全国高中化学竞赛学习资料.doc

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1、全国高中化学竞赛资料第一讲原子结构。核外电子运动状态，用s、p、d等来表示基态构型（包括中性原子、正离子和负离子），核外电子排布。电离能和电负性。一、原子核1．原子核（1）原子的组成 原子核和核外电子构成（2）原子核的组成 质子（p）和中子构成（3）质量数（A） 数值上等于质子数（Z）和中子（N）数之和，是质子和中子相对质量之和取其整数值。A=P+N （4）原子符号          （5）原子中的质量（由原子核的质量决定）、体积（由核外电子运动的空间区域决定）、电性（质子数等于核外电子数，电中性）关系2．同位素（1

2、）元素  具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子（如1H、2H、3H）的总称      （2）核素 具有确定的质子数和中子数的原子，氢元素有三种核素：1H、2H、3H（3）同位素 同种元素不同种核素互称为同位素,如互称同位素a.同位素的化学性质几乎相同b.稳定核素在自然界中含量不变c.重要同位素的应用(2H、235U、18O、14C等)3．相对原子质量（1）相对原子质量的定义（2）核素（原子或同位素）的相对原子质量 以1个12C质量的1/12作标准，其他核素的质量跟它的比值（3）核素（原子或同位素）的近似原子量 在数

3、值上等于质量数（4）元素的相对原子质量 同种元素各种核素的相对原子质量的平均值（5）元素的近似原子量 同种元素各种核素的近似相对原子质量的平均值   例：35Cl34．96975．77%37Cl36．96624．23%平均35．45335Cl3575．77%37Cl3724．23%平均35．4二、微观粒子的运动规律（3）电子层（n）、电子亚层（l）、nl每层轨道数每层最多容纳电子数符号取值符号取值K11s012L22s、2p11+3=48M33s、3p、3d21+3+5=918N44s、4p、4d、4f31+3+5+

4、7=1632…………n-1…………n决定电子运动离核的距离 n和l决定电子的能量  a．s电子云 球形 一种状态b．p电子云 纺锤形 三种取向（px、py、pz）c．d电子云 四叶花瓣形 五种取向（dxy、dyz、dxz、dx2-y2、dz2）d．f电子云 形状复杂能级交错 按ns、(n-2)f、(n-1)d、np顺序，能量由低到高3．核外电子排布规律a.能量最低原理 按ns、(n-2)f、(n-1)d、np顺序填入电子b.泡利不相容原理 同一原子中找不到运动状态完全相同的两个电子，即1个轨道最多容纳2个电子c.洪特

5、规则及特例 电子尽可能占有最多的等价（能量相同的）轨道 电子在填入轨道时，半满、全满、全空状态时更稳定（7）表示核外电子排布的方法a.原子结构简图 b.电子排布式 c.轨道表示式练习：A．用电子排布表示19—36号元素的核外电子排布B．用轨道表示式表示1-18元素的核外电子排布五、元素周期律1．元素周期律的内容   元素的性质随核电荷数递增而呈现周期性的变化2．元素周期律中元素的性质指的是什么(第1电离能、原子半径、主要化合价等) （1）电离能（I） 从气态原子上失去1个电子变成+1价气态阳离子所需要的能量叫第1电离

6、能，用I1表示；从+1价气态阳离子失去1个电子变成+2价气态阳离子所需要的能量叫第2电离能，用I2表示等。从电离能的突变可以推断出电子是分层排布的。第1电离能的周期性变化 分析3-18号元素第1电离能的变化规律（2）电负性：原子在分子中吸引电子的能力。1932年化学家鲍林(L.Pauling)指出:“电负性是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。”并提出：F的负电性为4.0，其它原子的负电性均为相对值，以Xp表示。Xp的数值越大,表示该元素的原子吸引电子的能力就越强;反之,Xp的数值越小,表示该元素的原子吸引电子的

7、能力就越弱。。 3Li4Be5B6C7N8O9F10Ne电离能51990079910881406131416822080电负性0.981.572.042.553.043.443.98* 11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar电离能4987365777871063100012552372电负性0.931.311.611.902.192.583.16*3．元素周期律的实质  元素核外电子排布的周期性六、元素周期表1．元素周期表的结构（1）周期：把具有相同的电子层数而又按原子序数递增的顺序排列的一系列

8、元素，叫做一个周期。周期的序数就是该元素原子具有的电子层数。元素周期表中共有7个周期。第一、二、三周期为短周期，第四、五、六周期为长周期，第七周期为不完全周期。（2）族：元素周期表中共有18个纵行。除第8、9、10三个纵行叫做第Ⅷ族外，其余15个纵行，每个纵行称为一族，并分为主族和副族。7个主族，7个副族，一个第Ⅷ族，一个0族，共16个族。（3