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全国高中化学竞赛资料 第讲原子结构。核外电子运动状态，用s、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。电离能和电负性。一、原子核 1．原子核 （1）原子的组成? 原子核和核外电子构成 （2）原子核的组成? 质子（p）和中子构成（3）质量数（A）? 数值上等于质子数（Z）和中子（N）数之和，是质子和中子相对质量之和取其整数值。A=P+N ? （4）原子符号??? ??????? （5）原子中的质量（由原子核的质量决定）、体积（由核外电子运动的空间区域决定）、电性（质子数等于核外电子数，电中性）关系 2．同位素 （1）元素??具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子（如1H、2H、3H）的总称?????? （2）核素? 具有确定的质子数和中子数的原子，氢元素有三种核素：1H、2H、3H （3）同位素? 同种元素不同种核素互称为同位素,如互称同位素 a.同位素的化学性质几乎相同 b.稳定核素在自然界中含量不变 c.重要同位素的应用(2H、235U、18O、14C等) 3．相对原子质量 （1）相对原子质量的定义 （2）核素（原子或同位素）的相对原子质量? 以1个12C质量的1/12作标准，其他核素的质量跟它的比值 （3）核素（原子或同位素）的近似原子量? 在数值上等于质量数 （4）元素的相对原子质量? 同种元素各种核素的相对原子质量的平均值 （5）元素的近似原子量? 同种元素各种核素的近似相对原子质量的平均值 ??? 例： 35Cl 34．969 75．77% 37Cl 36．966 24．23% 平均 35．453 35Cl 35 75．77% 37Cl 37 24．23% 平均 35．4 二、微观粒子的运动规律 （3）电子层（n）、电子亚层（l）、 n l 每层轨道数 每层最多容纳电子数 符 号 取 值 符号 取 值 K 1 1s 0 1 2 L 2 2s、2p 1 1+3=4 8 M 3 3s、3p、3d 2 1+3+5=9 18 N 4 4s、4p、4d、4f 3 1+3+5+7=16 32 …… …… n-1 …… …… n决定电子运动离核的距离? n和l决定电子的能量?? a．s电子云? 球形? 一种状态 b．p电子云? 纺锤形? 三种取向（px、py、pz） c．d电子云? 四叶花瓣形? 五种取向（dxy、dyz、dxz、dx2-y2、dz2） d．f电子云? 形状复杂 能级交错? 按ns、(n-2)f、(n-1)d、np顺序，能量由低到高 3．核外电子排布规律 a. 能量最低原理? 按ns、(n-2)f、(n-1)d、np顺序填入电子 b. 泡利不相容原理? 同一原子中找不到运动状态完全相同的两个电子，即1 个轨道最多容纳2个电子 c. 洪特规则及特例? 电子尽可能占有最多的等价（能量相同的）轨道? 电子在填入轨道时，半满、全满、全空状态时更稳定 （7）表示核外电子排布的方法 a. 原子结构简图? b. 电子排布式? c. 轨道表示式 练习： A．用电子排布表示19—36号元素的核外电子排布 B．用轨道表示式表示元素的核外电子排布 五、元素周期律 1．元素周期律的内容 ??? 元素的性质随核电荷数递增而呈现周期性的变化 2．元素周期律中元素的性质指的是什么(第1电离能、原子半径、主要化合价等) ?（1）电离能（I）? 从气态原子上失去1个电子变成+1价气态阳离子所需要的能量叫第1电离能，用I1表示；从+1价气态阳离子失去1个电子变成+2价气态阳离子所需要的能量叫第2电离能，用I2表示等。从电离能的突变可以推断出电子是分层排布的。 第1电离能的周期性变化 ?分析3-18号元素第1电离能的变化规律（）电负性：原子在分子中吸引电子的能力。1932年化学家鲍林(L. Pauling)指出:“电负性是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。”并提出：F的负电性为4.0，其它原子的负电性均为相对值，以Xp表示。Xp的数值越大, 表示该元素的原子吸引电子的能力就越强; 反之, Xp的数值越小, 表示该元素的原子吸引电子的能力就越弱。。? 3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 电离能 519 900 799 1088 1406 1314 1682 2080 电负性 0.98 1.57 2.04 2.55 3.04 3.44 3.98 * ? 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 电离能 498 736 577 787 1063 1000 1255 2372 电负性 0.93 1.31 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16 * 3．元素周期律的实质 ?? 元素核外电子排布的周期性 六、元素周期表 1．