第二讲 物质结构

2 电离能 例如：Li(g) e Li (g) I1 520 .2kJ mol 1
Li (g) e Li 2 (g) I 2 7298 .1kJ mol 1 E (g) E+ (g) +3e I1 2 Li (g) e Li (g) I 3 11815 kJ mol 1 由+1价气态正离子失去电子成为带+2价气 态正离子所需要的能量称为第二电离能，用 I 2 表示。 E+ (g) E 2+ (g) + e I2
专题一 原子结构与元素周期律
四、元素周期律 原子结构的周期性 元素基本性质的周期性 1、原子半径 共价半径: 同种元素的两个原子, 以两个电子用
共价单键相连时, 核间距的一半, 为共价半径. 如: H2 ,X2 等同核单键双原子分子, 均可测得其 共价半径.
专题一 原子结构与元素周期律
金属半径: 金属晶体中, 金属原子被看为刚性球体, 彼此相切, 其核间距的一 半, 为金属半径. 范德华半径: 单原子分子(He, Ne等), 原子间靠范德华 力, 即分子间作用力结合 (未成键), 在低温高压下 形成晶体, 核间距的一半 为范德华半径。
基态气体原子失去电子成为带一个正电荷的气 态正离子所需要的能量称为第一电离能，用 I 表示。E (g) →E+ (g) + e I 1
2 电离能
基态气体原子失去电子成为带一个正电荷的气 态正离子所需要的能量称为第一电离能，用 I 1 表示。E (g) →E+ (g) + e I 1 由+1价气态正离子失去电子成为带+2价气态 正离子所需要的能量称为第二电离能，用 I 2表 示。E+ (g) → E 2+ (g) + e I 2
专题一 原子结构与元素周期律
1、元素周期表的结构
三长三短一不全，七主七副零和八。
零族元素: 原子最外层电子已达稳定结构。 副族元素:全部由长周期元素组成的族。 副族序数＝特征电子数(可能有部分次外层电子) 价电子:用来参与化学反应的最外层电子以及次 外层或倒数第三层的部分电子.
2、原子的电子层结构和元素的分区 分为s、p、d、ds、f五个区
训练题
208 写出 原子的核外电子排布式。 114 X 它在周期表中哪一周期？哪一族？是金属还是非金属？ 写出它的最高价氧化物、氢氧化物的化学式。 如果存在第八周期的元素，此周期可能包括多少种元 素、理由何在？ (注：原子核外电子排布的一般顺序是： ns→(n-3)g →(n-2)f →(n-1)d →np)
(5) 24.23%是表示_______________________。
专题一 原子结构与元素周期律
二、核外电子的运动状态
1、核外电子运动的量子化特征
（1）量子化特征 “量子化” 就是不连续的意思。 （2）量子化的例证：氢光谱 2、核外电子运动的特点 a. 电子的质量很小
b.电子 在原子核外作高速运动 c.电子运动的空间范围 很小（10-10m） d.带有负电荷
训练题
分析：稀有气体定位法。第六周期稀有气体Rn为 86号元素，下一周期稀有气体(如有)应为 86+32=118号，所以114号元素位于第七周期、 IVA族。 (1)核外电子排布式：[Rn]6d105f147s27p2 (2)第七周期、IVA族、金属 (3) RO2,R(OH)4 (4)此时，本周期元素填充8s5g6f7d8p共有 1+3+5+7+9=25个轨道，最多填充50个电子，所 以此周期可能包括50种元素。
答案：A、B、B
专题一 原子结构与元素周期律
五、元素周期表
专题一 原子结构与元素周期律
1、元素周期表的结构
（1）周期：具有相同电子层的一系列元素列为一
个周期。 周期序数＝电子层数 （2）族：具有相同最外层电子数（主族）或价电子数 （副族）的一系列元素称为一族. 主族元素:由长、短周期元素组成的族. 主族序数＝最外层电子数(ns+np) ＝元素最高正化合价 (非金属元素:8－|负化合价|).
电子亲合能
同一周期：从左到右，Z* 增大，r 减小，最外层 电子数依次增多，趋向于结合电子形成 8 电子结 构，A 的负值增大。卤素的 A 呈现最大负值， ⅡA为正值，稀有气体的 A 为最大正值。 同一主族：从上到下，规律不很明显，大部分 的 A 负值变小。特例： A(N)为正值，是 p 区元 素中除稀有气体外唯一的正值。 A 的最大负值不 出现在 F 原子而是 Cl 原子。
答案：Cs、F、Cs、He、F、3d54s1
训练题
第一电离能正确的顺序是 ( ) A.Li<Be<B<C B.Li>Be>B>C C.Li>Be>B<C D.Li<Be>B<C 试指出SiH4与CH4的价态，并说明原因。 解:H的非金属性>Si，C的非金属性>H，所以在SiH4中 Si为 +4价，H为-1价；CH4中C为 -4价，H为+1价。
例1：将某文献资料上记载的相对原子质量数据如下：
35Cl 37Cl
34．969 36．966
75．77% 24．23% 35．453
35Cl 37Cl
35 37
75．77% 24．23% 35．458
平均
平均
试回答下列问题：
(1) 34.696是表示_____；(2) 35.453是表________； (3) 35是表示_____；(4) 35.458是表示_________；
专题一 原子结构与元素周期律
同周期：从左→右，原子半径减小。 主要影响因素：Z — 增大，对电 子吸引力增大， r — 减小 。 同主族：从上→下，原子半径增大。
主要影响因素：e — 增多，电子 层数增加， r — 增大。 镧系收缩
专题一 原子结构与元素周期律
2、电离能
H(g) →H+(g)+e 电离能是元素的气态原子失去电子成为气态阳离子所需的 最低能量。(I1<I2<I3„)，电离能可以用来衡量气态原子 失去电子(金属性)的难易。 同周期:从左至右， Z 增大，r减小, 核对电子的吸引增 强, 愈来愈不易失去电子, 所以 I 增大. 同主族：自上而下，I减小。 当最外层电子处于全充满、半充满时，较难失去电子，则 电离能比相邻元素都大。
第二讲
物质结构
专题一 原子结构与元素周期律
一、原子结构
1、原子的组成
质子 Z个 原子核 A 原子( Z Z) 中子 (A - Z)个 2、同位素 核外电子 Z个 要求弄清元素的相对原子质量、元素的近似原子质量、
同位素的相对原子质量、同位素的质量数等概念。
专题一 原子结构与元素周期律
同周期中，自左向右，电负性变大，元素
的非金属性增强。
同族中，自上而下，电负性变小，元素的 金属性增强。
电负性的变化规律
电负性增大
电 负 性 减 He 电 负 性 增Fra bibliotek小 Cs
电负性减小
大
训练题
最活泼的金属元素是____，最活泼的非金属元素 是____。 最不易吸引电子的元素是_____。 第I电离势最大的元素是_____，第I电子亲合势最 大的元素是_____。 第4周期的第六个元素电子构型是_____。
电离能
同一周期：主族元素从ⅠA 到卤素，Z*增大，r 减小， I 增大。其中ⅠA 的 I1 最小，稀有气体的 I1 最大； 长周期中部(过渡元素)，电子依次加到次外层， Z* 增加不多， r 减小缓慢， I 略有增加。 N、P、As、Sb、Be、Mg电离能较大 ——半满， 全满。 同一主族：从上到下，最外层电子数相同；Z*增加 不多，r 增大为主要因素，核对外层电子引力依次减 弱，电子易失去，I 依次变小。
如何写元素的核外电子排布式
n 1 2 L s,p 3 M 4 N 5 O 6 P 7 Q
电子 K 层 电子 s 亚层
s,p,d s,p,d s,p ,f
如何写元素的核外电子排布式
例 ：写出 Ni 的核外电子分布式。 解：步骤如下：
①写出原子轨道能级顺序—1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p… ②按上述核外电子分布的 3 原则在每个轨道上排布电子。 由于Ni原子序数为 28，共有 28 个电子直至排完为止， 即 1s22s22p63s23p64s23d8； ③将相同主量子数的各亚层按s，p，d等的顺序整理好即 得Ni元素原子的电子分布式：1s22s22p63s23p63d84s2 。
如何写元素的核外电子排布式
有时为了避免书写过长，以及由于化学反应 通常仅涉及外层价电子的改变，因此常将内层电 子分布式用相同电子数的稀有气体元素符号加方 括号（称为“原子实”）表示，而只写价电子轨 道式，甚至原子实部分也可以省去，只写外层电 子分布式。 如Ni原子的电子分布式可以写成[Ar]3d84s2 或 3d84s2，Fe原子电子分布式写成[Ar]3d64s2或 3d64s2等。
2、元素的分区和电子结构的关系
分区 S区 P区 d区 dS区 外层结构特点
nS1-2 nS2nP1~6 (n-1)d1~9nS1~2 (Pd:4d105S1) (n-1)d10nS1~2
包括元素 ⅠA、ⅡA ⅢA~ⅧA ⅢB~ⅧB ⅠB 、ⅡB 镧系58~71 锕系90~103
f区： (n-2)f 1~14 (n－1)d0－2 nS2
例如：Li(g) e Li (g) Li (g) e Li (g)
2 3 2
I1 520 .2kJ mol
1 1
I 2 7298 .1kJ mol
Li (g) e Li (g) I 3 11815 kJ mol