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1、原子结构与性质知识归纳第1页，本讲稿共18页本本章章知知识识网网络络原原子子结结构构元元素素周周期期律律电电子子层层结结构构能层与能级能层与能级电子云与原子轨道电子云与原子轨道核外电子排布规律核外电子排布规律原子半径原子半径 电离能电离能 电负性电负性对角线规则对角线规则各周期元素数目各周期元素数目周期表中元素的分区周期表中元素的分区电子排布式电子排布式 原子实原子实 外围电子排布外围电子排布能量最低原理能量最低原理泡利原理泡利原理洪特规则洪特规则构造原理构造原理基态与激发态基态与激发态本章知识网络本章知识网络元素的金属性与非金属性元素的金属性与非金属性2022/10/21第2页，本讲稿共18
2、页能层能层n n1 12 23 34 4符符 号号K KL LMMN N能级能级s ss sp ps sp pd ds sp pd df f轨道数轨道数1 11 13 31 13 35 51 13 35 57 7最多容纳最多容纳的电子数的电子数2 22 26 62 26 610102 26 6101014142 28 818183232 2n2 能层、能级、原子轨道之间的关系：能层、能级、原子轨道之间的关系：2022/10/21第3页，本讲稿共18页构造原理构造原理关键点：关键点：一定要记住电子排入轨道的顺序，一定要记住电子排入轨道的顺序，这是本章最重要的内容。从第四能层开这是本章最重要的内容
3、。从第四能层开始，该能层的始，该能层的nsns与与npnp能级之间插入了能级之间插入了(n-1)(n-1)层的层的d d能级，第六能层开始还插入（能级，第六能层开始还插入（n-2n-2）f f，其能量关系是：其能量关系是：nsns（n-2n-2）f f （n-1n-1）d d npnp核外电子排布的表示方法：核外电子排布的表示方法：2022/10/21第4页，本讲稿共18页能量最低理能量最低理泡利理：泡利理：洪特规则：（洪特规则：（1 1）。（2 2）。以上使得原子核外电子排布最外层不超过以上使得原子核外电子排布最外层不超过8 8个电子，次外层最多不超过个电子，次外层最多不超过1818个电子等
4、。个电子等。基态与激发态基态与激发态：核外电子排布规律核外电子排布规律2022/10/21第5页，本讲稿共18页四、核外电子排布规律四、核外电子排布规律 用轨道表示式表示出铁原子的核用轨道表示式表示出铁原子的核外电子排布外电子排布洪特规则洪特规则泡利泡利原理原理能量最低原理能量最低原理构造构造原理原理2022/10/21第6页，本讲稿共18页原子半径原子半径：电离能：电离能：第一电离能第一电离能：。电离能反映了不同元素的原子失电子的难易，电离能反映了不同元素的原子失电子的难易，同时也与元素的金属性密切相关。同时也与元素的金属性密切相关。每个周期的第一个元素第一电离能最每个周期的第一个元素第一电
5、离能最 最后一个最后一个元素的第一电离能最元素的第一电离能最 。同族元素从上至下，元素的第一电离能逐渐同族元素从上至下，元素的第一电离能逐渐 。原子半径原子半径 电离能电离能 2022/10/21第7页，本讲稿共18页电负性：电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子吸用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。以氟的电负性为引力的大小。以氟的电负性为4.04.0，锂的电负性为，锂的电负性为1.01.0作为相对标准作为相对标准,得出了各元素的电负性。得出了各元素的电负性。电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度，金属的电负性一般小于性强弱的尺
6、度，金属的电负性一般小于1.81.8，非金，非金属的电负性一般大于属的电负性一般大于1.81.8，而位于非金属三角区边，而位于非金属三角区边界的界的“类金属类金属”电负性的电负性在电负性的电负性在1.81.8左右。它们左右。它们既有金属性，又有非金属性。既有金属性，又有非金属性。对角线规则：对角线规则：元素周期表中各周期最多容纳的元素数目分别元素周期表中各周期最多容纳的元素数目分别为：为：2 2、8 8、8 8、1818、1818、3232、3232、5050电负性电负性 对角线规则对角线规则2022/10/21第8页，本讲稿共18页 除除dsds区外，区的名称来自按构造原区外，区的名称来自按
7、构造原理最后填入的电子的能级的符号。理最后填入的电子的能级的符号。2022/10/21第9页，本讲稿共18页练练 习习1 1、以下能级符号不正确的是：、以下能级符号不正确的是：A 5s B 4d C 3f D 6pA 5s B 4d C 3f D 6p2 2、下列各原子或离子的电子排布式正确的是、下列各原子或离子的电子排布式正确的是 A F 1sA F 1s2 22s2s2 22p2p7 7 B Na B Na+1s 1s2 22s2s2 22p2p6 6 C Fe C Fe D Al D Al3+3+1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23 3、下列核外电子排布属于基态的是
8、、下列核外电子排布属于基态的是 A C 1sA C 1s2 22s2s1 12p2p3 3 B C 1s B C 1s2 22s2s2 22p2p2 2 C Fe 1sC Fe 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2 D Mg 1sD Mg 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 13p3p1 14 4、下列原子结构与洪特规则有关的是、下列原子结构与洪特规则有关的是 A CuA Cu原子的外围电子排布是原子的外围电子排布是 3d3d10104s4s1 1而不是而不是3d3d9 94s4s2 2。B S B S 原子的价电子排布是
9、原子的价电子排布是 3s3s2 23p3p4 4而不是而不是3s3s1 13p3p5 5。C Fe C Fe 原子的外围电子排布是原子的外围电子排布是3d3d6 64s4s2 2 而不是而不是3d3d8 8。D ND N原子的最外层有原子的最外层有3 3个未成对电子，且自旋方向相同。个未成对电子，且自旋方向相同。2022/10/21第10页，本讲稿共18页5 5、氢原子的电子云图中小黑点表示的是、氢原子的电子云图中小黑点表示的是 A A个小黑点表示一个电子个小黑点表示一个电子黑点的多少表示电子个数的多少黑点的多少表示电子个数的多少表示电子运动的轨迹表示电子运动的轨迹表示电子在核外空间出现机会的
10、多少表示电子在核外空间出现机会的多少、仔细研究构造原理，得出、仔细研究构造原理，得出nsns、npnp、(n-1)d(n-1)d、(n-(n-2)f 2)f 能级的高低顺序是：能级的高低顺序是：，这与元素，这与元素周期表中每个周期所容纳的元素个数有何关系？周期表中每个周期所容纳的元素个数有何关系？练练 习习2022/10/21第11页，本讲稿共18页电子层数：相同条件下，电子层数越多，半径越大。电子层数：相同条件下，电子层数越多，半径越大。核电荷数核电荷数:相同条件下，核电荷数越多，半径越小。相同条件下，核电荷数越多，半径越小。核外电子数核外电子数:核电荷数相同条件下，核外电子数越多，核电荷数
11、相同条件下，核外电子数越多，半径越大。半径越大。1 1、同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小、同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小（稀有气体除外）如：（稀有气体除外）如：NaMgAlSiPSCl.NaMgAlSiPSCl.2 2、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。如：如：LiNaKRbCsLiNaKRbCs3 3、同主族元素的离子半径随核电荷数的增大而增大。、同主族元素的离子半径随核电荷数的增大而增大。如：如：F F-ClCl-BrBr-I Na Na+MgMg2+2+AlAl3+3+5 5、同一元素不同价态的微粒半径，价态越
12、高离子半径、同一元素不同价态的微粒半径，价态越高离子半径越小。如越小。如FeFeFeFe2+2+FeFe3+3+微微粒粒半半径径的的比比较较判判断断的的依依据据具具体体规规律律2022/10/21第12页，本讲稿共18页金属金属性强性强弱弱非金非金属性属性强弱强弱与水反应置换氢的难易与水反应置换氢的难易 最高价氧化物的水化物碱性强弱最高价氧化物的水化物碱性强弱单质的还原性或离子的氧化性（电解中在阴极单质的还原性或离子的氧化性（电解中在阴极上得电子的先后）上得电子的先后）互相置换反应互相置换反应原电池反应中正负极原电池反应中正负极与与H H2 2化合的难易及氢化物的稳定性化合的难易及氢化物的稳定
13、性最高价氧化物的水化物酸性强弱最高价氧化物的水化物酸性强弱单质的氧化性或离子的还原性单质的氧化性或离子的还原性互相置换反应互相置换反应判判断断依依据据元素的金属性与非金属性元素的金属性与非金属性2022/10/21第13页，本讲稿共18页、同周期元素的金属性，随荷电荷数的增加、同周期元素的金属性，随荷电荷数的增加而减小，如：而减小，如：NaMgAl;NaMgAl;非金属性，随荷电荷非金属性，随荷电荷数的增加而增大，如：数的增加而增大，如：SiPSClSiPSCl。、同主族元素的金属性，随荷电荷数的增加、同主族元素的金属性，随荷电荷数的增加而增大，如：而增大，如：LiNaKRbCs;LiNaKR
14、bClBrIFClBrI。、金属活动性顺序表：、金属活动性顺序表：KCaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgKCaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuPtAu规律：元素的金属性与非金属性元素的金属性与非金属性2022/10/21第14页，本讲稿共18页1 1、某元素原子的核电荷数是电子层数的、某元素原子的核电荷数是电子层数的5 5倍倍,其质子数是最外层其质子数是最外层电子数的电子数的3 3倍倍,该元素基态原子的电子排布式该元素基态原子的电子排布式 。2 2、写出下列元素的电子排布式：、写出下列元素的电子排布式：Al CuAl Cu Fe K Fe K 写出下列元素的外围电子
15、排布式：写出下列元素的外围电子排布式：Cl CaCl Ca Zn Cr Zn Cr3 3、试用有关理论解释、试用有关理论解释CuCu元素原子的外围电子排布是元素原子的外围电子排布是3d3d10104s4s1 1而不而不是是3d3d9 94s4s2 2，简述其理由。，简述其理由。练练 习习2022/10/21第15页，本讲稿共18页原子序数原子序数核外电子排核外电子排布式布式价电子层价电子层最高正价和最高正价和负价负价1425352022/10/21第16页，本讲稿共18页比较比较:(1)微粒半径微粒半径:Mg2+,Na+,F-(2)第一电离能第一电离能:Na,Mg,K(3)电负性电负性:F,S
16、,O(4)热稳定性热稳定性:HF,HCl,HBr,HI(5)酸性酸性:H2SO4,HClO4,H3PO4,H2CO32022/10/21第17页，本讲稿共18页4 4、一些气态原子失去核外不同电子所需的能量、一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kj.mol(kj.mol-1-1)锂锂X XY Y第一个电子第一个电子519519502502580580第二个电子第二个电子729672964570457018201820第三个电子第三个电子11799117996920692027502750第四个电子第四个电子955095501160011600(1)(1)为什么锂原子失去第二个电子所需能量远大于失去第一为什么锂原子失去第二个电子所需能量远大于失去第一个电子所需能量个电子所需能量?(2)X(2)X元素的硫酸盐的化学式为元素的硫酸盐的化学式为 。(3)Y(3)Y是周期表中是周期表中 族元素。族元素。2022/10/21第18页，本讲稿共18页