高中化學選修3知識點總結

2023-02-03 11:21:04 字數 3990 閱讀 6385

二、複習要點

1、原子結構

2、元素週期表和元素週期律

3、共價鍵

4、分子的空間構型

5、分子的性質

6、晶體的結構和性質

(一)原子結構

1、能層和能級

(1)能層和能級的劃分

①在同乙個原子中,離核越近能層能量越低。

②同乙個能層的電子,能量也可能不同,還可以把它們分成能級s、p、d、f,能量由低到高依次為s、p、d、f。

③任一能層,能級數等於能層序數。

④s、p、d、f……可容納的電子數依次是1、3、5、7……的兩倍。

⑤能層不同能級相同,所容納的最多電子數相同。

(2)能層、能級、原子軌道之間的關係

每能層所容納的最多電子數是:2n2(n:能層的序數)。

2、構造原理

(1)構造原理是電子排入軌道的順序,構造原理揭示了原子核外電子的能級分布。

(2)構造原理是書寫基態原子電子排布式的依據,也是繪製基態原子軌道表示式的主要依據之一。

(3)不同能層的能級有交錯現象,如e(3d)>e(4s)、e(4d)>e(5s)、e(5d)>e(6s)、e(6d)>e(7s)、e(4f)>e(5p)、e(4f)>e(6s)等。原子軌道的能量關係是:ns<(n-2)f < (n-1)d <np

(4)能級組序數對應著元素週期表的週期序數,能級組原子軌道所容納電子數目對應著每個週期的元素數目。

根據構造原理,在多電子原子的電子排布中:各能層最多容納的電子數為2n2 ;最外層不超過8個電子;次外層不超過18個電子;倒數第三層不超過32個電子。

(5)基態和激發態

①基態:最低能量狀態。處於最低能量狀態的原子稱為基態原子 。

②激發態:較高能量狀態(相對基態而言)。基態原子的電子吸收能量後,電子躍遷至較高能級時的狀態。處於激發態的原子稱為激發態原子 。

③原子光譜:不同元素的原子發生電子躍遷時會吸收(基態→激發態)和放出(激發態→較低激發態或基態)不同的能量(主要是光能),產生不同的光譜——原子光譜(吸收光譜和發射光譜)。利用光譜分析可以發現新元素或利用特徵譜線鑑定元素。

3、電子雲與原子軌道

(1)電子雲:電子在核外空間做高速運動,沒有確定的軌道。因此,人們用「電子雲」模型來描述核外電子的運動。

「電子雲」描述了電子在原子核外出現的概率密度分布,是核外電子運動狀態的形象化描述。

(2)原子軌道:不同能級上的電子出現概率約為90%的電子雲空間輪廓圖稱為原子軌道。s電子的原子軌道呈球形對稱,ns能級各有1個原子軌道;p電子的原子軌道呈紡錘形,np能級各有3個原子軌道,相互垂直(用px、py、pz表示);nd能級各有5個原子軌道;nf能級各有7個原子軌道。

4、核外電子排布規律

(1)能量最低原理:在基態原子裡,電子優先排布在能量最低的能級裡,然後排布在能量逐漸公升高的能級裡。

(2)泡利原理:1個原子軌道裡最多只能容納2個電子,且自旋方向相反。

(3)洪特規則:電子排布在同一能級的各個軌道時,優先佔據不同的軌道,且自旋方向相同。

(4)洪特規則的特例:電子排布在p、d、f等能級時,當其處於全空 、半充滿或全充滿時,即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14,整個原子的能量最低,最穩定。

能量最低原理表述的是「整個原子處於能量最低狀態」,而不是說電子填充到能量最低的軌道中去,泡利原理和洪特規則都使「整個原子處於能量最低狀態」。

電子數(5)(n-1)d能級上電子數等於10時,副族元素的族序數=ns能級電子數

(二)元素週期表和元素週期律

1、元素週期表的結構

元素在週期表中的位置由原子結構決定:原子核外的能層數決定元素所在的週期,原子的價電子總數決定元素所在的族。

(1)原子的電子層構型和週期的劃分

週期是指能層(電子層)相同,按照最高能級組電子數依次增多的順序排列的一行元素。即元素週期表中的乙個橫行為乙個週期,週期表共有七個週期。同週期元素從左到右(除稀有氣體外),元素的金屬性逐漸減弱, 非金屬性逐漸增強。

(2)原子的電子構型和族的劃分

族是指價電子數相同(外圍電子排布相同),按照電子層數依次增加的順序排列的一列元素。即元素週期表中的乙個列為乙個族(第ⅷ族除外)。共有十八個列,十六個族。

同主族週期元素從上到下,元素的金屬性逐漸增強,非金屬性逐漸減弱。

(3)原子的電子構型和元素的分割槽

按電子排布可把週期表裡的元素劃分成 5個區,分別為s區、p區、d區、f區和ds區,除ds區外,區的名稱來自按構造原理最後填入電子的能級的符號。

2、元素週期律

元素的性質隨著核電荷數的遞增發生週期性的遞變,叫做元素週期律。元素週期律主要體現在核外電子排布、原子半徑、主要化合價、金屬性、非金屬性、第一電離能、電負性等的週期性變化。元素性質的週期性**於原子外電子層構型的週期性。

(1)同週期、同主族元素性質的遞變規律

(2)微粒半徑的比較方法

①同一元素:一般情況下元素陰離子的離子半徑大於相應原子的原子半徑,陽離子的離子半徑小於相應原子的原子半徑。

②同週期元素(只能比較原子半徑):隨原子序數的增大,原子的原子半徑依次減小。如:na>mg>al>si>p>s>cl

③同主族元素(比較原子和離子半徑):隨原子序數的增大,原子的原子半徑依次增大。如:

li④同電子層結構(陽離子的電子層結構與上一週期0族元素原子具有相同的電子層結構,陰離子與同週期0族元素原子具有相同的電子層結構):隨核電荷數增大,微粒半徑依次減小。如:

f-> na+>mg2+>al3+

(3)元素金屬性強弱的判斷方法

(4)非金屬性強弱的判斷方法

(三)共價鍵

1、共價鍵的成鍵本質:成鍵原子相互接近時,原子軌道發生重疊,自旋方向相反的未成對電子形成共用電子對,兩原子核間電子雲密度增加,體系能量降低。

2、共價鍵型別:

(1)σ鍵和π鍵

(2)極性鍵和非極性鍵

(3)配位鍵:一類特殊的共價鍵,乙個原子提供空軌道,另乙個原子提供一對電子所形成的共價鍵。

①配位化合物:金屬離子與配位體之間通過配位鍵形成的化合物。如:cu(h2o)4so4、cu(nh3)4(oh)2、ag(nh3)2oh 、fe(scn) 3等。

②配位化合物的組成:

3、共價鍵的三個鍵引數

(1)鍵長、鍵能決定共價鍵的強弱和分子的穩定性,鍵角決定分子空間構型和分子的極性。

(2)鍵能與反應熱:反應熱=生成物鍵能總和-反應物鍵能總和

(四)分子的空間構型

1、等電子原理

原子總數相同、價電子總數相同的分子具有相似的化學鍵特徵,許多性質是相似的,此原理稱為等電子原理。

(1)等電子體的判斷方法:在微粒的組成上,微粒所含原子數目相同;在微粒的構成上,微粒所含價電子數目相同;在微粒的結構上,微粒中原子的空間排列方式相同。(等電子的推斷常用轉換法,如co2=co+o=n2+o= n2o= n2+ n—= n3—或so2=o+o2=o3=n—+o2= no2—)

(2)等電子原理的應用:利用等電子體的性質相似,空間構型相同,可運用來**分子空間的構型和性質。

2、價電子互斥理論:

(1)價電子互斥理論的基本要點:abn型分子(離子)中中心原子a周圍的價電子對的幾何構型,主要取決於價電子對數(n),價電子對盡量遠離,使它們之間斥力最小。

(2)abn型分子價層電子對的計算方法:

①對於主族元素,中心原子價電子數=最外層電子數,配位原子按提供的價電子數計算,如:pcl5中

②o、s作為配位原子時按不提供價電子計算,作中心原子時價電子數為6;

③離子的價電子對數計算

如:nh4+:;so42- :

3、雜化軌道理論

(1)雜化軌道理論的基本要點:

①能量相近的原子軌道才能參與雜化。

②雜化後的軌道一頭大,一頭小,電子雲密度大的一端與成鍵原子的原子軌道沿鍵軸方向重疊,形成σ鍵;由於雜化後原子軌道重疊更大,形成的共價鍵比原有原子軌道形成的共價鍵穩定。

③雜化軌道能量相同,成分相同,如:每個sp3雜化軌道占有1個s軌道、3個p軌道。

④雜化軌道總數等於參與雜化的原子軌道數目之和。

(2)s、p雜化軌道和簡單分子幾何構型的關係

(3)雜化軌道的應用範圍:雜化軌道只應用於形成σ鍵或者用來容納未參加成鍵的孤對電子。

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二 複習要點 1 原子結構2 元素週期表和元素週期律3 共價鍵4 分子的空間構型5 分子的性質6 晶體的結構和性質 一 原子結構 1 能層和能級 1 能層和能級的劃分 在同乙個原子中,離核越近能層能量越低。同乙個能層的電子,能量也可能不同,還可以把它們分成能級s p d f,能量由低到高依次為s p...

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