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《高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座-原子结构与元素周期律》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座第1讲原子结构与元素周期律［竞赛要求］核外电子运动状态：用鉄p、d等来表示基态构型（包括中性原子、正离子和负离子）核外电子排布。电离能、电子亲合能、电负性。四个量子数的物理意义及取值。单电子原子轨道能虽的计算。s、P、d原了轨道图像。元素周期律与元素周期系。主族与副族。过渡元索。主、副族同族元素从上到下性质变化一般规律；同周期元索从左到右性质变化一般规律。原子半径和离子半径。$、P、d、ds.f区元素的基本化学性质和原子的电子构型。元素在周期表中的位置与核外电了结构（电了层数、价电了层与价电了数）的关系。最高氧化态与族序数的关系。对角线规则。金属性、非金属性与周期表
2、位査的关系。金属与非金属在周期表屮的位宜。半金属。主、副族重要而常见元素的名称、符号及在周期表中的位置、常见氧化态及主要形态。钳系元素的概念。【知识梳理】一、核外电子的运动状态1、微观粒子的二重性（1）光的波动性入波长：传播方向上相邻两个波峰（波谷）间距离。频率X频率就是物质（光了）在单位时间内振动的次数。单位是Hz（l//z=ls_,）o光速（?=入•v真空中2.998X10*m•s_1=3X108m•s_I,大气中降低（但变化很小,可忽略）。~1波数v=—（cm-1）A（2）光的微粒性1900年根据实验情况，提出了原了原了只能不连续地吸收和发射能量的论点。这种不连续能量的基本单位称为光量子
3、，光量子的能量（E）与频率5）成正比。即：E=hv（4-1）式中力为普朗克常数,等于6.626X10_34J-s（3）白光是复色光可见光的颜色与波长颜色紫XL青绿黄橙红波长（nm）400-430430-470470-500500-560560-590590-630630-760（4）电子的波粒二重性——物质波hmv1923年徳布罗意（L.deBroglie）类比爱因斯坦的光子学说后提出，电子不但具有粒子性,也具冇波动性。并提出了联系电子粒子性和波动性的公式：(4-2)m：质量y:速度h：普朗克常数（4-2）式左边是电了的波长入，表明它的波动性的特征；右边是电子的动量，代表它的粒子性。这两种性质
4、通过普朗克常数定量的联系起來了。2、原子核外电子的运动（1）早期模型氢原子光谱4000'5000~~'60006500A（A）•紫外i；红外••太阳光是连续光谱，原子光谱是线状光谱。玻尔模型：①电子在一定的轨道上运动、不损失能量。②不同轨道上的电子具冇不同能虽(4-3)-2」8x10^8H2式中n=l,2正整数电子离核近、能量低、最低能量状态称基态，激发态（能量鬲）③只有当电了跃迁时，原了才释放或吸收能罐。hcv1cm_,=1.986X10~23J波尔理论的应用：①解弩氢原了光谱1nl一丄）=1.097X105（丄一丄）®]电子跃迁时释放电子能量:；=^L=一2・际10七he6.626x10-
5、34J-Sx3x1Oiocw/5式中1.097X1（）5称里德保常数②计算氢原子光谱的谱线波长Hi——他时，释放能量得到一系列V值。巴尔麦线条例：v二Eg_E2=1097X105（—--）cm_,=15236cm-h2-3-=656nm赖曼90010001500巴尔麦帕邢布喇干皿川11
6、L500010000（A）原子光谱①计算氢原子的电离能/?in时，红原子电离能=6.023X1（）23OOAE=6.023X1023（-^一一）=—1313kJ・molT接近实验值1312kJ・molT（2）近代描述一电子云①薛定频方程的解即原子轨道——电子运动状态。最子数是解方程的最子条件（三个）斤、/、加，
7、原子核外的电了运动状态用匹I个最数描述：斤、I、m、ms。实际上，每个原了轨道可以用3个整数來描述，这三个整数的名称、表示符号及取值范围如下：主量子数弘几二1,2,3,4,5,……（只能取正整数），表示符号:K,L,M,N,0角量了数/,/=0,1,2,3,n—1o（取值受n的限制），表示符号：s,p,d,f,磁量子数m,tn=0,±1,±2,,±/o（取值受/的限制）o当三个量了数都具有确定值时，就对应一个确定的原了轨道。如2p就是一个确定的轨道。主量了数八与电了层对应，“1时对应第一层，—2时对应第二层，依次类推。轨道的能量主耍市主量子数八决定，n越小轨道能量越低。角量子数/和轨道形状有关
8、，它也影响原子轨道的能量。〃和定吋，所有的原子轨道称为一个亚层，如71=2,/=1就是2/7亚层，该亚层有3个2/7轨道。n确定吋，/值越小亚层的能量约低。磁量子数加与原子轨道在空间的伸展方向冇关，如2卩亚层，/二1,m=0,±1冇3个不同的值，因此2〃冇3种不同的空间伸展方向，般将3个2p轨道写成2px,2p）”2pzo实验表明，电了自身还具冇自旋运动。电子的自旋运动用一个虽了数加$表示，加$称
