化学选择性必修二——原子结构与元素性质

不知道选那个好就快快进来叭！高中化学选修二超全面大制作！堪称化学困难生的福音！历时两天。覆盖了原子结构与元素性质部分的所有内容！希望能够帮助大家更好的掌握这部分内容，欢迎大家参考啦~

原子结构与元素性质

• 原子结构模型
  • 研究过程：
    • 道尔顿原子论
    • 葡萄干模型
    • 卢瑟福核式模型
    • 玻尔原子结构模型
    • 道尔顿原子论
  • 玻尔原子结构模型
    • 原子光谱
      • 原子的两种状态
        • 基态原子：处于最低能量状态的原子
        • 激发态原子：基态原子吸收能量，电子跃迁到更高能级，变为激发态原子（如1s轨道原子跃迁到2s、3s轨道）
      • 分类
        • 吸收光谱
        • 发射光谱
      • 形成：
  • 量子力学模型
    • 发现
      • 电子层（能层）
        • 划分
          • 按能量的差异，将核外电子分为不同的电子层
          • 符号表示：
        • 性质
          • 电子层数越大（能级最高），电子能量越高
        • 能级
          • 定义：同一电子层上电子能量不同，因此按能量差异，将电子层又分为了不同能级
          • 符号（能量由低到高）：s、p、d、f...
            • s能级：1条原子轨道
            • p能级：3条原子轨道
            • d能级：5条原子轨道
            • f能级：7条原子轨道
            • ......
          • 特点
            • 1.任一电子层的能级总是从s能级开始，且能级数等于该电子层数（如：第三电子层有三个能级3s、3p、3d）
            • 2.字母前的数字为其所处的电子层数
        • 联系：每一电子层中有n个能级，有n²个原子轨道数，最多容纳2n²个电子
      • 电子云：描述电子在核外空间某处出现的概率，不代表实际运动轨迹。且密度越大，表示电子出现的概率越大
• 原子结构与元素周期表
  • 核外电子排布
    • 排布原则
      • 能量最低原理：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低
        • 填充顺序→
          • 构造原理
            • 概念：构造原理是以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序。而非某种元素的原子中，电子逐个填入能级的顺序。（即构造原理是通过一个事实得出的一个电子随核电荷数递增而填入能级的规律）
            • 规律：优先将电子填入可以使基态原子能量最低的轨道，它代表电子填入能级的顺序，但并不代表能级的能量关系【如：填入时先填4s轨道再填3d轨道（能级交错现象），但4s能级的能量>3d能级的能量】
              • 填充顺序如图：
            • 特例
              • 当同一能级的电子排布为全充满、半充满和全空状态时具有较低的能量和较强的稳定性，此时电子的排布就不遵循构造原理了
              • 全充满：p6、d10、f14
              • 半充满：p3、d5、f7
              • 全空：p0、d0、f0
      • 泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳2个电子，且这两个电子的自旋状态不同
      • 洪特规则：对于基态原子，核外电子在能量相同的原子轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同
    • 失去电子的规律：由外层到内层，按能级顺序失去电子
    • 书写方法
      • 基态原子的电子排布式的书写
        • 方法：先根据构造原理按电子填充的顺序排列，再将同一电子层的能级按s、p、d、f...的顺序排列起来
        • 简化写法：在原子的价电子排布式前加上其前一周期稀有气体元素原子电子排布式的简化形式。（如：用【Ar】代表Ar的电子排布式）
      • 轨道表示式的书写
        • 满足三个排布原则即可
    • 表示方法：
  • 核外电子排布与元素周期表
    • 分区：
    • 规律
      • 1.每一周期元素原子的最外层电子排布都是从ns1（n为最外电子层序数）开始，最终以ns2np6结束
      • 2.周期序数等于原子核外电子层数，每周期所容纳的元素种类等于最高能级组中原子轨道最多容纳的电子数
      • 3.同族元素原子的价电子数相等
• 元素性质及变化规律
  • 原子半径
    • 同周期元素（核外电子排布相同），原子半径从左到右逐渐减小
    • 同主族元素，原子半径从上到下逐渐增大
    • 同种元素，化合价越高，半径越小
  • 元素电离能
    • 定义：反映原子或离子失去电子的难易程度的物理量。指气态基态原子或离子失去一个电子所需的最小能量，用符号I表示，单位为kJ/mol。
    • 形成：失去一个电子所需能量为第一电离能，再失去一个电子所需能量为第二电离能，以此类推
    • 规律
      • 同周期元素，从左到右元素电离能逐渐增大。
        • 特例
          • 1.第ⅡA族和第Ⅴ族的第一电离能比同周期相邻元素都大，因为它们的电子排布具有全充满和半充满结构，能量较低，较稳定。
          • 2.0族元素第一电离能最大，因为各轨道都具有全充满的稳定结构
      • 同主族元素，从上到下第一电离能逐渐减小
      • 同种元素的各级电离能逐渐增大
  • 元素电负性
    • 定义：电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。它是一个相对值，没有单位、通常以最活泼的非金属元素氟（F）的电负性为4.0作为相对标准。
    • 规律
      • 同周期元素，从左到右元素电负性逐渐增大
      • 同主族元素，从上到下电负性逐渐减小
      • 金属的电负性一般<2，非金属电负性一般>2；且金属电负性越小，金属性越强；非金属电负性越大，非金属性越强
      • 一般认为：电负性差值>1.7，两种元素之间形成离子键；电负性差值<1.7，两种元素之间形成共价键
    • 对角线规则
      • 定义：第二、第三周期中，某些主族元素与其右下方的主族元素的性质相似。（如：Li与Mg，Be与Al，B与Si）
      • 原因：这些元素之间的电负性接近，因此有些性质相似