一:基本概念
1.物質由分子組成,分子有原子構成,原子包括原子核和電子,原子核又由質子和中子組成。
2.性質:電荷有正電荷(質子)和負電荷(電子),質子數=核電荷數=電子數=原子序數。現在用的元素周期表不是門捷列夫周期表,門捷列夫周期表按照原子量遞增排列,現代元素周期表按質子數遞增排列的。
3.質量:質子數 質子數 中子數=質量數
中子數
4.原子半徑:有核外電子決定。
5.同位素:相同質子數不同中子數的幾個元素
化學性質相似,物理性質(質量、核變化)
6.核素:質子數、中子數相同的原子====相同核素
質子數、中子數至少一個不同====不同核素
二:原子結構研究
1.盧瑟福原子模型:
1. 量子力學:1.黑體輻射:光的能量不是連續的,光的量子化 E=hυ
2. 測不準原理
3. 光電效應
4. 宏觀物體:經典力學 微觀:量子力學
三:核外電子運動狀态:随機運動, 概率。能量
四:薛定谔方程:
一維:動能 勢能=總能量
方程的解:四個量子數----描述核外電子運動狀态
主量子數n=1.2.3…… 電子層
角量子數 l=0,1,2,3,4….n-1 電子亞層
磁量子數 m=0, -1 -2 …. -l 軌道
自旋量子數 ms= - 1/2 自旋
能量與 n l 有關 n ,l m 決定電子的位置 四個決定電子的狀态
電子排布表示方法:
能量相同的軌道稱為簡并軌道
電子應遵循:泡林不相容原理:自旋相反,同一個原子内不可能出現四個量子數相同的電子;能量最低原理;洪特規則:電子排布出現全滿、半滿、全空有利于能量最低,穩定性越高。(費米子與玻色子)
洪特規則---------對稱額外提升穩定性(對稱額外引起能量降低)
非H原子:電子之間有排斥力導緻了能級大小關系發生了變化
屏蔽效應:内層電子對外層電子收到原子核引力的屏蔽
鑽穿效應:外層電子躍遷到内層時屏蔽效應減弱
有效電荷:屏蔽效應使有效核電荷數降低
能級分裂與交錯:能級大小的變化
能量差的變化
五:1.核外電子排布對元素分類
ns2np6 ---零族元素 (稀有氣體)
無能級交錯-----主族元素
有能級交錯-----過渡元素
2.過渡元素原子的電子排布
主族和過渡元素的區别:1.主族無能級交錯,能量差大,而過渡金屬有能級交錯,能量差小,不會通過電子躍遷符合洪特規則
2.能量差巨大,隻有最外層是價電子發生得失,主族金屬唯一正價
過渡元素有能級交錯的能級的電子都是價電子,都能得失電子,過渡金屬多個正價,能量差小,有時通過電子躍遷符合洪特規則
3.過渡金屬的多種正價
Fe 價電子:
小結:對比金屬
結構 價電子 正價 化合物 顔色
主族 無交錯 最外層 唯一正價 簡單 簡單
過渡 有交錯 最外層 次外層部分 多種正價 複雜 複雜
六.能級交錯帶來的影響
1.6 S2惰性電子對效應
一般隻失去6P的電子
例子
2.镧系收縮
預備知識:原子核對最外層電子吸引力:
一般,同一周期,從左到右,原子半徑減小,镧系原子半徑變化不大基本一樣
七:電子雲圖像
S亞層電子雲球形 n增大 半徑增大
P亞層電子雲啞鈴型
八.H原子光譜
基态:原子初始的排布狀态,能量最低
激發态:電子吸收能量躍遷到高能級,能量高,不穩定,總要躍回到基态,發射光子,釋放能量
1. 光子為電子提供能量
1.1一次一個光子對一個電子
1.2.光子能量:
1.3. 電子向激發天躍遷:原子吸收光譜
電子向基态躍遷:原子發射光譜
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