第一讲原子结构与元素的性质精选文档.ppt

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1、第一讲原子结构与元素的性质本讲稿第一页，共四十二页一、核外电子运动状态一、核外电子运动状态（一）核外电子运动状态的特殊性（一）核外电子运动状态的特殊性波动性：有波的特点，象光波一样可产生衍射波动性：有波的特点，象光波一样可产生衍射离子性：但由于微观微粒的特殊性，无法确定其离子性：但由于微观微粒的特殊性，无法确定其位置、动量、无法描绘运动轨迹，即测不准位置、动量、无法描绘运动轨迹，即测不准本讲稿第二页，共四十二页 为为了了形形象象化化地地描描述述电电子子的的运运动动情情况况,人人们们用用小小黑黑点点的的疏疏密密 来来 表表 示示 电电 子子 在在 空空 间间 某某 处处 出出 现现机机 会会 的

2、的 多多 少少,小小 黑黑 点点 多多 的的 地地 方方表表 示示 电电 子子 在在 该该 处处 出出 现现 的的 会会 多多,小小黑黑点点少少的的地地方方表表示示电电子子在在该该处处 出出 现现 的的 机机 会会 少少,这这 种种 表表 示示 方方法法 的的 图图 像像 被被 称称 为为 电电 子子 云云。如如 氢氢原原 子子 中中 的的 电电 子子,处处 于于 能能 量量 最最 低低的状态时的电子云见图的状态时的电子云见图1-1。图1-1 处于能量最低状态的氢原子的电子云(这是一个剖面图)（二）核外电子运动状态的描述（二）核外电子运动状态的描述本讲稿第三页，共四十二页 主主 量量 子子 数

3、数 n(电电 子子 层层)n=1时时 对对 应应 第第 一一 层层,n=2时时 对对 应应 第第 二二 层层,依依 次次 类类 推推。轨轨 道道 的的 能能 量量 主主 要要 由由主量子数主量子数n决定决定,n越小轨道能量越低。越小轨道能量越低。角量子数角量子数 l(电子亚层电子亚层)电子云形状有关电子云形状有关,它也影响原子轨它也影响原子轨道的能量。道的能量。n和和l一定时一定时,所有的原子轨道称为一个所有的原子轨道称为一个亚层亚层,n确定时确定时,l值越小亚层的能量约低。值越小亚层的能量约低。L取小于取小于n的正的正整数，整数，n n0 0时符号时符号s s，1,2,31,2,3时时p p

4、，d d，f f。磁量子数磁量子数 m(电子云的伸展方向电子云的伸展方向)与原子轨道在空间的伸与原子轨道在空间的伸展方向有关展方向有关,s亚层一种亚层一种,p亚层三种亚层三种,d亚层五种亚层五种,f亚层七种亚层七种,如如2p亚层有亚层有3种不同的空间伸展方向种不同的空间伸展方向,一般将一般将3个个2p轨道写成轨道写成2px,2py,2pz。四个量子数四个量子数本讲稿第四页，共四十二页电子层数电子层数 n 电子亚层电子亚层 原子轨道数原子轨道数 1 S 12 S、1+34 3、1+3+594、1+3+5+716本讲稿第五页，共四十二页（4）电子的自旋）电子的自旋 实验表明实验表明,电子自身还具有

5、自旋运动。电子的自旋运动用一电子自身还具有自旋运动。电子的自旋运动用一个量子数个量子数ms表示表示,ms称为自旋磁量子数。对一个电子来说称为自旋磁量子数。对一个电子来说其其ms可取或两个不同的数值可取或两个不同的数值1/2和和-1/2。习惯上。习惯上,一般将一般将ms取取1/2的电子称为自旋向上的电子称为自旋向上,表示为表示为;将将ms取取-1/2的电子称的电子称为自旋向下为自旋向下,表示为表示为。实验证明。实验证明,同一个原子轨道中的电子同一个原子轨道中的电子不能具有相同的自旋磁量子数不能具有相同的自旋磁量子数ms,也就是说也就是说,每个原子轨道每个原子轨道只能占两个电子只能占两个电子,且它

6、们的自旋不同。且它们的自旋不同。本讲稿第六页，共四十二页电子电子 电子亚层电子亚层 原子原子 每个电子层每个电子层层数层数 n 轨道数轨道数 的电子数的电子数 1 S 1 22 S、1+34 8 3、1+3+59 84 、1+3+5+716 18 2n2本讲稿第七页，共四十二页原子轨道的图象原子轨道的图象 对对一一个个原原子子来来说说,由由于于主主量量子子数数 n可可取取任任意意的的整整 数数 值值,因因此此原原子子轨轨道道的的数数目目是是无无 限限的的。每每个个电电子子层层上上的的原原子子轨轨道道数数是是不不相相同同,例例 如如 n=1时时,只只 有有一一 个个 亚亚 层层,这这个个亚亚层层

7、也也只只有有一一个个原原子子轨轨道道,即即1s轨轨道道;n=2时时,有有两两个个亚亚层层,分分别别为为 s和和 p亚亚 层层,s亚亚层层有有一一 个个 原原 子子 轨轨 道道 2s,p亚亚 层层 有有 3个个2p轨轨 道道;n=3时时,有有 三三个个 亚亚 层层,分分 别别 为为 s、p、d亚亚 层层,s亚亚层层有有一一个个原原子子轨轨道道3s,p亚亚 层层 有有 3个个3p轨轨 道道,d亚亚 层层 有有 5个个3d轨轨道道。依依次次可可以以知知道道各各个个层层上上的的原原子子轨轨道道数数目目。图图 1-2给给 出出了了1s、2p、3d共共9个原子轨道的示意图。个原子轨道的示意图。本讲稿第八页

8、，共四十二页某些原子轨道示意图本讲稿第九页，共四十二页.电子云的实际形状(1).电子云的总体分布图(2).电子云的界面图能包含95%电子云的等密度面称电子云的界面图。用电子云的界面图来表示电子云，要比电子云黑点图方便的多。本讲稿第十页，共四十二页（三）（三）.原子核外电子的排布规律原子核外电子的排布规律我们知道我们知道,原子核外有无数的原子轨道原子核外有无数的原子轨道,电子电子是是如如何何占占据据这这些些轨轨道道的的呢呢?这这就就是是核核外外电电子子的的排排布布问问题题。原原子子中中的的电电子子按按照照一一定定的的规规则则排排布布在在原原子轨道上子轨道上,那么这些规则是什么呢那么这些规则是什么

9、呢?(1)能能量量最最低低原原理理:原原子子中中的的电电子子按按照照能能量量由由低低到到高高的的顺顺序序排排布布到到原原子子轨轨道道上上,遵遵循循能能量量最最低低原原理理。例例如如,氢氢原原子子只只有有一一个个电电子子,排排布布在在能能量量最最低低 的的 1s轨轨道道上上,表表示示为为 1s1,这这里里右右上上角角的的数数字字表表示示电子的数目。电子的数目。本讲稿第十一页，共四十二页影响原子轨道能量高低的因素影响原子轨道能量高低的因素电子层；电子层数越大能量越高电子层；电子层数越大能量越高电子亚层：、依次升高，同一电电子亚层：、依次升高，同一电子亚层能量相同称为等价轨道或简并轨道。子亚层能量相

10、同称为等价轨道或简并轨道。电子屏蔽效应电子屏蔽效应电子钻穿效应电子钻穿效应本讲稿第十二页，共四十二页 根根 据据 能能 量量 最最 低低 原原 理理,电电 子子 在在 原原 子子 轨轨 道道 上上 排排 布布的的先先后后顺顺序序与与原原子子轨轨道道的的能能量量高高低低有有关关,人人 们们 发发现现绝绝大大多多数数原原子子的的电电子子排排布布遵遵循循下下图图的的能能量量高高低低顺序顺序,这张图被称为构造原理这张图被称为构造原理(aufbau principle)。1s2s3s4s5s6s7s2p3p3d4p4d4f5p5d5f5g6p6d6f 7p7d7f 按照n+0.7l的大小顺序排列本讲稿第

11、十三页，共四十二页 (2)泡利不相容原理泡利不相容原理(Pauli exclusion principle)一一 个个 原原 子子 轨轨 道道 上上 最最 多多 能能 排排 布布 几几 个个 电电 子子 的的呢呢?物物 理理 学学 家家 泡泡 利利 指指 出出 一一 个个 原原 子子 轨轨 道道 上上 最最 多多 排排布布 两两 个个 电电 子子,且且 这这 两两 个个 电电 子子 必必 须须 具具 有有 不不 同同 的的 自自旋。旋。即一个原子内不存在运动状态四个方面完全相同的电即一个原子内不存在运动状态四个方面完全相同的电子。子。按按照照能能量量最最低低原原理理和和泡泡利利不不相相容容原原

12、理理,硼硼原原子子 B的的电电子子排排布布是是1 s22 s22 p1。其其轨轨道道表表示示式式如如图图：1s2s2p3s3p本讲稿第十四页，共四十二页 (3)洪特洪特(F.Hund)规则：规则：氮氮原原子子的的电电子子排排布布是是 1s22s22p3,那那 么么 2p轨轨道道上上的的 3个个电电子子在在3个个2p轨轨道道如如何何排排布布呢呢?洪洪特特在在研研究究了了大大量量原原子子光光谱谱的的实实验验后后总总结结出出了了一一个个规规律律,即即电电子子在在能能量量相相同同的的轨轨道道上上排排布布时时,尽尽量量分分占占不不同同的的轨轨道道且且自自旋旋平平行行,这这的的排排布布方方式式使使原原子子

13、的的能能量量最最低低。可可见见,洪洪特特规规则则是是能能量量最最低低原原理理的的一一个个特特例例。因因此此,氮氮 原原子子 的的 3个个2p电电子子在在 3个个 在在 2p轨轨道道上上的的排排布布为为:2p 。F12222312222632363642N本讲稿第十五页，共四十二页 根根 据据 电电 子子 排排 布布 的的 三三 个个 基基 本本 原原 则则 得得 到到 的的 原原 子子 中中电电 子子 的的 排排 布布,一一 般般 来来 说说 是是 一一 种种 能能 量量 最最 低低 的的 排排 布布,我我们们 把把 这这 种种 能能 量量 最最 低低 的的 排排 布布 称称 为为 原原 子子

14、 的的 基基 态态。比比 基基态态 能能 量量 高高 的的 其其 他他 状状 态态 被被 称称 为为 激激 发发 态态,例例 如如 钠钠 原原 子子的的 基基 态态 排排 布布 是是 1 s22 s22 p33 s1,而而 1 s22 s22 p33 p1就就 是是 一一种激发态的排布。种激发态的排布。对对 2 4号号 元元 素素 C r和和 2 9号号 元元 素素 C u，你你 可可 能能 将将 这这 两两种元素的电子排布式分别写为种元素的电子排布式分别写为:Cr:1s22s22p63s23p63d44s2 Cu:1s22s22p63s23p63d94s2但实际上但实际上,它们的基态电子排布

15、式分别为它们的基态电子排布式分别为:Cr:1s22s22p63s23p63d54s1 Cu:1s22s22p63s23p63d104s1本讲稿第十六页，共四十二页 这这 是是 为为 什什 么么 呢呢?洪洪 特特 通通 过过 实实 验验 发发现现,能量相同的原子轨道在全充满能量相同的原子轨道在全充满(s2、p6、d10、f14等等)、半充满、半充满(s2、p3、d5、f7等等)全空（全空（s0，p0，d0，f0）时）时,体系的能量较体系的能量较低低,原子稳定。因此原子稳定。因此,24号元素号元素Cr和和29号元素号元素Cu的电子排布式分别写为的电子排布式分别写为:Cr:1s22s22p63s23

16、p63d54s1 Cu:1s22s22p63s23p63d104s1。本讲稿第十七页，共四十二页原子光谱原子光谱 我我 们们 知知 道道,不不 同同 的的 原原 子子 轨轨 道道 能能 量量 不不 同同。因因此此,当当电电子子在在不不同同能能量量的的原原子子轨轨道道之之间间跃跃迁迁时时,就就会会发发生生能能量量变变化化,如如钠钠原原子子从从 1s22s22p33s1状状态态 到到 1s22s22p33p1状状态态就就是是如如此此。例例如如,当当 电电 子子从从能能量量低低的的轨轨道道跃跃迁迁到到能能量量高高的的轨轨道道时时,能能 量量升升 高高,需需要要从从外外界界吸吸收收能能量量,如如 果果

17、 这这 时时 吸吸 收收 的的能能量量形形式式是是光光,用用光光谱谱仪仪摄摄取取原原子子对对光光的的吸吸收收情况情况,得到的谱图就是原子吸收光谱。得到的谱图就是原子吸收光谱。本讲稿第十八页，共四十二页 如如果果电电子子从从能能量量高高的的轨轨道道跃跃迁迁到到能能量量低低的的轨轨 道道 时时,能能 量量 降降 低低,就就 会会 放放 出出 能能 量量,若若 放放 出出 的的 能能量量形形式式是是光光,用用光光谱谱仪仪摄摄取取原原子子的的发发光光情情况况,得得到到的的谱谱图图就就是是原原子子发发射射光光谱谱,例例 如如 钠钠 元元 素素 火火焰焰的的黄黄色色,就就 是是 3p轨轨道道上上的的电电子

18、子回回到到 3s轨轨道道发发出出的的。原原子子的的吸吸收收光光谱谱和和发发射射光光谱谱统统称称为为原原子子光光谱谱。节节假假日日燃燃放放的的焰焰火火的的颜颜色色(见见 下下 图图)就与原子中电子的跃迁有关。就与原子中电子的跃迁有关。节日的焰火本讲稿第十九页，共四十二页练习题练习题 1.下列各电子层只包含一个电子亚层的是下列各电子层只包含一个电子亚层的是();包含两个电子亚包含两个电子亚层的是层的是();包含三个电子亚层的是包含三个电子亚层的是();包含四个电子亚层包含四个电子亚层的是的是()。A.K电子层电子层 B.M电子层电子层 C.L电子层电子层 D.O电子层电子层 E.N电子层电子层 2

19、.下列亚层中轨道数为下列亚层中轨道数为3的是的是(),为为5的是的是()。A.s亚层亚层 B.p亚层亚层 C.d亚层亚层 D.f亚层亚层3.以下各个亚层不存在的是以下各个亚层不存在的是()。A.5s B.4p C.3d D.2f 本讲稿第二十页，共四十二页二、原子的电子构型与族的划分二、原子的电子构型与族的划分 主族族序数，内层各电子亚层已满主族族序数，内层各电子亚层已满或全空或全空副族族序数（）副族族序数（）+，内层，内层818电电子，最外层子，最外层1-2电子。电子。半径变化：同周期半径变化：同周期 大小（过渡变化慢）大小（过渡变化慢）族族同主族：小大（变化快）同主族：小大（变化快）同副族

20、；小大（变化慢）同副族；小大（变化慢）本讲稿第二十一页，共四十二页三、周期表中不同区的划分三、周期表中不同区的划分 大大量量实实验验表表明明,由由于于原原子子内内层层电电子子的的能能量量较较低低不不活活泼泼,因因此此内内层层电电子子对对原原子子的的性性质质影影响响较较小小,原原子子的的许许多多性性质质主主要要是是能能量量较较高高的的轨轨道道上上的的电电子子决决 定定 的的,在在化化学学反反应应中中一一般般只只涉涉及及这这部部分分电电子子,人人们们把把这这些些电电子子称称为为价价电电子子(Valence electrons)。元元素素的的化化学学性性质质与与价价电电子子的的数数目目及及性性质质密

21、密切切相相关关,因因此此为为了了方方便便,人人们们经经常常只只表表示示出出原原子子的的价价电电子子排排布布,如如 氯氯 元元 素素 Cl的的价价电电子子是是 3s23p5。有有的的元元素素的的价价电电子子只只有有最最外外层层电电子子,如如 周周 期期 表表 中中 IA、IIA元元 素素 的的价价 电电 子子 只只 是是 ns轨轨 道道 上上 的的 电电 子子,价价 电电 子子 排排 布布 分分 别别 为为ns1和和ns2;IIIAVIIA及及零零族族元元素素的的价价电电子子排排布布为为ns2np16;本讲稿第二十二页，共四十二页 IBVIIB及及VIII组的价电子排布为组的价电子排布为(n-1

22、)d110 ns12;而镧系和锕系元素的价电子排布为而镧系和锕系元素的价电子排布为(n-2)f014(n-1)d01ns2。根根据据价价电电子子的的特特征征,人人们们将将周周期期表表分分成成四四个个不同的区域不同的区域,分别为分别为s区、区、p区、区、d区、区和区、区和f区区,见下图。见下图。s区区ns12d区区(n-1)d19ns12p区区ns2np16f区区(n-2)f014(n-1)d01ns2区本讲稿第二十三页，共四十二页 从上面的讨论可以看出从上面的讨论可以看出,原子核外电子排布的周原子核外电子排布的周期性是元素周期律的实质。元素周期律和周期表有着期性是元素周期律的实质。元素周期律和

23、周期表有着广泛的应用。在地球化学方面广泛的应用。在地球化学方面,利用它不仅有助于理解利用它不仅有助于理解自然界中矿产分布的规律自然界中矿产分布的规律(性质类似的元素往往共生在性质类似的元素往往共生在一起一起),更重要的是有助于寻找矿源。探索新材料的工更重要的是有助于寻找矿源。探索新材料的工作也离不开元素周期表作也离不开元素周期表,例如用来制造农药的元素例如用来制造农药的元素,像像氯、硫、磷等都在周期表的一定区域。对这个区域中氯、硫、磷等都在周期表的一定区域。对这个区域中的元素进行充分的研究的元素进行充分的研究,有助于制造出农药新品种。又有助于制造出农药新品种。又如电子工业上使用的半导体材料如电

24、子工业上使用的半导体材料,可以在周期表中金属可以在周期表中金属与非金属元素分界线附近的那些元素与非金属元素分界线附近的那些元素(Si、As、Se、Ga、Ge等等)及其化合物中去寻找。化学工业上所使用及其化合物中去寻找。化学工业上所使用的催化剂的催化剂,大多数为过渡金属元素大多数为过渡金属元素(如如V、Fe、Rh、Pd、Pt)及其化合物。及其化合物。本讲稿第二十四页，共四十二页思考题：思考题：氢氢是是一一种种比比较较特特殊殊的的元元素素,它它的的原原子子核核 外外 只只 有有 一一 个个 1s电电 子子。因因 此此,一一 般般 元元 素素 周周期期中中把把它它排排在在第第一一主主族族。但但也也有

25、有人人认认为为氢氢不不应应该该排排在在这这一一位位置置上上,因因 为为 它它 是是 非非 金金属属元元素素,而而第第一一主主族族的的其其他他元元素素全全是是碱碱金金属属元元素素。你你认认为为氢氢还还可可排排在在什什么么位位置置上上,理由是什么理由是什么?本讲稿第二十五页，共四十二页四四.元素得失电子能力的定量描述元素得失电子能力的定量描述 (1)电离能及其周期性变化电离能及其周期性变化 有有的的元元素素容容易易失失去去电电子子,如如碱碱金金属属;有有的的元元素素不不容容易易失失去去电电子子,如如零零族族元元素素。如如何何定定量量描描述述元元素素失失电电子子的的难难易易程程度度呢呢?实实 验验

26、上上,人人们们用用电电离离能能(Ionization energy,或称为电离势或称为电离势Ionization poten-tial)来表示元素失电子的难易程度。来表示元素失电子的难易程度。气气态态原原子子或或离离子子失失去去一一个个电电子子所所需需要要的的最最小小能量称为电离能能量称为电离能,即即:An+(g)A(n+1)+(g)+e-所需要的能量。所需要的能量。本讲稿第二十六页，共四十二页 当当n=0时时,为第一电离能为第一电离能;n=1为第二电离为第二电离能能;依次类推。根据电离能的定义可以知道依次类推。根据电离能的定义可以知道,电离能是元素失电子难易程度的定量描述电离能是元素失电子难

27、易程度的定量描述,元元素越容易失电子电离能越小素越容易失电子电离能越小,元素越不容易失元素越不容易失电子电离能越大。显然电子电离能越大。显然,就同一元素来说第二就同一元素来说第二电离能比第一电离能要高电离能比第一电离能要高,第三电离能比第二第三电离能比第二电离能要高电离能要高,等等。下图给出等等。下图给出1-36元素的第一元素的第一电离能电离能,从图中可以看出第一电离能的周期性从图中可以看出第一电离能的周期性变化。变化。本讲稿第二十七页，共四十二页本讲稿第二十八页，共四十二页 从从上上图图可可以以看看出出,同同一一周周期期,随随着着原原子子序序数数的的递递 增增,元元素素的的第第一一电电离离能

28、能总总体体呈呈现现增增大大的的趋趋势势,但但有有个个别别例例外外。如如第第二二周周期期中中,B的的第第一一电电离离能能小小于于Be,是是 因因 为为 B原原子子能能量量最最高高的的一一个个电电子子排排布布在在能能量量较高的较高的2p轨道轨道(比比2s轨道能量高轨道能量高)上上,容易失去容易失去;O的第一的第一电离能小于电离能小于N的原因是的原因是,O原子的原子的3个个2p轨道上排布轨道上排布4个电个电子子,必然有一个必然有一个2p轨道上占轨道上占2个电子个电子,这这2个电子在同一个个电子在同一个2p轨道上增大了相互之间的排斥力轨道上增大了相互之间的排斥力,使得使得O原子容易失去原子容易失去一个

29、电子。其他周期电离能的变化也有类似情况。一个电子。其他周期电离能的变化也有类似情况。从从上上图图还还可可以以看看出出,同同一一主主族族中中,随随着着电电子子层层数的增加数的增加,元素的第一电离能逐渐减小。元素的第一电离能逐渐减小。本讲稿第二十九页，共四十二页本讲稿第三十页，共四十二页周期系元素电离势的变化规律周期系元素电离势的变化规律同一元素的原子，12EA,2EA,3 对于所有元素，由负一价离子结合一个电子形成负二价离子时，都必须消耗能量克服静电斥力，所以所有元素第二亲合势都是负值。各元素的电子亲合势列于表6-10（P243）根据亲合势的大小可以判断元素非金属性的强弱，亲合势越大，非金属性越

30、强。由于亲合势的数据不完全，使用上受到一定的限制。本讲稿第三十四页，共四十二页(3)电负性及其变化规律电负性及其变化规律 为为 了了 定定 量量 表表 示示 分分 子子 中中 不不 同同 元元 素素 的的 原原 子子 对对 电电 子子吸吸 引引 能能 力力 的的 强强 弱弱,化化 学学 家家 鲍鲍 林林(L.Pauling)于于 1932年年提提 出出 了了 电电 负负 性性 的的 概概 念念。鲍鲍 林林 指指 出出:“电电 负负 性性(Electro-negativity)是是 元元 素素 的的 原原 子子 在在 化化 合合 物物 中中 吸吸 引引 电电 子子 能能 力力的的 标标 度度。”

31、电电 负负 性性 的的 数数 值值 越越 大大,表表 示示 该该 元元 素素 的的 原原 子子吸吸 引引 电电 子子 的的 能能 力力 就就 越越 强强;反反之之,电电 负负 性性 的的 数数 值值 越越 小小,表示该元素的原子吸引电子的能力就越弱。表示该元素的原子吸引电子的能力就越弱。自自 鲍鲍 林林 提提 出出 电电 负负 性性 以以 来来,化化 学学 家家 提提 出出 了了 许许 多多不同计算方法不同计算方法,不同计算方法得到数值差别不大。不同计算方法得到数值差别不大。本讲稿第三十五页，共四十二页H 2.30He4.16Li 0.91Be1.58B2.05C2.54N3.07O3.61F

32、4.19Ne4.79Na0.87Mg1.29Al1.61Si1.92P2.25S2.59Cl2.87Ar3.24K0.73Ca1.03Ga1.76Ge1.99As2.21Se2.42Br2.68Kr2.97Rb0.71Sr0.96In1.66Sn1.82Sb1.98Te2.16I2.36Xe2.58Cs0.66Ba0.88Tl1.79Pb1.85Bi(2.01)Po(2.19)At(2.39)Rn(2.6)某些主族元素的电负性本讲稿第三十六页，共四十二页 从从上上表表可可以以看看出出,电电负负性性在在周周期期表表中中的的变变化化规规律律是是:周周期期表表中中从从左左到到右右电电负负性性逐逐渐渐

33、增增大大,从从上上到到下下电电负负性性逐逐渐渐减减小。小。电电 负负 性性 可可 用用 于于 区区 分分 金金 属属 和和 非非 金金 属属。金金 属属 的的 电电 负负 性性 一一 般般 小小 于于 1.9,而而 非非 金金 属属 元元素素的的电电负负性性一一般般大大于于 2.2,处处 于于 1.9与与2.2之之间间的的元元素素人人们们把把它它们们称称为为“类类金金属属”,它们既有金属性又有非金属性。它们既有金属性又有非金属性。本讲稿第三十七页，共四十二页三电负性的应用三电负性的应用1 1判断元素的金属性和非金属性判断元素的金属性和非金属性 金属性元素的电负性一般在2.0以下，非金属性性元素

34、一般在2.0以上。电负性最大的元素是位于右上方的F，电负性最小的元素是位于左下方的Fr（Fr是放射性元素）2 2估计化学键的类型估计化学键的类型 在化合物中，可以根据电负性的差值大小，估计化学键的类型。电负性差越大，离子性越强，一般说来，电负性差大于1.7时，可认为是离子键，小于1.7时为共价键。本讲稿第三十八页，共四十二页(4)对角线规则对角线规则 许许多多实实验验事事实实告告诉诉我我们们,周周 期期 表表 中中左左 上上 角角 与与 右右 下下 角角 的的 相相 邻邻 元元 素素,如如 锂锂 和和 镁镁、铍铍和和铝铝、硼硼和和硅硅等等,有有许许多多相相似似的的性性质质。例例 如如,锂锂和和

35、镁镁都都能能在在空空气气中中燃燃烧烧,除除 生生 成成氧氧化化物物外外同同时时生生成成氮氮化化物物;铍铍和和铝铝的的氢氢氧氧化化物物都都具具有有两两性性;硼硼和和硅硅都都是是“类类 金金属属”;等等 等等。人人 们们 把把 这这 种种 现现 象象 称称 为为 对对 角角线规则。线规则。本讲稿第三十九页，共四十二页练习练习题题:1.主族元素与副族元素的电子排布有什么不同？主主族元素与副族元素的电子排布有什么不同？主族元素的价电子层是哪些电子层？副族元素的价族元素的价电子层是哪些电子层？副族元素的价电子层是哪些电子层？电子层是哪些电子层？2.钠的第一电离能为钠的第一电离能为496 kJmol-1，

36、氯的第一电子亲，氯的第一电子亲合势合势349 kJmol-1，为什么钠和氯还是容易形成离，为什么钠和氯还是容易形成离子化合物氯化钠？子化合物氯化钠？3.钠的第一、二、三电离能分别为：钠的第一、二、三电离能分别为：496、4562和和6912 kJmol-1，镁的第一、二、三电离能分别为：，镁的第一、二、三电离能分别为：738、1451和和7733 kJmol-1。为什么钠的第二电离。为什么钠的第二电离能远远大于第一电离能，而镁的第二电离能与第一能远远大于第一电离能，而镁的第二电离能与第一电离能相差不大？并根据电离能的数据说明钠容易电离能相差不大？并根据电离能的数据说明钠容易形成形成Na+，但不

37、容易形成，但不容易形成Na2+，而镁却容易形成，而镁却容易形成Mg2+。本讲稿第四十页，共四十二页4.根据电负性数据说明，若分子中含有根据电负性数据说明，若分子中含有C-H键，共用电键，共用电子对偏向子对偏向C还是偏向还是偏向H。5.甲烷甲烷CH4分子中分子中C-H的共用电子对偏向的共用电子对偏向C的程度，与的程度，与CF3H中中C-H的共用电子对偏向的共用电子对偏向C的程度相比是大还的程度相比是大还是小？为什么？是小？为什么？6.根据周期表中元素的位置，将下列元素按电负性由大根据周期表中元素的位置，将下列元素按电负性由大到小排序：到小排序：F、S、O、N、Li、Na、B、C。7.假设元素周期表有第假设元素周期表有第8周期，且第八周期元素的原周期，且第八周期元素的原子中电子仍按构造原理排布，这一周期应有多少子中电子仍按构造原理排布，这一周期应有多少种元素？这一周期能量最高的种元素？这一周期能量最高的5个电子亚层是什么个电子亚层是什么？本讲稿第四十一页，共四十二页1s2s3s4s5s6s7s2p3p3d4p4d4f5p5d5f5g6p6d6f 7p7d7f 按照n+0.7l的大小顺序排列8s8p8d8f9s本讲稿第四十二页，共四十二页