選修3第一章 原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1、 第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)一 、原子的誕生原子的構(gòu)成、原子核的構(gòu)成是怎樣的?原子原子核核外電子 質(zhì)子 中子ab+dXc+-各代表什么？ da、b、c、 a代表質(zhì)量數(shù)；b代表核電荷數(shù)；c代表離子的價(jià)態(tài)；d代表化合價(jià)歷史 公元前5世紀(jì)，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認(rèn)為 ：萬(wàn)物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子。19世紀(jì)初，英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說(shuō)，他認(rèn)為原子是微小的不可分割的實(shí)心球體。1897年，英國(guó)科學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子。棗糕模型盧瑟福原子模型波爾原子模型電子云模型二、能層與能級(jí)核外電子排布規(guī)律 電子層 1 2 3 4 5 n 電子層符號(hào) K L M N O 最多容納電子數(shù) 212 222 23

2、2 242 252 2n2 規(guī)律:（1）能量最低原理。（2）每一層最多容納電子數(shù)：2n2個(gè)。（3）最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)（K層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè)）。（4）次外層電子數(shù)不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。任一能層的能級(jí)總是從S能級(jí)開始，而且能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù)，以s、p、d、f 來(lái)表示同一能層的電子，能量也可能不同，還可以分成能級(jí)三、構(gòu)造原理1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s-4d-原子核外電子排布遵循的排布順序 構(gòu)造原理存在著能級(jí)交錯(cuò)四、能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會(huì)躍遷到較高能級(jí)，變成激發(fā)態(tài)原子 不同元素

3、的原子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜利用原子光譜上的特征譜線來(lái)鑒定元素，稱為光譜分析鋰、氦、汞的吸收光譜 鋰、氦、汞的發(fā)射光譜 五、電子云與電子軌道宏觀物體的運(yùn)動(dòng)特征：可以準(zhǔn)確地測(cè)出它們?cè)谀骋粫r(shí)刻 所處的位置及運(yùn)行的速度；可以描畫它們的運(yùn)動(dòng)軌跡。微觀物體的特征：電子的質(zhì)量很小，只有9.11*10-31千克；核外電子的運(yùn)動(dòng)范圍很?。ㄏ鄬?duì)于宏觀物體而言）；電子的運(yùn)動(dòng)速度很大；3. 小黑點(diǎn)的疏密表示電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的多少。離核近的地方，小黑點(diǎn)密即電子云密度大， 電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多， 也就是說(shuō)電子出現(xiàn)的幾率高；離核遠(yuǎn)的地方，小黑點(diǎn)疏即

4、電子云密度小， 電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)少， 也就是說(shuō)電子出現(xiàn)的幾率低； 因此，電子云并不表示電子的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡,而是 表示電子出現(xiàn)在各點(diǎn)的幾率高低。s電子云的形狀是以原子核為中心的球體，只有一個(gè)伸展方向 原子軌道p電子云的形狀是紡錘形（或稱為亞鈴形），其伸展方向有互為垂直的三個(gè)方向（px、py、pz）。 核外電子排布規(guī)則:1.最低能量原理電子在原子軌道上的排布，要盡可能使電子的能量最低。2.泡利不相容原理每個(gè)原子軌道最多只能容納兩個(gè)電子，且自旋方向必須相反。3.洪特規(guī)則電子在等價(jià)軌道（能量相同的軌道）上排布時(shí)，總是盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同。這種排布，電子的能量最低。1s-2s-2p-3s-

5、3p-4s-3d-4p-5s-4d-原子核外電子排布遵循的排布順序 構(gòu)造原理存在著能級(jí)交錯(cuò)洪特規(guī)則例子Cr原子的電子排布圖:24Cr外層電子排布不是3d44s2，而是3d54s1洪特規(guī)則的特例：在等價(jià)軌道的全充滿（p6，d10，f14）、半充滿（p3，d5，f7）全空時(shí)(p0,d0,f0)的狀態(tài)，具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性。如24Cr、29Cu1s22s22p63s23p63d54s1注意第二節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)一、(長(zhǎng)式)元素周期表的結(jié)構(gòu)探討1： 何謂周期？共有幾個(gè)周期？每一周期的元素原子結(jié)構(gòu)有何共同特點(diǎn)？探討2： 何謂族？分為哪些族？同一主族的元素其原子結(jié)構(gòu)有何共同特點(diǎn)？各周期的元素

6、數(shù)目原子的電子構(gòu)型和族的劃分主族元素的族數(shù)原子最外電子層的電子數(shù)（ns + np）主族元素的最高氧化數(shù)。副族元素的族數(shù)ns電子數(shù)(n-1)d電子數(shù)（B,B族和族例外）3同族元素的外層電子構(gòu)型相似，化學(xué)性質(zhì)也相似。s區(qū)元素(ns1-2)： ，族元素P區(qū)元素(ns2np1-6)： 族元素d區(qū)元素(n-1)d1-10 ns1-2)： 族元素ds區(qū)元素(n-1)d10 ns1-2)： ，族元素f區(qū)元素(n-2)f1-14(n-1)d0-1ns2：鑭系和錒系元素原子的電子構(gòu)型和元素的分區(qū)元素周期律： 元素的性質(zhì)隨核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性的遞變，稱為元素周期律元素周期律的實(shí)質(zhì)是核外電子排布的周期性變化二、元

7、素周期律1、原子半徑 2.原子半徑呈現(xiàn)周期性變化規(guī)律 ：當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí)， 隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小。隨著電子層數(shù)的增多， 總是重復(fù)出現(xiàn)這一規(guī)律。（稀有氣體的原子除外）從原子結(jié)構(gòu)上考慮，原子半徑受哪些因素影響？二、元素周期律2、電離能由氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需的最低能量叫做原子的第一電離能電離能的大小可以說(shuō)明什么呢？電離能越大，表示失去電子就越困難原子的第一電離能隨核電荷數(shù)遞增有什么規(guī)律呢？同一周期，從左至右第一電離能逐漸增大同一主族，從上至下第一電離能逐漸減小周期系元素電離勢(shì)的變化規(guī)律同一元素的原子，123 同主族元素，第一電離勢(shì)由上到下是遞減的；同

8、周期元素，從左到右，一般是增大的，但是個(gè)別反常，如BeB NO，這是由于價(jià)電子Be（2s2），N（2s22p3）為全充滿或半充滿狀態(tài)，能量較低。1根據(jù)電離能的大小可以判斷元素的金屬性強(qiáng)弱，電離能越小，金屬性越強(qiáng)。2根據(jù)各級(jí)電離勢(shì)的突躍變化，可以了解金屬的常見價(jià)態(tài)。電離能的意義二、元素周期律3、電負(fù)性元素相互化合時(shí)，原子對(duì)鍵合電子的吸引能力稱為元素的電負(fù)性。電負(fù)性的標(biāo)度1鮑林標(biāo)度是根據(jù)熱為學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的相對(duì)大小數(shù)據(jù)。這是目前最常用的電負(fù)性標(biāo)度。2密立根標(biāo)度根據(jù)電離能和親合能計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)3阿萊羅周標(biāo)度根據(jù)核電荷和電子間的庫(kù)侖引力計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)電負(fù)性遞變規(guī)律電負(fù)性的應(yīng)用1判斷元素的金屬性和非金屬

9、性 金屬性元素的電負(fù)性一般在1.8以下，非金屬性性元素一般在1.8以上。電負(fù)性最大的元素是位于右上方的F，電負(fù)性最小的元素是位于左下方的Fr（Fr是放射性元素）2估計(jì)化學(xué)鍵的類型 在化合物中，可以根據(jù)電負(fù)性的差值大小，估計(jì)化學(xué)鍵的類型。電負(fù)性差越大，離子性越強(qiáng)，一般說(shuō)來(lái)，電負(fù)性差大于1.7時(shí)，可認(rèn)為是離子鍵，小于1.7時(shí)為共價(jià)鍵。項(xiàng)目同周期（左右）同主族（上下）原子結(jié)構(gòu)核電荷數(shù)最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑性質(zhì)化合價(jià)元素的金屬性和非金屬性單質(zhì)的氧化性還原性最高價(jià)化合物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性同周期、同主族元素的遞變規(guī)律依次增大逐漸增多相同逐漸減小周期性變化金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)還原性減弱，氧化性增強(qiáng)堿性減弱，酸性增強(qiáng)逐漸增強(qiáng)按周期元素?cái)?shù)增加相同依次遞增逐漸增大基本相同非金屬性減弱，金屬性增強(qiáng)氧化性減弱，還原性增強(qiáng)酸性減弱，堿性增強(qiáng)逐漸減弱二.軌道填充順序圖注意：電