选修3第一章 原子结构和性质

1、 第一节 原子结构一 、原子的诞生原子的构成、原子核的构成是怎样的?原子原子核核外电子 质子 中子ab+dXc+-各代表什么？ da、b、c、 a代表质量数；b代表核电荷数；c代表离子的价态；d代表化合价历史 公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。枣糕模型卢瑟福原子模型波尔原子模型电子云模型二、能层与能级核外电子排布规律 电子层 1 2 3 4 5 n 电子层符号 K L M N O 最多容纳电子数 212 222 23

2、2 242 252 2n2 规律:（1）能量最低原理。（2）每一层最多容纳电子数：2n2个。（3）最外层电子数不超过8个（K层为最外层时不超过2个）。（4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。任一能层的能级总是从S能级开始，而且能级数等于该能层序数，以s、p、d、f 来表示同一能层的电子，能量也可能不同，还可以分成能级三、构造原理1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s-4d-原子核外电子排布遵循的排布顺序 构造原理存在着能级交错四、能量最低原理、基态与激发态、光谱处于最低能量的原子叫做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，变成激发态原子 不同元素

3、的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析锂、氦、汞的吸收光谱 锂、氦、汞的发射光谱 五、电子云与电子轨道宏观物体的运动特征：可以准确地测出它们在某一时刻 所处的位置及运行的速度；可以描画它们的运动轨迹。微观物体的特征：电子的质量很小，只有9.11*10-31千克；核外电子的运动范围很小（相对于宏观物体而言）；电子的运动速度很大；3. 小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现的机会的多少。离核近的地方，小黑点密即电子云密度大， 电子出现的机会多， 也就是说电子出现的几率高；离核远的地方，小黑点疏即

4、电子云密度小， 电子出现的机会少， 也就是说电子出现的几率低； 因此，电子云并不表示电子的实际运动轨迹,而是 表示电子出现在各点的几率高低。s电子云的形状是以原子核为中心的球体，只有一个伸展方向 原子轨道p电子云的形状是纺锤形（或称为亚铃形），其伸展方向有互为垂直的三个方向（px、py、pz）。 核外电子排布规则:1.最低能量原理电子在原子轨道上的排布，要尽可能使电子的能量最低。2.泡利不相容原理每个原子轨道最多只能容纳两个电子，且自旋方向必须相反。3.洪特规则电子在等价轨道（能量相同的轨道）上排布时，总是尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。这种排布，电子的能量最低。1s-2s-2p-3s-

5、3p-4s-3d-4p-5s-4d-原子核外电子排布遵循的排布顺序 构造原理存在着能级交错洪特规则例子Cr原子的电子排布图:24Cr外层电子排布不是3d44s2，而是3d54s1洪特规则的特例：在等价轨道的全充满（p6，d10，f14）、半充满（p3，d5，f7）全空时(p0,d0,f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性。如24Cr、29Cu1s22s22p63s23p63d54s1注意第二节 原子结构与元素的性质一、(长式)元素周期表的结构探讨1： 何谓周期？共有几个周期？每一周期的元素原子结构有何共同特点？探讨2： 何谓族？分为哪些族？同一主族的元素其原子结构有何共同特点？各周期的元素

6、数目原子的电子构型和族的划分主族元素的族数原子最外电子层的电子数（ns + np）主族元素的最高氧化数。副族元素的族数ns电子数(n-1)d电子数（B,B族和族例外）3同族元素的外层电子构型相似，化学性质也相似。s区元素(ns1-2)： ，族元素P区元素(ns2np1-6)： 族元素d区元素(n-1)d1-10 ns1-2)： 族元素ds区元素(n-1)d10 ns1-2)： ，族元素f区元素(n-2)f1-14(n-1)d0-1ns2：镧系和锕系元素原子的电子构型和元素的分区元素周期律： 元素的性质随核电荷数递增发生周期性的递变，称为元素周期律元素周期律的实质是核外电子排布的周期性变化二、元

7、素周期律1、原子半径 2.原子半径呈现周期性变化规律 ：当电子层数相同时， 随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小。随着电子层数的增多， 总是重复出现这一规律。（稀有气体的原子除外）从原子结构上考虑，原子半径受哪些因素影响？二、元素周期律2、电离能由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的最低能量叫做原子的第一电离能电离能的大小可以说明什么呢？电离能越大，表示失去电子就越困难原子的第一电离能随核电荷数递增有什么规律呢？同一周期，从左至右第一电离能逐渐增大同一主族，从上至下第一电离能逐渐减小周期系元素电离势的变化规律同一元素的原子，123 同主族元素，第一电离势由上到下是递减的；同

8、周期元素，从左到右，一般是增大的，但是个别反常，如BeB NO，这是由于价电子Be（2s2），N（2s22p3）为全充满或半充满状态，能量较低。1根据电离能的大小可以判断元素的金属性强弱，电离能越小，金属性越强。2根据各级电离势的突跃变化，可以了解金属的常见价态。电离能的意义二、元素周期律3、电负性元素相互化合时，原子对键合电子的吸引能力称为元素的电负性。电负性的标度1鲍林标度是根据热为学数据计算出来的相对大小数据。这是目前最常用的电负性标度。2密立根标度根据电离能和亲合能计算出来的数据3阿莱罗周标度根据核电荷和电子间的库仑引力计算出来的数据电负性递变规律电负性的应用1判断元素的金属性和非金属

9、性 金属性元素的电负性一般在1.8以下，非金属性性元素一般在1.8以上。电负性最大的元素是位于右上方的F，电负性最小的元素是位于左下方的Fr（Fr是放射性元素）2估计化学键的类型 在化合物中，可以根据电负性的差值大小，估计化学键的类型。电负性差越大，离子性越强，一般说来，电负性差大于1.7时，可认为是离子键，小于1.7时为共价键。项目同周期（左右）同主族（上下）原子结构核电荷数最外层电子数电子层数原子半径性质化合价元素的金属性和非金属性单质的氧化性还原性最高价化合物对应水化物的酸碱性气态氢化物的稳定性同周期、同主族元素的递变规律依次增大逐渐增多相同逐渐减小周期性变化金属性减弱，非金属性增强还原性减弱，氧化性增强碱性减弱，酸性增强逐渐增强按周期元素数增加相同依次递增逐渐增大基本相同非金属性减弱，金属性增强氧化性减弱，还原性增强酸性减弱，碱性增强逐渐减弱二.轨道填充顺序图注意：电