化学原理原子结构ppt课件.ppt

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1、3.3.3原子的电子层结构与元素周期性元素的性质主要取决于原子的电子层结构，尤其是价层电子结构，所以元素周期表明确地反映了元素的性质随原子序数的增加呈周期性的变化规律。原子的电子层结构由于能级交错，第六周期电子排布顺序是：6s1-24f1-145d1-106p1-6第七周期电子排布顺序是：7s1-25f1-146d1-10未完第六周期中，从58号~71号的14个元素，其中最后一个电子填满4f轨道，这些元素和La称为镧系元素。第七周期中，从90号~103号的14个元素，其中最后一个电子填满5f轨道，这些元素和Ac称为锕系元素。这两组元素的最后

2、一个电子排布在(n-2)f轨道，称为内过渡元素。元素的分区f区元素：金属，原子最外层的s电子，次外层的d电子，外数第三层的部分或全部f电子参与反应。例：CeO2中Ce原子失去2个6s电子，1个5d电子和1个4f电子。s区元素：活泼金属，易失去最外层s亚层的1个或2个电子形成正离子。p区元素：稀有气体，非金属，半导体，只有最外层的s和p电子参与反应成键。(8-N)规则：族序号为N的元素，其原子一般可提供(8-N)个电子与(8-N)个邻近原子形成具有(8-N)个共价键的分子。例VA的白磷分子为P4，每个磷与另外(8-5)3个P原子以共价单键连结。d区元素：

3、金属，原子最外层的s电子，部分或全部次外层的d电子参与反应。如：Cr3+是2个3d电子和1个4s电子参与反应形成的。过渡元素：d区元素+ds区元素电子层结构与族的关系凡是最后一个电子填入ns或np轨道的都是主族元素，其价电子的总数等于其族数。例：元素S，原子序数16核外电子排布：1s22s22p63s23p4价电子为3s23p4或写作[Ne]3s23p4S是主族元素，第六主族族数=最外层电子数=最高氧化数(O、F除外)IIIB~VIIB族元素(d区)：族数=价电子(最外层和次外层电子)总数；IB和IIB族元素(ds区)：族数=最外层电子数例：Mn，原子

4、序数25电子构型：1s22s22p63s23p63d54s2[Ar]3d54s2VIIB族电子构型：1s22s22p63s23p64s23d104p64d105s2[Kr]4d105s2IIB族凡最后一个电子填入(n-1)d或(n-2)f轨道上的元素都属于副族(过渡元素)。Cd，原子序数48同一主族内，虽然不同元素的原子电子层数是不同的，然而都有相同的外层电子数。如IA为ns1，VIIA为ns2np5同一副族内，各元素原子的电子层虽不同，但它们最外层的ns和次外层(n-1)d能级上的电子数之和相同。第VIII族元素的原子结构没有这么明显的规律。例题：具

5、有如下价电子的元素，它们属于哪一族或哪一种元素？具有3个p电子；3d轨道全满，4s轨道上有2个电子；有两个n=4、l=0的电子，8个n=3、l=2的电子。VA族元素Zn(3d104s2)Ni(3d84s2)3.4元素基本性质的周期性原子电子层结构的周期性变化，导致了与原子结构有关的，影响甚至决定元素的性质一些原子参数，如：原子半径、电离能、电子亲合能、电负性等性质出现显著的周期变化规律。严格地讲，由于电子云没有边界，原子半径也就无一定数。迄今所有的原子半径都是在结合状态下测定的。适用于非金属元素，测定同种元素的两个原子以共价单键连接时，它们核间距离的一

6、半。共价半径3.4.1原子半径范德华半径当同种元素的两个原子只靠范德华力(分子间作用力)相互吸引时，其核间距的一半，称为范德华半径(如He,Ar)。金属半径适用于金属元素，在金属晶格中，相邻原子核间距离的一半。原子半径(pm)Li123Be89Mg136Na154Ca174K203Rb216Sr191Ba198Cs235Sc144Mo130Cr118Mn117Tc127Re128Os126Ru125Fe117Co116Rh125Ir127Pt130Pd128Ni115Cu117Ag134Au134Hg144Cd148Zn125Ti132V122Nb13

7、4Y162Hf144Ta134W130Lu158Zr145B82C77N70O66F64Al118Si117P110S104Cl99Ge122Ga126Tl148In144Br114As121Se117Sn140Sb141Te137I133Bi146Pb147各周期末尾稀有气体的半径较大，是范德华半径所致。总趋势：随着原子序数的增大，原子半径自左至右减小。解释:电子层数不变的情况下，有效核电荷的增大导致核对外层电子的引力增大。原子半径在周期中的变化主族元素：电子逐个填加在最外层，对原最外层上电子的屏蔽常数小，有效核电荷(Z*)迅速增大。过渡元素：电子逐

8、个填加在次外层，增加的电子对原来最外层上电子的屏蔽较强，有效核电荷增加较小。内过渡元素：电子逐