电子式、电子式第35页/共39页当电子排布在同一能级的不同轨道时，当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是首先单独占一个轨道（即分占不同总是首先单独占一个轨道（即分占不同的轨道），而且自旋方向相同。的轨道），而且自旋方向相同。一个原子轨道最多容纳一个原子轨道最多容纳2个电个电子，而且自旋方向相反。子，而且自旋方向相反。原子的电子排布遵循构造原理原子的电子排布遵循构造原理洪特规则特例：全满、半满、全