高中化学选修三原子结构与性质讲义及习题学生版

第一章 原子结构与性质一.原子结构1、能级与能层2、原子轨道3、原子核外电子排布规律（1）构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基 态原子的电子按下图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。能级交错：由构造原理可知，电子先进入 4s 轨道，后进入 3d 轨道，这种现象叫能级交错。（PS：构造原理并非 4s 能级比 3d 能级能量低，而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。）（2）能量最低原理原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最 低原理。（3）泡利（不相容）原理：一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利原理。（4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自 旋 方 向 相 同 ， 这 个 规 则 叫 洪 特 规 则 。 比 如 ， p3 的 轨 道 式 为， 而 不 是。洪特规则特例：当 p、d、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。即 p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14 时，是较稳定状态。前 36 号元素中，全空状态的有 4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0；半充满状态的有： 7N ↑↓↑↑↑↑2s22p3 、 15P 3s23p3 、 24Cr 3d54s1 、 25Mn 3d54s2 、 33As 4s24p3 ； 全 充 满 状 态 的 有 10Ne 2s22p6 、 18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。4、基态原子核外电子排布的表示方法（1）电子排布式① 用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如 K：1s22s22p63s23p64s1。② 为了避开电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如 K：[Ar]4s1。（2）电子排布图(轨道表示式)每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。如基态硫原子的轨道表示式为二、原子结构与元素周期表1、原子的电子构型与周期的关系（1）每周期第一种元素的最外层电子的排布式为 ns1。每周期结尾元素的最外层电子排布式除 He 为 1s2外，其余为 ns2np6。He 核外只有 2 个电子，只有 1 个 s 轨道，还未出现 p 轨道，所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同。（2）一个能级组最多所容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类。但一个能级组不...