【正文】 副族。 第八副族分為三列，共 18列。 主族元素 , main group elements, A： ? 電子最后填充在最外層的 s和 p軌道上的元素 ? 主族的族數(shù) = 最外層電子數(shù)的總和 （ ns +np） ? 主族元素的最高氧化態(tài) =最外層電子數(shù)＝族數(shù) ? 僅最外層未滿，只有最外層電子可以參加反應(yīng)，是價(jià)電子。 稀有氣體（惰性氣體）又稱為零族元素。 副族元素 , subgroup elements, B： ? 電子最后填充在 d 和 f 軌道上的元素 ? 原子未滿的電子層不止一個(gè) ? 最外層、次外層 d電子和外數(shù)第三層 f電子都可參加反應(yīng) ? 副族元素的族數(shù)，與不同族的特點(diǎn)有關(guān) . IIIB— VIIB元素原子的 價(jià)電子總數(shù)等于其族數(shù) ， IB、 IIB由于其(n 1)d亞層排滿，所以 最外層上電子數(shù)等于其族數(shù) 。 3. 原子的電子層結(jié)構(gòu)與元素的分區(qū) , p201 s區(qū) (block)： Ⅰ A和 Ⅱ A族， ns 1 ~ 2，活潑的金屬元素 p區(qū)： Ⅲ A－ Ⅶ A，零族， ns 2 np 1 ~ 6，大多為非金屬元素 d區(qū)： Ⅲ B－ Ⅶ B，第 Ⅷ 族，金屬元素，一般為 ( n－ 1 ) d 1 ~ 9 ns 1 ~ 2 ds區(qū)： Ⅰ B和 Ⅱ B族， (n－ 1) d 10 ns 1 ~ 2，金屬 f 區(qū)： (n－ 2) f 0 ~ 14 (n－ 1) d 0 ~ 2 ns 2，鑭系和錒系元素 d 區(qū)＋ ds 區(qū)：過渡金屬 。 Ⅰ A~Ⅱ A s 區(qū) Ⅲ A ~ Ⅷ A p 區(qū) Ⅲ B ~ Ⅷ B d 區(qū) Ⅰ B~Ⅱ B ds 區(qū) f 區(qū) H He 元素的原子序數(shù)和電子填充順序 原子的電子構(gòu)型，在周期表中的位置。 例：寫出 24號元素原子核外電子排布，該元素是第幾周期，第幾族？是金屬還是非金屬？最高氧化態(tài)為多少？ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 第五節(jié) 元素基本性質(zhì)的周期性變化規(guī)律 1. 原子半徑 , atomic radius 指原子處于某種特定的環(huán)境中，如在晶體、液體，或與其它原子結(jié)合成分子時(shí)所表現(xiàn)的大小。 （ 1） 共價(jià)半徑 , covalent radius, rc 同種元素的兩個(gè)原子，以共價(jià)單鍵相連時(shí)，核間距的一半，為共價(jià)半徑。 具有加和性，只決定于成鍵原子本身。 d （ 2） 范德華半徑 , van der Waals radius rv ： 分子晶體中，不屬于同一分子的兩個(gè)最接近的原子在 非鍵合狀況下 核間距離的一半稱為范德華半徑。 一般比共價(jià)半徑大。 共價(jià)半徑（ rc）和 van der Waals半徑（ rv）示意圖 （ 3） 金屬半徑 , metallic radius, rM 金屬晶體中，金屬原子被視為剛性球體，彼此相切，其核間距的一半，為金屬半徑。它跟金屬原子的堆積方式或配位數(shù)有關(guān)。 一般取配位數(shù)為 12時(shí)的金屬半徑。 原子半徑隨原子序數(shù)的增加呈現(xiàn)周期性變化 2. 原子的共價(jià)半徑的變化規(guī)律 （ 1）同一周期元素原子半徑的變化規(guī)律 短周期 ： 自左至右原子半徑逐漸 ↓，變化幅度較大； 長周期過渡元素 ： 自左至右，原子半徑逐漸 ↓ ，變化幅度較小，變化不太規(guī)律。 鈧系收縮： rGa rAl 鑭系收縮： 使鑭系之后第六周期副族 元素的原子半徑與第五周期副族中的相應(yīng)元素的原子半徑相近，化學(xué)性質(zhì)相似，難于分離。 （ 2）周期表中各族元素原子的共價(jià)半徑變化規(guī)律： 同一主族元素自上而下，由于主量子數(shù) ↑ ，原子半徑 ↑ ； 同一副族元素，自上而下變化幅度小，第五、六周期元素原子半徑非常接近。 主族元素原子半徑 s, p, d 區(qū)元素原子半徑 Ⅰ A~Ⅱ A s 區(qū) Ⅲ A ~ Ⅷ A p 區(qū) Ⅲ B ~ Ⅷ B d 區(qū) Ⅰ B~Ⅱ B ds 區(qū) f 區(qū) H He 離子及其中性原子大小 某氣態(tài)原子失去一個(gè)電子 ,變成一個(gè)氣態(tài)正一價(jià)離子所需吸收的最低能量。金屬性越強(qiáng)，電離能就越低。 3. 電子親和能 某氣態(tài)原子與一個(gè)電子結(jié)合成一個(gè)氣態(tài)的負(fù)一價(jià)離子所放出的能量。非金屬性強(qiáng)，親和能低。 前六周期中元素的第一電離能 ， 1932年， Pauling 元素的原子在分子中吸引電子的能力。電負(fù)性大，吸電子能力強(qiáng)。 1. 同一周期中，左－－右，電負(fù)性增大。 同一主族中，上－－下，電負(fù)性減小。 2. 元素 F的電負(fù)性最強(qiáng)， 元素 Cs的電負(fù)性最弱。 F的非金屬性最強(qiáng)， Cs的金屬性最強(qiáng)。 元素電負(fù)性 electronegativity H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Ru Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At 單質(zhì)的熔點(diǎn) 單質(zhì)的沸點(diǎn) 單質(zhì)的硬度 本章小結(jié) 掌握四個(gè)量子數(shù)取值及意義 掌握 136號元素電子排布及電子排布三個(gè)原理 根據(jù)外層電子構(gòu)型判斷元素周期表中的位置 作業(yè)： P 33 6， 7， 9 馬丁 卡普拉斯猶太裔， 1930年生于奧地利維也納，為美奧雙重國籍?？ㄆ绽?953年在美國加州理工獲得博士學(xué)位。目前擔(dān)任法國斯特拉斯堡大學(xué)教授，以及美國哈佛大學(xué)教授。 邁克爾 萊維特 1947年生于南非比勒陀利亞，為美英雙重國籍。他1971年在英國劍橋大學(xué)獲得博士學(xué)位。目前擔(dān)任美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授職位。 亞利耶 瓦謝爾 1940年生于以色列，為美以雙重國籍。瓦謝爾 1969年獲得以色列魏茨曼科學(xué)研究所博士學(xué)位，目前是美國南加州大學(xué)杰出教授。 2022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 10月 9日在瑞典揭曉，美國科學(xué)家馬丁 ?卡普拉斯、邁克爾 ?萊維特及亞利耶 ?瓦謝爾因給復(fù)雜化學(xué)體系設(shè)計(jì)了多尺度模型而共享獎(jiǎng)項(xiàng)。 以前化學(xué)家是用塑料球和棒創(chuàng)造分子模型，現(xiàn)在則是用計(jì)算機(jī)建模。分子和化學(xué)反應(yīng)的精確建模對于化學(xué)的進(jìn)步至關(guān)重要。化學(xué)反應(yīng)的速度非?？?，在幾分之一毫秒間，電子就會(huì)從一個(gè)原子核跳到另一個(gè)原子核。經(jīng)典化學(xué)在這里已無用武之地。 Karplus、 Levitt的 Warshel工作的突破意義在于他們設(shè)法讓牛頓的經(jīng)典物理和完全不同的量子物理結(jié)合在化學(xué)過程的建模之中。經(jīng)典物理的強(qiáng)項(xiàng)是計(jì)算簡單，可用于建模非常大的分子，但弱點(diǎn)是無法建?；瘜W(xué)反應(yīng)。為了模擬化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)家不得不使用量子物理，但量子物理需要驚人的計(jì)算量，因此只能用于小分子。他們?nèi)说墓ぷ鹘Y(jié)合了兩者的長處，發(fā)展出同時(shí)利用經(jīng)典物理和量子物理的方法。 練 習(xí) 1. 微觀粒子運(yùn)動(dòng)具有哪些特點(diǎn)？ 答： a. 能量是量子化的； b. 運(yùn)動(dòng)是二象性的（波粒二象性）； c. 微粒子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)性。 2. ψ與 ∣ ψ∣ 2 在原子結(jié)構(gòu)理論中的意義。 答： ψ，波函數(shù)，又稱原子軌道，它是描述電子運(yùn)動(dòng)的函數(shù)，每一個(gè)波函數(shù)代表電子的一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 ∣ ψ∣ 2，電子云，即電子在核外空間某處單位體積中出現(xiàn)的幾率， ∣ ψ∣ 2也稱幾率密度。 3. 符號 ψ3,1,0代表 n、 l、 m各為何值的原子軌道？ 答： n = 3, l = 1, m = 0 即 3p原子軌道 。 4. 下列各組量子數(shù)哪些是不合理的 ？ 為什么 ？ (1)n =2, l =1, m=0 (2)n=2, l =2, m = 1(3)n =3, l =2, m =0 (4)n =3, l =1, m =1(5)n =2, l =0, m =1(6)n =2, l =3, m =2 答： (2) 不合理 ∵ n = l 。 m=+1 或 m = 1 (5) 不合理 ∵ n =2, l =0, m =0 。 (m ≠ 1) (6) 不合理 ∵ n l , n必大于 l 。 (m≠2) 5. 在下列各組中填入合適的量子數(shù) . (1) n =? , l = 2 , m = 2 , ms = +1/2。 (2) n =2 , l = ? , m = 1 , ms = 1/2。 (3) n =3 , l = 1 , m =? , ms = +1/2。 3 1 1 6. 已知四種元素的原子的外層電子結(jié)構(gòu)分別為：（ 1）4s2 （ 2） 3s23p5 （ 3） 3d24s2 （ 4） 5d106s2 ，試指出它們在周期系中各處于哪一周期？哪一族？哪一區(qū)？ 答： （ 1） 4s2 第四周期 ， 第 Ⅱ A族 ， s區(qū) （ 2） 3s23p5 第三周期 ， 第 Ⅶ A族 ， p區(qū) （ 3） 3d24s2 第四周期 ， 第 Ⅳ B族 ， d區(qū) （ 4） 5d106s2 第六周期， 第 Ⅱ B族， ds區(qū)