【人教版】高中化学选修3知识点总结.docx

原子结构与性质
第一节原子结构

1、原子结构理论发展
从古代希腊哲学家留基伯和德谟克利特的朴素原子说到现代量子力学模型,人类思想中的原子结构模型经过多次演变,给我们多方面的启迪。
现代大爆炸宇宙学理论认为,我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约两小时,诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。其后,经过或长或短的发展过程,氢、氦等发生原子核的熔合反应,分期分批地合成其他元素。
〖复习〗必修中学习的原子核外电子排布规律:
核外电子排布的尸般规律
(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层,然后由里向外,依次
排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
(3)原于最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子
(4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个),倒
数第三层电子数目不能超过32个。
说明:以上规律是互相联系的,不能孤立地理解。例如;当M层是最外层
时,最多可排8个电子;当M层不是最外层时,最多可排18个电子
2、能级与能层
(1)能层与能级
①能层(电子层)
在多电子的原子核外电子的能量是不同的,按电子的能量差异,可以将核外电子分成不同的能层。
能层第一、二、三、四、五、六、七……
符号表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q……
能量由低到高
②能级(电子亚层)
在多电子原子中,同一能层的电子,能量可以不同,可以把它们分成能级。
Ⅰ、每个能层中,能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……
Ⅱ、任一能层,能级数=能层序数
Ⅲ、s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍
不同能层中,符号相同的能级中容纳的最多电子数相同
(2)轨道
二、.原子核外电子排布规律
1、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。
能级交错:由构造原理可知,电子先进入4s轨道,后进入3d轨道,这种现象叫能级交错。
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。也就是说,整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。
(1)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。
(2)泡利(不相容)原理:基态多电子原子中,一个轨道里最多只能容纳两个电子,且电旋方向相反(用“↑↓”表示),这个原理称为泡利(Pauli)原理。
(3)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(Hund)规则。比如,p3的轨道式为↑
↑
↑
或↓
↓
↓
,而不是↑↓
↑
。
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p0、d0、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 3