化学选修3《物质结构与性质》复习讲义.doc

一.原子结构与性质.
一.认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义.
1.电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小.
电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q.
原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7.
例1.下列关于氢原子电子云图的说法正确的是
A.通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目大
B.黑点密度大，单位体积内电子出现的机会大
C.通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动
D.电子云图是对运动无规律性的描述
例2.下列有关认识正确的是
A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为n-1
D.各能层含有的电子数为2n2
2.(构造原理）
了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布.
(1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子.
(2).原子核外电子排布原理.
①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道.
②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子.
③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同.
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[Ar]3d54s1、29Cu[Ar]3d104s1.
(3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式.

①根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。
②根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示，由下而上表示七个能级组，其能量依次升高；在同一能级组内，从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。
例3.表示一个原子在第三电子层上有10个电子可以写成
A.310B.3d10C.3s23p63d2D.3s23p64s2
例4.下列电子排布中，原子处于激发状态的是
A.1s22s22p5B.1s22s22p43s2
C.1s22s22p63s23p63d44s2D.1s22s22p63s23p63d34s2
例5.下列关于价电子构型为3s23p4的粒子描述正确的是
A.它的元素符号为O
B.它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4
C.它可与H2生成液态化合物
D.其电子排布图为：
1s2s2p3s3p
例6．按所示格式填写下表有序号的表格：
原子序数电子排布式价层电子排布周期族17①②③④⑤1s22s22p6⑥⑦⑧⑨⑩3d54s1⑾ⅥB例6．①.1s22s22p63s23p5②.3s23p5③.3④.ⅦA⑤.10⑥.2s22p6
⑦.2⑧.0⑨.24⑩.1s22s22p63s23p63d54s1⑾.4
例7.(1).砷原子的最外层电子排布式是4s24p3，在元素周期表中，砷元素位于__________
周期族；最高价氧化物的化学式为，砷酸钠的化学式是.
(2).已知下列元素在周期表中的位置，写出它们最外层电子构型和元素符号：
①.第4周期ⅣB族；
②.第5周期ⅦA族.
例7.(1).4ⅤAAs2O5Na3AsO4
(2).①.3d24s2Ti②.5S25p5I
3.元素电离能和元素电负性
第一电离能：气态电中性基态原子失去1个电子，转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示，单位为kJ/mol。
(1).原子核外电子排布的周期性.
随着原子序数的增加,元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化:每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化.
(2).元素第一电离能的周期性变化.
随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈周期性变化:
★同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大，碱金属的第一电离能最小；
★同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势.
说明：
①同周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势。电