第一章原子结构与性质
课标要求
1?了解原子核外电子的能级分布, 能用电子排布式表示常见元素的
电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。
2?了解元素电离能的含义,并能用以说明元素的某种性质
3?了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。 4?了解电负性的概念,知道元素的性质与电负性的关系。 要点精讲 一 ?原子结构
1?能级与能层
(1~36号)原子核外
能层⑴ 符 号 —— 二 L 三 四 N 五 0 七 K p Q 能级⑴ ft 务 电子数 2 ■ 2s 3s ,3d 4s 、 6 2 6 10 4 S IS 32 飞 4d 4f 5s fl 10 14 ... ■1 ■■ ■ -1 I I 2u2 2?原子轨道
冷巾子的原〒轨道空球形炖称 H
软道形扌
电了的碌子轨這呈耀铃形
和能级上1个
wpfS:级上3
各能级上的原子软道数目
个 个
MIHE级上■
牛
「①相同確层上原了缺道寵量的髙低: JJS-
tifi /id nt
② 形状相同的原子轨逍能暈的髙他:
Is 2亍欝恥 ......
③ 同一第层内形状相啊而伸展方向 不同的惶子期Lift的能堂相等,如 2]从2丹、2以轨逍的能量相等
3.原子核外电子排布规律
⑴构造原理:随着核电荷数递增,大多数元素的电中性基
态原子的电子按右图顺序填
入核外电子运动轨道(能级),叫做构造原理。
型M总■胁?⑥?*
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错。
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4s轨道,后进入3d轨道,这种现象叫能级交
能级交错:由构造原理可知,电子先进入
说明:构造原理并不是说 4s能级比3d能级能量低(实际上4s能级比3d能级能量高) 而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。 械地看做是各电子所处轨道的能量之和。
(2)能量最低原理
现代物质结构理论证实,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,简称能量最 低原理。
构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低,而不局限于某个能级。
也就是说,整个原子的能量不能机
(3)泡利(不相容)原理:基态多电子原子中,不可能同时存在
的电子。换言之,一个轨道里最多只能容纳两个电子, 这个原理称为泡利(Pauli)原理。
(4)洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时,总是优先单独占
据一个轨道,而且自旋方向相同,这个规则叫洪特(
4个量子数完全相同
表示),
且电旋方向相反(用“
Hund)规则。比如,p3的轨道式为
f f J J J fJ f 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 pO、dO、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。
4.基态原子核外电子排布的表示方法 (1)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
有气体元素原子结构的部分以
为了避免电子排布式书写过于繁琐, 把内层电子达到稀
相应稀有气体的元素符号外加方括号表示,例如 K: [Ar]4s1。
(2) 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
1?原子的电子构型与周期的关系
(1 )每周期第一种元素的最外层电子的排布式为
n si。每周期结尾元素的最外层电子排
布式除He为1s2外,其余为ns2np6。He核外只有2个电子,只有1个s轨道,还未出现p 轨道,所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同。
(2) 一个能级组最多所容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类。但一个能级组不 一定全部是能量
相同的能级,而是能量相近的能级。
2?元素周期表的分区 (1)根据核外电子排布
① 分区
②各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点 外围电子排布 尤素性质特点 1 A、[1 心 除氢、気外都怯活浚金 鳩元索;通常坠田外层 电子蔘与反应 及He元索 P区 |][ A族?5 A旅. 0族(除凰外〕 ITS2 ?p] 41 询常屁尿外层电子