【正文】 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) 。 (2) n =2 , l = ? , m = 1 , ms = 1/2。 (m ≠ 1) (6) 不合理 ∵ n l , n必大于 l 。 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 。 ∣ 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。 2. ψ與 ∣ ψ∣ 2 在原子結(jié)構(gòu)理論中的意義。他們?nèi)说墓ぷ鹘Y(jié)合了兩者的長處，發(fā)展出同時利用經(jīng)典物理和量子物理的方法。經(jīng)典物理的強(qiáng)項是計算簡單，可用于建模非常大的分子，但弱點是無法建?；瘜W(xué)反應(yīng)。經(jīng)典化學(xué)在這里已無用武之地。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。 2022年諾貝爾化學(xué)獎 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)計了多尺度模型而共享獎項。瓦謝爾 1940年生于以色列，為美以雙重國籍。目前擔(dān)任美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授職位。萊維特 1947年生于南非比勒陀利亞，為美英雙重國籍。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?？ㄆ绽躬q太裔， 1930年生于奧地利維也納，為美奧雙重國籍。 F的非金屬性最強(qiáng)， Cs的金屬性最強(qiáng)。 同一主族中，上－－下，電負(fù)性減小。電負(fù)性大，吸電子能力強(qiáng)。非金屬性強(qiáng)，親和能低。金屬性越強(qiáng)，電離能就越低。 （ 2）周期表中各族元素原子的共價半徑變化規(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。 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。它跟金屬原子的堆積方式或配位數(shù)有關(guān)。 一般比共價半徑大。 具有加和性，只決定于成鍵原子本身。 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)合成分子時所表現(xiàn)的大小。 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 。 稀有氣體（惰性氣體）又稱為零族元素。 第八副族分為三列，共 18列。 16周期包含元素的數(shù)目： 1 1 32。 七個周期：一、二、三周期為 短周期， short periods 第四周期以后為 長周期 , long periods 除第七周期外，每個周期的最外層電子排布都由 ns開始，到 ns2np6結(jié)束。 由 p150表 77可知 周期與能級組 族與電子組態(tài) 元素在周期表中的分區(qū) 第四節(jié) 原子的電子組態(tài)與元素周期表 元素的化學(xué)性質(zhì)有著周期性的變化，稱為 周期律 (1869)。 (2)原子的 次外層 最多只有 18個電子，次外層為 K、L層時，最多分別為 8個。 鈀： 5s04d10 (1)原子的 最外層 最多只有 8個電子。如果激發(fā)后能增加軌道中自旋平行的單電子數(shù)，其降低的能量超過激發(fā)能或激發(fā)后形成全滿降低的能量超過激發(fā)能時，就將造成特殊排布。這是因為填充電子后， 4s能量升高 ； Note 3. 第四、五、六周期電子排布的例外比較多。鉀的第 19個電子排在 4s而不是 3d上，因為 E3d＞ E4s，鈧的第21個電子排在 3d而不是 4p上，因為 E4p＞ E 3d。 全充滿： p6， d10， f14 半充滿： p3， d5， f7 全空： p0， d0， f0 3 Li Lithium 鋰 1s2 2s1 4 Be Berylium 鈹 1s2 2s2 5 B Boron 硼 1s2 2s22p1 6 C Carbon 碳 1s2 2s22p2 7 N Nitrogen 氮 1s2 2s22p3 8 O Oxygen 氧 1s2 2s22p4 9 F Fluorin 氟 1s2 2s22p5 10 Ne Neon 氖 1s2 2s22p6 1 H Hydrogen 氫 1s1 2 He Helium 氦 1s2 原子 序數(shù) 元素 符號 英文名稱 中文 名稱 電子結(jié)構(gòu)式 Partial Orbital Diagrams for Period 3 Elements ** 21 Sc Scandium 鈧 [Ar] 4s23d1 22 Ti Titanium 鈦 [Ar] 4s23d2 23 V Vanadium 釩 [Ar] 4s23d3 24 Cr Chromium 鉻 [Ar] 4s13d5 25 Mn Manganese 錳 [Ar] 4s23d5 26 Fe Iron 鐵 [Ar] 4s23d6 27 Co Cobalt 鈷 [Ar] 4s23d7 28 Ni Nickel 鎳 [Ar] 4s23d8 29 Cu Copper， cuprum 銅 [Ar] 4s13d10 30 Zn Zinc 鋅 [Ar] 4s23d10 * 19 K Potassium 鉀 [Ar] 4s1 20 Ca Calcium 鈣 [Ar] 4s2 原子序數(shù) 元素符號 英文名稱 中文名稱 電子結(jié)構(gòu)式 ? 電子排布式的書寫 ： 按電子層的順序 ， 而不是按電子填充順序書寫 。因為兩個電子同占一個軌道時，電子間的排斥作用會使體系能量升高，只有分占等價軌道，才有利于降低體系的能量。s rule 1) 定義：在等價軌道中，電子盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同 。 1/2 電子數(shù) ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 2n2 3. 可推算出各電子層最多容納的電子數(shù)為 2n2個。 （ 比測不準(zhǔn)原理的提出還早 ） n 2 …n l 0 1 0…n 1 亞層 2s 2p m 0 1 0 +1 0… 177。 例如，氦原子的 1s軌道中有兩個電子，描述其中一個原子中沒有運(yùn)動狀態(tài)的一組量子數(shù)（ n， l， m， s）為 1， 0， 0，+1/2，另一個電子的一組量子數(shù)必然是 1， 0， 0， 1/2，即