第四章物质结构简介讲课.ppt

第四章 物质结构简介 一、四个量子数 1)l 对应的能级表示亚层，决定原子轨道形状 2)在多电子原子中l和主量子数一起决定电子的能级。 s＜p＜d＜f＜g… 3磁量子数(m) 磁量子数m 取值受角量子数的限制。 m = （2l+1 ）或者0, ±1, ±2, ±3…,…l。 1） m 决定原子轨道在空间的取向。轨道轨道数目。 2）磁量子数与电子能量无关。 当l=0时: m=0,即只有一种运动状态，s轨道一种。 当l = 1时: m= 0, 1 -1, 即有三种运动状态，p轨道三种。 当l=2时， m =-2,-1,0,1,2, 即有五种运动状态, d轨道五种。 4自旋量子数(ms) 练习 1、写出与轨道量子数 n = 4, l = 2, m = 0 的原子轨道名称。 2、下面那些量子数不合理的？ I. n=2, l=1, m=-1； II. n=3, l=0, m=0； III. n=2, l=2, m=-1； IV. n=2, l=1, m=0； V. n=2, l=0, m=-1； VI. n=2, l=3, m=2. 3、某原子中有5个电子，分别具有如下所列的量子数，其中对应于能量最高的电子的量子数是 A. n=2,l=1,m=1.m2=-1/2 B. n=2,l=1,m=0,ms=-1/2 C. n=3,l=1,m=1,ms=1/2 D. n=3,l=2,m=-2,ms=-1/2 4、请写出Cl原子的最外层电子的量子数。 2、写出下列原子和离子的电子结构式。 (1)Cu(z=29)和Cu+ (2)Fe(z=26)和Fe3+ (3)Ag(z=47)和Ag+ (4)I (z=35)和I- 解：（1）Cu(z=29)：[Ar]3d104s1和Cu+：[Ar]3d10 （2）Fe(z=26)：[Ar]3d64s2和Fe3+：[Ar]3d5 （3）Ag(z=47)：[Kr]4d104s1和Ag+：[Kr]4d10 （4）I (z=35) ：[Ar]3d104s24p5和I-：[Ar]3d104s24p6 2、原子的电子排布和电子构型 表：基态电中性原子的电子组态 1 氢H 1s1 2 氦He 1s2 3 锂Li [He] 2s1 4 铍Be [He] 2s2 5 硼B [He] 2s22p1 6 碳C [He] 2s22p2 7 氮N [He] 2s22p3 8 氧O [He] 2s22p4 9 氟F [He] 2s22p5 10 氖Ne 1s2 2s22p6 11钠Na [Ne] 3s1 12镁Mg [Ne] 3s2 13铝Al [Ne] 3s23p1 14硅Si [Ne] 3s23p2 三、原子结构与元素周期系的关系 3、原子的电子构型和族的划分 1、某一元素的原子序数为24，试问： (1)核外电子总数是多少？ (2)它的电子排布式？ (3)价电子层结构； (4)元素所处的周期、族、区？ 解：(1)核外电子总数是24 (2)它的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1 (3)价电子层结构：3d54s1 (4)元素所处的四周期、ⅥB族、d区 2、有第四周期的A、B、C、D四种元素，它们的价电子数依次为1、2、2、7，且原子序数A、B、C、D依次增大，已知A与B的次外层电子数为８，C与D次外层电子数为18，试问： (1)那些是金属元素？ (2)A、B、C、D的原子序数及电子结构式是什么？ (3)B、D两元素，问能否形成化合物？写出分子式。 解：(1) A、B、C是金属元素。 (2)A：原子序数19，[Ar] 4s1； B：原子序数20，[Ar]4s2； C：原子序数30，[Ar]3d104s2； D：原子序数35，[Ar] 4s24p5 （二）元素的基本性质的周期性变化 电负性的应用 杂化轨道的类型与空间结构的关系 1、NO2 、CO2、SO2的键角分别为130°、180°、120°，试判断其中心原子的杂化类型。 解： sp2杂化，sp杂化，sp2杂化 3、分析下列各分子的中心原子的杂化轨道类型和指出各化学键的键型(σ键或π键)。 (1)HCN中三个原子在一条直线上； (2)H2S中三个原子不在一条