第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构
一、原子的诞生
大爆炸――→大量的氢 诞生
2个小时后
少量的氦
极少量的锂的熔合反应――→其他元素
原子核
二、宇宙的组成与各元素的含量
三、元素的分类
非金属元素:22种(包括稀有气体) 元素 金属元素:绝大多数
四、能级与能层
1.能级表示方法及各能级所能容纳的最多电子数
2.各能层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数
电原子轨道原子轨道可容纳电子层 类型 数目 子数 1 1s 1 2 2 2s,2p 4 8 3 3s,3p,3d 9 18 4 4s,4p,4d,4f 16 32 n n2 2n2 - 五、核外电子进入轨道的顺序 按照构造原理,电子进入轨道的顺序为:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p……
因此,特别要注意的是,核外电子排布并非全是按照能层的顺序逐层排布的,排满K层后再排到L层,排满了L层再排到M层,但并非排满M层后再排到N层,根据构造原理中电子进入轨道的顺序,电子是排满4s后再进入3d。例如:21号元素钪核外的21个电子依次填充轨道的顺序为1s22s22p63s23p64s23d1,但钪元素原子的电子排布式应写作:1s22s22p63s23p63d14s2或Ar]3d14s2。
六、能量最低原理的简述
在多电子原子中,核外电子总是尽先占据能量最低的轨道,然后再依次进入能量较高的原子轨道,以使整个原子的能量最低,这就是能量最低原理
能量最低原理是自然界中一切物质共同遵守的普遍法则。
绝大多数元素原子的核外电子排布,都是按照构造原理中的能级顺序依次进入原子轨道,而使整个原子处于能量最低状态,称之为基态。
七、少数元素的基态原子的电子排布
它们对于构造原理有1个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时,体系的能量较低,原子较稳定。
八、原子最外层、次外层及倒数第三层最多容纳电子数的解释 1.依据
构造原理中的排布顺序,其实质是各能级的能量高低顺序,可由公式得出ns<(n-2)f<(n-1)d 2.解释 (1)最外层由ns、np组成,电子数不大于2+6=8。 (2)次外层由(n-1)s(n-1)p(n-1)d组成,所容纳的电子数不大于2+6+10=18。 (3)倒数第三层由(n-2)s(n-2)p(n-2)d(n-2)f组成,电子数不大于2+6+10+14=32。 九、多电子原子中,电子填充原子轨道时,原子轨道能量的高低存在如下规律: 1.相同能层上原子轨道能量的高低: ns 2.形状相同的原子轨道能量的高低: 1s<2s<3s<4s…… 3.能层和形状相同的原子轨道的能量相等,如2px、2py、2pz轨道的能量相等。 十、第二周期元素基态原子的电子排布 如下图所示(图中每个方框代表一个原子轨道,每个箭头代表一个电子): 第二周期元素基态原子的电子排布图 由上图总结: 1.每个原子轨道里最多只能容纳2个电子。 2.当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同。