高中化学选修-物质结构与性质-全册知识点总结.pdf

中学化学选修3学问点总结

主要学问要点：

1、原子结构

2、元素周期表和元素周期律

3、共价键

4、分子的空间构型

5、分子的性质

6、晶体的结构和性质

（一）原子结构

1、能层和能级

（1）能层和能级的划分

①在同一个原子中，离核越近能层能量越低。

②同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级s、p、

d、f，能量由低到高依次为s、p、d、f。

③任一能层，能级数等于能层序数。

④s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍。

⑤能层不同能级相同，所容纳的最多电子数相同。

（2）能层、能级、原子轨道之间的关系

每能层所容纳的最多电子数是：2n2（n：能层的序数）。

2、构造原理

（1）构造原理是电子排入轨道的依次，构造原理揭示了原子核外电

子的能级分布。

（2）构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原

子轨道表示式的主要依据之一。

（3）不同能层的能级有交织现象，如E（3d）＞E（4s）、E（4d）＞

E（5s）、E（5d）＞E（6s）、E（6d）＞E（7s）、E（4f）＞E（5p）、E

（4f）＞E（6s）等。原子轨道的能量关系是：ns＜（n-2）f＜（n-1）

d＜np

（4）能级组序数对应着元素周期表的周期序数，能级组原子轨道所

容纳电子数目对应着每个周期的元素数目。
依据构造原理，在多电子原子的电子排布中：各能层最多容纳的电子

数为2n2；最外层不超过8个电子；次外层不超过18个电子；倒数第三层

不超过32个电子。

（5）基态和激发态

①基态：最低能量状态。处于最低能量状态的原子称为基态原子。

②激发态：较高能量状态（相对基态而言）。基态原子的电子汲取能

量后，电子跃迁至较高能级时的状态。处于激发态的原子称为激发态原

子。

③原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会汲取（基态→激发态）

和放出（激发态→较低激发态或基态）不同的能量（主要是光能），产生

不同的光谱——原子光谱（汲取光谱和放射光谱）。利用光谱分析可以发

觉新元素或利用特征谱线鉴定元素。

3、电子云与原子轨道

（1）电子云：电子在核外空间做高速运动，没有确定的轨道。因此，

人们用“电子云”模型来描述核外电子的运动。“电子云”描述了电子在

原子核外出现的概率密度分布，是核外电子运动状态的形象化描述。

（2）原子轨道：不同能级上的电子出现概率约为90%的电子云空间

轮廓图称为原子轨道。s电子的原子轨道呈球形对称，ns能级各有1个

原子轨道；p电子的原子轨道呈纺锤形，np能级各有3个原子轨道，相互

垂直（用p、p、p表示）；nd能级各有5个原子轨道；nf能级各有7个
xyz

原子轨道。

4、核外电子排布规律
（1）能量最低原理：在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能

级里，然后排布在能量渐渐上升的能级里。

（2）泡利原理：1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋方向

相反。

（3）洪特规则：电子排布在同一能级的各个轨道时，优先占据不同

的轨道，且自旋方向相同。

（4）洪特规则的特例：电子排布在p、d、f等能级时，当其处于全

空、半充溢或全充溢时，即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14，整个原

子的能量最低，最稳定。

能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状态”，而不是说电

子填充到能量最低的轨道中去，泡利原理和洪特规则都使“整个原子处于

能量最低状态”。

（5）（n-1）d能级上电子数等于10时，副族元素的族序数=ns能级

电子数

（二）元素周期表和元素周期律

1、元素周期表的结构

元素在周期表中的位置由原子结构确定：原子核外的能层数确定元素

所在的周期，原子的价电子总数确定元素所在的族。

（1）原子的电子层构型和周期的划分

周期是指能层（电子层）相同，依据最高能级组电子数依次增多的依

次排列的一行元素。即元素周期表中的一个横行为一个周期，周期表共有

七个周期。同周期元素从左到右（除稀有气体外），元素的金属性渐渐减

弱，非金属性渐渐增加。
（2）原子的电子构型和族的划分

族是指价电子数相同（外围电子排布相同），依据电子层数依次增加

的依次排列的一列元素。即元素周期表中的一个列为一个族（第Ⅷ族除

外）。共有十八个列，十六个族。同主族周期元素从上到下，元素的金属

性渐渐增加，非金属性渐渐减弱。

（3）原子的电子构型和元素的分区

按电子排布可把周期表里的元素划分成5个区，分别为s区、p区、

d区、f区和ds区，除ds区外，区的名称来自按构造原理最终填入电子

的能级的符号。

2、元素周期律

元素的性质随着核电荷数的递