笔记16 物质结构与性质知识点总结笔记-一本抢分笔记之高中化学

第 168 页 笔记十六 物质结构与性质知识总结笔记 第一节 原子结构与性质 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. 性质：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. 电子运动的特点：①质量极小 ②运动空间极小 ③极高速运动。 2.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. 第一、二、三、四、五、六、七 ……（能层） 符号表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q …… （能量由低到高） 例如：钠原子有 11 个电子，分布在三个不同的能层上，第一层 2 个电子，第二层 8 个电子，第三层 1 个电子。由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子总是尽可能先从内层排起，当一层充满后 再填充下一层。理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下： 能 层 一 二 三 四 五 六 七 …… 符 号 K L M N O P Q …… 最多电子数 2 8 18 32 50 …… 即每层所容纳的最多电子数是：2n2(n：能层的序数) 3.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. 能级的符号和所能容纳的最多电子数如下： 能 层 K L M N O …… 能 级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f …… 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 …… 各能层电子数 2 8 18 32 50 …… （1）每个能层中，能级符号的顺序是 ns、np、nd、nf…… （2）任一能层，能级数=能层序数 （3）s、p、d、f……可容纳的电子数依次是 1、3、5、7……的两倍 4. 构造原理 （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）由量子力学知：ns 能级各有一个轨道，np 能级各有 3 个轨道，nd 能级各有 5个轨道，nf 能级各 有 7 个轨道.而每个轨道里最多能容纳 2 个电子，通常称为电子对，用方向相反的箭头“↑↓”来表示。 （3）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. 第 169 页 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p 6 、d 10 、f 14 ）、半充满（p 3 、d 5 、f 7 ）、全空时(p 0 、d 0 、f 0 )的状 态，具有较低的能量和较大的稳定性.如 24Cr [Ar]3d 5 4s 1 、29Cu [Ar]3d 10 4s 1 . （4）能级交错图和 1-36 号元素的核外电子排布式如下图所示. ①根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循左图箭头所示的顺序。 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右图所示，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。 【小结】钾 K：1s22s22p63s23p64s1； 钙 Ca：1s22s22p63s23p64s2； 铬 Cr：1s22s22p63s23p63d44s2；铁 Fe：1s22s22p63s23p63d64s2； 钴 Co：1s22s22p63s23p63d74s2；铜 Cu：1s22s22p63s23p63d94s2； 锌 Zn：1s22s22p63s23p63d104s2；溴 Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5； 氪 Kr：1s22s22p63s23p63d104s24p6； 注意：大多数元素的原子核外电子排布符合构造原理，有少数元素的基态原子的电子排布对于构造 原理有一个电子的偏差，如：K原子的可能电子排布式与原子结构示意图，按能层能级顺序，应为 1s22s22p63s23p63d1，但按初中已有知识，应为 1s22s22p63s23p64s1；事实上，在多电子原子中，原子的核 外电子并不完全按能层次序排布。再如： 24 号铬 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1； 29 号铜 Cu：1s22s22p63s23p63d104s1； 这是因为能量相同的原子轨道在全充满（如 p6 和 d