元素周期性和周期反常现象课件.ppt

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1、第一节原子参数及元素周期性第二节单质的性质及其周期性递变规律第三节主族元素化合物的周期性性质第四节周期反常现象第一章:元素周期性和周期反常现象第一节原子参数及元素周期性元素周期表是以原子电子层结构的周期性变化为基础的周期的联系（1）元素在周期表中的周期数等于该元素原子的核外电子层数。（2）当最外层上的电子数达到8个（第一周期为2个）时，一个周期就结束。（3）在原子的外层电子构型上，第一周期元素以s电子构型为特征，第二、第三周期元素是以s和p电子构型为特征的主族元素；到了第四、第五周期，增加了以d电子构型为

2、特征的副族元素；发展到第六、第七周期，又增加了以f电子构型为特征的镧系和锕系元素。元素周期表中各元素间的联系族的联系主族：价层电子构型为nsnp，族号等于价层中s和p电子总数；副族：价层电子构型(n-1)dns，除了VIII的Co、Rh、Ir和Ni、Pd、Pt以及IB、IIB外，族号等于价层中s和d电子总数；次副族（镧系和锕系）：价层电子构型(n-2)f(n-1)dns，原子最外层有二个s电子，次外层d轨道只有一个d电子或全空，主要差别是外数第三层f轨道上的电子数不同，它们的气态原子失去最外层的2个s电子

3、和次外层的1个d电子或倒数第三层的1个f电子所需要的电离能都比较低或彼此相近，因而这两系列的结构和性质极其相似，以+3氧化态为共同特征。单电子原子中电子的能量多电子原子中电子的能量原子轨道的能量1、屏蔽常数Slater屏蔽常数规则将原子中的电子分组(1s);(2s,2p);(3s,3p);(3d);(4s,4p);(4d);(4f);(5s,5p);(5d);(5f)等；外组电子对内组电子的屏蔽常数＝0；同组电子间的＝0.35(1s例外，1s的＝0.30);对于ns或np上的电子，(n－1)

4、电子层中的电子的屏蔽常数＝0.85，小于(n－1)的各层中的电子的屏蔽常数＝1.00;对于nd或nf上的电子，位于它左边的各组电子对他们的屏蔽常数＝1.00。有效主量子数n*取值如下：n：1，2，3，4，5，6；n*：1，2，3，3.7，4.0，4.2。被屏蔽电子屏蔽电子1s2s,2p3s,3p3d4s,4p4d4f5s,5p1s0.302s,2p0.850.353s,3p1.000.850.353d1.001.001.000.354s,4p1.001.000.850.850.354d1.001

5、.001.001.001.000.354f1.001.001.001.001.001.000.355s,5p1.001.001.001.000.850.850.850.35例1：计算锌原子中作用于一个4s电子和一个3d电子的有效核电荷。Zn:(1s2)(2s22p6)(3s23p6)(3d10)(4s2)4s=0.351+180.85+101.00=25.65Z*=30-25.65=5.343d=0.359+181.00=21.15Z*=30-21.15=8.85例2：求算基态钾原子的4s和

6、3d电子的能量。(从填充电子的次序来看，最后一个电子是填入3d轨道，还是4s轨道?)K1s22s22p63s23p63d13d=181=18,Z*=19-18=1K1s22s22p63s23p64s14s=101+80.85=16.8,Z*=19-16.8=2.2定义：基态气态原子失去最外层的一个电子成为气态+1价离子所需的最低能量称为第一电离能：A(g)A+(g)+e-一般用In作为电离能的符号，n=1，2，3，...分别叫第一电离能、第二电离能、第三电离能，...。电离能的计算（要点）（1

7、）电离能是离子中电子的总能量与原子中电子的总能量之差：I1=E(A+)-E(A)（2）原子和离子中电子的总能量等于个电子能量的总和E(A)=ΣEi（3）电子的能量可以用轨道能量公式计算E=-13.6(Z*/n*)2(eV)=-1312.13(Z*/n*)2(kJ/mol)2、原子参数——电离能计算C原子的第一电离能I1和第二电离能I2。（使用Slater规则）C：1s22s22p2C+：1s22s22p1C2+：1s22s2对C原子：σ1s=0.3E1s(C)=-13.6×[(6-0.3)2/12]=-4

8、41.86eVσ2s=0.85×2+0.35×3=2.75E2s(C)=-13.6×[(6-2.75)2/22]=-35.91eVσ2p=0.85×2+0.35×3=2.75E2p(C)=-13.6×[(6-2.75)2/22]=-35.91eVE(C)=2E1s(C)+2E2s(C)+2E2p(C)=-1027.36eV对C+原子：σ1s=0.3E1s(C+)=-13.6×[(6-0.3)2/12]=-441.86eVσ2s