原子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

原子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)第1頁(yè)/共73頁(yè)1．初步了解原子核外電子運(yùn)動(dòng)的近代概念、原子能級(jí)、波粒二象性、原子軌道（波函數(shù)）和電子云概念.2．了解四個(gè)量子數(shù)對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述，掌握四個(gè)量子數(shù)的物理意義、取值范圍.3．熟悉s、p、d

原子軌道的形狀和方向.4．理解原子結(jié)構(gòu)的近似能級(jí)圖，掌握原子核外電子排布的一般規(guī)則和s、p、d、f

區(qū)元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn).

本章教學(xué)要求第2頁(yè)/共73頁(yè)6．了解化學(xué)鍵的本質(zhì)、共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)、鍵角等概念；7．了解雜化軌道理論的要點(diǎn)，并能用該理論說(shuō)明一些分子的空間構(gòu)型；8．了解分子間力和晶體結(jié)構(gòu)及其對(duì)物理性質(zhì)的影響。

本章教學(xué)要求5．學(xué)會(huì)從原子的電子層結(jié)構(gòu)了解元素性質(zhì)，熟悉原子半徑、電離能、電子親合能和電負(fù)性的周期性變化.第3頁(yè)/共73頁(yè)5.1原子結(jié)構(gòu)的近代概念

TheRecentConceptofAtomicStructure

本章教學(xué)內(nèi)容5.2多電子原子的電子分布方式和周期系

TheElectronicDistributionofManyElectronAtom&PeriodicSystem5.3化學(xué)鍵與分子間相互作用力

ChemicalBond&IntermolecularForce5.4晶體結(jié)構(gòu)CrystalStructure第4頁(yè)/共73頁(yè)5.1.1

波函數(shù)（WaveFunction

）5.1.2

電子云（ElectronCloud）

5.1原子結(jié)構(gòu)的近代概念

TheRecentConceptofAtomicStructure第5頁(yè)/共73頁(yè)夸克質(zhì)子中子原子核電子原子(離子)微觀宇宙單質(zhì)化合物星體宏觀納米材料化學(xué)研究的對(duì)象分子本章涉及的結(jié)構(gòu)部分原子結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵分子間力第6頁(yè)/共73頁(yè)氫原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)模型：波爾模型(thequantummechanicalmodelofthestructureofhydrogenatom—Bohr’model)①不連續(xù)的、線狀的；②是很有規(guī)律的.氫原子光譜特征:第7頁(yè)/共73頁(yè)Theelectromagneticspectrum

第8頁(yè)/共73頁(yè)第9頁(yè)/共73頁(yè)5.1.1

波函數(shù)（WaveFunction

）著名的普朗克方程：E=hv……………(1)h—叫普朗克常量(Planckconstant),值為6.626×10-34J·s.●光的波粒二象性：相對(duì)論中的質(zhì)能聯(lián)系定律：E＝mc2.........(2)聯(lián)立(1)(2)式，得：λ＝h/mc......................(3)c—光速，值為3×108m·s-1體現(xiàn)波動(dòng)性體現(xiàn)粒子性第10頁(yè)/共73頁(yè)●電子的波粒二象性：1924年，法國(guó)年輕的物理學(xué)家德布羅意(LouisdeBroglie)提出實(shí)物粒子、電子、原子等也具有波粒二象性：λ＝h/mvv—實(shí)物粒子運(yùn)動(dòng)速率(m·s-1)1927年，通過(guò)電子衍射證實(shí)了德布羅意的假設(shè)。matterwave第11頁(yè)/共73頁(yè)電子的衍射圖電子的波動(dòng)性是電子許多行為的統(tǒng)計(jì)結(jié)果?！唠娮拥囊淮涡袨椴⒉荒艽_定其出現(xiàn)的具體位置。概率波短時(shí)間長(zhǎng)時(shí)間第12頁(yè)/共73頁(yè)微觀粒子電子：宏觀物體子彈：m=1.0×10-2kg,υ=1.0×103m

?s-1,λ

=6.6×10-35mQuestion波粒二象性是否只有微觀物體才具有？第13頁(yè)/共73頁(yè)以波的微粒性（即能量量子化概念）為基礎(chǔ)建立了他的氫原子模型.波粒二象性對(duì)化學(xué)的重要性在于：H+HH-DHe等則以微粒波動(dòng)性為基礎(chǔ)建立起原子的波動(dòng)力學(xué)模型.波爾薛定鱷第14頁(yè)/共73頁(yè)如果某一物理量的變化是不連續(xù)的，而是以某一最小單位作跳躍式的增減，這一物理量就是量子化的，其最小單位就稱這一物理量的量子(quantum)。量子：一、微觀粒子的運(yùn)動(dòng)特征原子的量子力學(xué)模型

1.量子性如宏觀物體所帶的電荷量從Q增加到Q+dQ

，Q>>dQ，但dQ所包含的電子個(gè)數(shù)卻是很大的(例如1庫(kù)侖的電荷量為6.241018個(gè)電子的電量)從宏觀上QQ+dQ可以認(rèn)為是連續(xù)變化的。第15頁(yè)/共73頁(yè)在微觀領(lǐng)域里，一個(gè)微觀粒子如果是一個(gè)離子，所帶電荷只有一個(gè)或幾個(gè)電子，從而離子所帶電荷的變化，如A-A2-

A3-，就不能認(rèn)為是連續(xù)變化的，而是跳躍式的變化。

氫原子核外電子所處的能級(jí)是不連續(xù)的，即電子所具有的能量是量子化的。當(dāng)電子從一個(gè)能級(jí)躍遷到另一個(gè)能級(jí)上是時(shí)，粒子能量的改變是跳躍的。第16頁(yè)/共73頁(yè)4.

海森堡的測(cè)不準(zhǔn)原理（Heisenberg’uncertaintyprinciple

）2.波粒二象性德布羅依波或物質(zhì)波：實(shí)物微粒除具有粒子性外，還具有波的性質(zhì)，這波稱為(matterwave)。λ＝h/mv概率密度：?jiǎn)挝惑w積的概率。概率波：電子運(yùn)動(dòng)在空間出現(xiàn)的概率可以由波的強(qiáng)度表現(xiàn)出來(lái)，因此電子及其微觀粒子波（物質(zhì)波），又稱概率波。3.微觀粒子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)性Δx·Δp≥h/(2π)即不可能同時(shí)測(cè)得電子的精確位置和精確動(dòng)量！第17頁(yè)/共73頁(yè)薛定鍔方程二、核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的近代描述★方程中既包含體現(xiàn)微粒性的物理量m,也包含體現(xiàn)波動(dòng)性的物理量ψ;★求解薛定鍔方程,就是求得波函數(shù)ψ和能量

E

;★解得的不是具體的數(shù)值,而是包括三個(gè)常數(shù)(n,l,m)和三個(gè)變量(x,y,z)的函數(shù)式ψn,l,m(x,y,z);第18頁(yè)/共73頁(yè)如果ψ(x,y,z)有一確定的表達(dá)式，則可在空間坐標(biāo)中描出其波的圖形意義：描述原子核外電子出現(xiàn)在原子周圍某位置的概率(非運(yùn)動(dòng)軌跡)★為了得到合理解,三個(gè)常數(shù)項(xiàng)(量子數(shù))只能按一定規(guī)則取值(n,l,m)★數(shù)學(xué)上可以解得許多個(gè)ψ(z,y,z),但其物理意義并非都合理;★有合理解(n,l,m的取值合理)的函數(shù)式叫做波函數(shù)(Wavefunctions)ψn,l,m(x,y,z)波函數(shù)ψn,l,m(x,y,z)=薛定鍔方程的合理解=“原子軌道”—形象性名稱波函數(shù)ψn,l,m(x,y,z)第19頁(yè)/共73頁(yè)

r:徑向坐標(biāo),決定了球面

的大小θ:角坐標(biāo)φ:角坐標(biāo),直角坐標(biāo)(x,y,z)與球坐標(biāo)(r,θ,φ)的轉(zhuǎn)換φθ第20頁(yè)/共73頁(yè)＋-R(r)徑向分布函數(shù)角度分布函數(shù)R(r)~r作圖↓徑向分布圖Y(θ,φ)~θ,φ作圖↓角度分布圖p

軌道角度分布圖1s,2s,3s軌道的徑向分布圖第21頁(yè)/共73頁(yè)含三個(gè)量子數(shù)n、l、m的ψn,l,m(x,y,z)，它們決定了波函數(shù)的形狀！2.波函數(shù)與量子數(shù)求解薛定鍔方程ψ(x,y,z)的具體表達(dá)式正如直線方程y(x)=ax+b中a、b的合理取值決定了其圖形的形狀一樣：a>0，b>0，yxa>0，b<0，yxa<0，b>0，yxa<0，b<0，yx第22頁(yè)/共73頁(yè)(1)主量子數(shù)n(principalquantumnumber):◆與電子能量有關(guān)；◆確定電子出現(xiàn)幾率最大處離核的距離；◆不同的n

值，對(duì)應(yīng)于不同的電子殼層１２３４５…….(正整數(shù)).K

L

M

N

O……..對(duì)于H：第23頁(yè)/共73頁(yè)(2)角量子數(shù)l(angularmomentumquantum):反映波函數(shù)(即原子軌道，簡(jiǎn)稱軌道)的形狀l=0，1，2，3……(n-1)(亞層)

↓↓↓↓↓對(duì)應(yīng)于s，p，d，f（未命名）軌道符號(hào)◆取值:

◆與角動(dòng)量有關(guān)，對(duì)于多電子原子,l

也與E有關(guān)，l↗，E↗s

軌道球形＋p

軌道啞鈴形＋-d軌道有兩種形狀＋＋--＋＋--◆l

決定了ψ的角度函數(shù)的形狀第24頁(yè)/共73頁(yè)

Theallowedvaluesforangularmomentumquantumnumber,lnl1234(subshellsymbol0000s111p22d3f亞層數(shù)1234ss,ps,p,ds,p,d,f

角量子數(shù)

l的容許值第25頁(yè)/共73頁(yè)◆

與角動(dòng)量的取向有關(guān)，取向是量子化的◆

m可取值：

0，±1,±2……±l◆m值決定了ψ角度函數(shù)的空間取向◆m值相同的軌道互為等價(jià)軌道(或稱簡(jiǎn)并軌道)（3）磁量子數(shù)m(magneticquantumnumber)Theallowedvaluesformagneticquantumnumber,mlm軌道數(shù)0(s)1(p)2(d)3(f)0

＋10－1

＋2＋10－1－2

＋3＋2＋10－1－2－31357spdf第26頁(yè)/共73頁(yè)

p軌道(l

=1,m=+1,0,-1)m三種取值,三種取向,三條等價(jià)(簡(jiǎn)并)

p

軌道.s

軌道(l=0,m=0)

:m

一種取值,空間一種取向,一條s

軌道.+-+--++第27頁(yè)/共73頁(yè)d軌道(l=2,m=+2,+1,0,-1,-2)

:m五種取值,空間五種取向,五條等價(jià)(簡(jiǎn)并)d軌道.++++-++++++++++----------第28頁(yè)/共73頁(yè)

f軌道

(l=3,m=

+3,+2,+1,0,-1,-2,-3)

:m七種取值,空間七種取向,七條等價(jià)(簡(jiǎn)并)

f

軌道.第29頁(yè)/共73頁(yè)由上面的討論知道

n,l,m

一定,軌道也確定nlm軌道符號(hào)電子層號(hào)亞電子層數(shù)001sK(軌道數(shù))1(s)

002s21-10+12px2py2pzL2(s,p)003s-10+13px3py3pz1230,±1±23dxy,3dyz,3dzx3dz2,3dX2-y2M3(s,p,d)1(軌道數(shù)=1+3=4)(軌道數(shù)=1+3+5=9)第30頁(yè)/共73頁(yè)（4）自旋量子數(shù)

ms(spinquantumnumber)◆

描述電子繞自軸旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)◆

自旋運(yùn)動(dòng)使電子具有類似于微磁體的行為◆

ms

取值+1/2和-1/2，分別用↑和↓表示想象中的電子自旋:★兩種可能的自旋方向:正向(+1/2)和反向(-1/2)★產(chǎn)生方向相反的磁場(chǎng)★相反自旋的一對(duì)電子,磁場(chǎng)相互抵消.ElectronspinvisualizedNSSN第31頁(yè)/共73頁(yè)核外電子運(yùn)動(dòng)軌道運(yùn)動(dòng)自旋運(yùn)動(dòng)與一套量子數(shù)（n,l,m,ms)及其能級(jí)(Ei)相對(duì)應(yīng)描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方法—四個(gè)量子數(shù)nlmms取值要合理3,3，1,14,3,-1,第32頁(yè)/共73頁(yè)Question寫(xiě)出與軌道量子數(shù)

n=4,l=2,m=0的原子軌道名稱.

4dRepresentationsofthefivedorbitals(4dxy/4dyz/4dzx/4dx2-y2/4dz2)第33頁(yè)/共73頁(yè)5.1.2

電子云（ElectronCloud）=“原子軌道”∵波函數(shù)ψn,l,m(x,y,z)∴原子軌道｛徑向分布圖角度分布圖｝意義：描述電子在原子核外可能出現(xiàn)的空間區(qū)域圖借用物理學(xué)中光波及其光密度等概念，可得到：ψ2—反映電子在空間某位置上單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率大小，即概率密度。第34頁(yè)/共73頁(yè)圖形概率密度圖形概率密度的徑向分布圖圖形概率密度的角度分布圖用黑點(diǎn)的疏密表示概率密度的圖形—稱電子云

(electronclouds)圖第35頁(yè)/共73頁(yè)原子軌道(ψ)的角度分布示意圖(平面圖）1s軌道

電子云（ψ2）的角度分布示意圖

1s電子云

區(qū)別？有+、-之分無(wú)+、-之分第36頁(yè)/共73頁(yè)2pz軌道圖形

2pz軌道電子云圖形有+、-之分無(wú)+、-之分區(qū)別第37頁(yè)/共73頁(yè)3P電子云的徑向分布示意圖電子云—軌道中云層最密的區(qū)域。軌道與電子云的區(qū)別：原子軌道—特定能量的電子在核外空間出現(xiàn)最多區(qū)域；注意：電子云中一個(gè)小黑點(diǎn)絕不代表一個(gè)電子,不妨將密密麻麻的小黑點(diǎn)看作某個(gè)特定電子在空間運(yùn)動(dòng)時(shí)留下的“足跡”不是一個(gè)科學(xué)術(shù)語(yǔ)只是一種形象化比喻｛第38頁(yè)/共73頁(yè)p軌道的三種角度分布圖s

電子云(球形)+-+--+P電子云的角度分布圖第39頁(yè)/共73頁(yè)d軌道五種角度取向++++-++++++++++----------d電子云角度分布圖d電子云角度分布圖第40頁(yè)/共73頁(yè)

f電子云的角度分布圖

第41頁(yè)/共73頁(yè)

原子軌道和和電子云的圖象(稍作了解)圖1.

s、p、d原子軌道的角度分布剖面圖圖2.s，p，d電子云角度分布剖面圖

第42頁(yè)/共73頁(yè)5.2

多電子原子的電子分布方式和周期系

TheElectronicDistributionofManyElectronAtom&PeriodicSystem5.2.2核外電子分布原理和核外電子分布方式(PrincipleandModeofExtranclearElectronicDistribution)5.2.1多電子原子軌道能級(jí)圖（EnergyLevelPortrayalofManyElectronAtomicOrbital)5.2.3原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的周期性規(guī)律(ThePeriodicRegurationofAtomicStructureandQuality)第43頁(yè)/共73頁(yè)5.2.1多電子原子軌道的能級(jí)

(theenergylevelof

many-electronatoms)1鮑林近似能級(jí)圖（portrayalof

Paulingapproximationenergylevel)2科頓能級(jí)圖（Cottonenergylevelportray)Pauling,L.C.(1901-1994)第44頁(yè)/共73頁(yè)1鮑林近似能級(jí)圖◆n值相同時(shí),軌道能級(jí)則由l值決定,例:

E(4s)<E(4p)<E(4d)<E(4f).這種現(xiàn)象叫能級(jí)分裂.◆

l值相同時(shí),軌道能級(jí)只由n值決定,例:

E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)◆n和l都不同時(shí)出現(xiàn)更為復(fù)雜的情況：n>4時(shí)出現(xiàn)能級(jí)交錯(cuò).如E(4s)＜E(3d),E(5s)＜E(4d),E(6s)＜E(4f)<E(5d),Aqualitativeenergy-levelsdiagramformany-electronatomsE第45頁(yè)/共73頁(yè)2.科頓能級(jí)圖此圖不是順序圖!◆

H原子軌道能量只與n有關(guān),其它原子軌道均發(fā)生能級(jí)分裂.◆各種同名軌道的能量毫無(wú)例外地隨原子序數(shù)增大而下降.◆從Sc開(kāi)始,第4周期元素的3d軌道能級(jí)低于4s.

但3d過(guò)渡金屬被氧化時(shí),4s軌道都先于3d軌道失去電子.鮑林圖上反映不出這種情況！第46頁(yè)/共73頁(yè)5.2.2核外電子分布原理和核外電子分布方式(PrincipleandModeofExtranclearElectronicDistribution)1.最低能量原理(Aufbauprinciple):電子總是優(yōu)先占據(jù)可供占據(jù)的能量最低的軌道,占滿能量較低的軌道后才進(jìn)入能量較高的軌道.根據(jù)順序圖,電子填入軌道時(shí)遵循下列次序：一、核外電子分布的三個(gè)原理1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p注意：鉻(Z=24)之前的原子嚴(yán)格遵守這一順序,之后的原子有時(shí)出現(xiàn)例外.如：Ar1s22s22p63s23p6K1s22s22p63s23p64s1(或[Ar]4s1)第47頁(yè)/共73頁(yè)

2.泡利不相容原理(Pauliexclusionprinciple)：同一原子中不能存在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子,即同一原子中不能存在四個(gè)量子數(shù)完全相同的電子.quantumnumbernlm

mselectricAelectric

B221100+1/2-1/2例如：推論：①一個(gè)軌道最多只能容納2個(gè)自旋相反的電子；②每個(gè)電子層可容納的最多電子數(shù)為2n2。第48頁(yè)/共73頁(yè)怎樣推算出各層(shell)和各亞層(subshell)電子的最大容量?Question第49頁(yè)/共73頁(yè)nlm軌道符號(hào)軌道數(shù)容納電子數(shù)001s1(s)

002s21-10+12px2py2pz4(s,p)003s-10+13px3py3pz1230,±1±23dxy,3dyz,3dzx3dz2,3dX2-y29(s,p,d)12×12=22×22=82×32=18第50頁(yè)/共73頁(yè)(b)[Ar]3d53.洪德規(guī)則(Hund’srule)：電子分布到等價(jià)軌道時(shí)，總是盡先以相同的自旋狀態(tài)分占軌道.即在n和l相同的軌道上分布電子，將盡可得分布在m

值不同的軌道上，且自旋相同。

例如：(2)s、p、d和f亞層中未成對(duì)電子的最大數(shù)目為1、3、5和7；[Ar]4s2洪德規(guī)則結(jié)果實(shí)驗(yàn)測(cè)定：順磁性—有未成對(duì)電子；(1)電子總數(shù)為偶數(shù)的原子(分子和離子)也可能含有未成對(duì)電子反磁性—無(wú)未成對(duì)電子Mn(a)第51頁(yè)/共73頁(yè)Question根據(jù)Hund’srule,

下列哪一種是氮原子(7N)的實(shí)際電子排布?第52頁(yè)/共73頁(yè)1s2s2p3s3p4s3d262622例，22Ti的電子分布式為：2洪德規(guī)則的特例：等價(jià)軌道在全充滿(p6,d10,f14)、半充滿(p3,d5,f7)或全空(p0,d0,f0)狀態(tài)時(shí)比較穩(wěn)定。二、核外電子分布方式和外層電子分布式1.電子分布(方)式—多電子原子核外電子分布的表達(dá)式。(遵從核外電子分布的三個(gè)原理)1s2s2p3s3p3d4s262622225Mn的電子分布式為：1s2s2p3s3p4s3d26262521s2s2p3s3p3d4s2626522第53頁(yè)/共73頁(yè)1s2s2p3s3p2622424Cr的電子分布式：1s2s2p3s3p4s3d26262421s2s2p3s3p3d4s2626101229Cu的電子分布式：1s2s2p3s3p3d4s2626512｝洪德規(guī)則的特例2.外層電子分布式(簡(jiǎn)稱外層電子結(jié)構(gòu))化學(xué)反應(yīng)中有電子增減的電子層，稱之。3s23p6Mn2+：又如：3s23p63d517Cl：3s23p61s2s2p3s3p3d4s262622225Mn：1s2s2p3s3p3d4s262652222Ti：Cl-：1s2s2p3s3p2622516S：3s23p6S2-：Ti4+：第54頁(yè)/共73頁(yè)徐光憲

原子軌道能量計(jì)算(n+0.7l)近似規(guī)律:(n+0.7l)值越大，原子軌道能量越高，反之亦然。離子外層電子能量高低順序：(n+0.4l)值越大，能量越高。結(jié)論：原子總是先失去最外層電子1s2s2p3s3p262243s23p6Mn2+：3s23p63d517Cl：3s23p625Mn：1s2s2p3s3p3d4s262652222Ti：Cl-：1s2s2p3s3p2622516S：3s23p6S2-：Ti4+：1s2s2p3s3p3d4s2626222第55頁(yè)/共73頁(yè)5.2.3原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的周期性規(guī)律(ThePeriodicRegurationofAtomicStructureandQuality)一、原子結(jié)構(gòu)與元素周期律核外電子層數(shù)相等的原子→按原子序數(shù)Z從小(左)到大(右)排成一行→稱為周期周期數(shù)=該元素原子核外電子層數(shù)原子外層電子數(shù)相等的原子→按原子序數(shù)Z從小(上)到大(下)排成一列→稱為族共有7個(gè)周期共有18列16個(gè)族。主族元素及第Ⅰ、Ⅱ副族：族數(shù)=最外層電子數(shù)第Ⅲ-Ⅻ族：族數(shù)=最外層電子數(shù)+次外層d電子數(shù)第Ⅷ族(含3列)：最外層電子數(shù)+次外層d電子數(shù)=8~10第56頁(yè)/共73頁(yè)分區(qū)：s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、f區(qū)：s區(qū)p區(qū)d區(qū)ds區(qū)f區(qū)原子結(jié)構(gòu)與元素周期律第57頁(yè)/共73頁(yè)ⅠA0族1ⅡAⅢA~ⅦA2s區(qū)ns1~ns2p區(qū)ns2np1~ns2np63ⅢB~ⅦBⅧⅠBⅡB4

d區(qū)(n-1)d1ns2~(n-1)d8ns2

(有例外)ds區(qū)(n-1)d10ns1~(n-1)d8ns2567原子外層電子構(gòu)型與周期表分區(qū)鑭系元素f

區(qū)(n-2)f1ns2~(n-2)f14ns2(有例外)錒系元素第58頁(yè)/共73頁(yè)◆適用金屬元素◆固體中測(cè)定兩個(gè)最鄰近原子的核間距一半◆適用非金屬元素◆測(cè)定單質(zhì)分子中兩個(gè)相鄰原子的核間距一半原子半徑(atomicradius)嚴(yán)格地講，由于電子云沒(méi)有邊界，原子半徑也就無(wú)一定數(shù).但人總會(huì)有辦法的.迄今所有的原子半徑都是在結(jié)合狀態(tài)下測(cè)定的.共價(jià)半徑(covalentradius)二、原子半徑的周期性變化金屬半徑(metallicradius)rrr第59頁(yè)/共73頁(yè)Atomicradii(pm)Li157Be112Mg160Na191Ca197K235Rb250Sr215Ba224Cs272Sc164Mo140Cr129Mn137Tc135Re137Os135Ru134Fe126Co125Rh134Ir136Pt139Pd137Ni125Cu128Ag144Au144Hg155Cd152Zn137Ti147V135Nb147Y182Hf159Ta147W141Lu172Zr160B88C77N74O66F64Al143Si118P110S104Cl99Ge122Ga153Tl171In167Br114As121Se104Sn158Sb141Te137I133Bi182Pb175Source:WellsAF,StructuralInorganicChemistry,5thedn.ClarendonPress,Oxford(1984).第60頁(yè)/共73頁(yè)總趨勢(shì)：同周期主族元素(0族除外)：隨著原子序數(shù)的增大,原子半徑自左至右減小.同族元素：上→下，原子半徑增大(過(guò)渡元素變化不明顯)....r2r1.原子半徑的周期性變化第61頁(yè)/共73頁(yè)原子半徑變化規(guī)律的形象表示第62頁(yè)/共73頁(yè)(1)第Ⅷ族中的Fe、Co、Ni的最高氧化值為+3，Ru和Os為8；三、元素的氧化值：1.主族元素：同周期從左→右最高氧化值=族數(shù)2.副族元素總體：同周期從左→右最高氧化值=族數(shù)但有例外：(2)IB族中Cu、Ag、Au的最高氧化值分別為+2、+1、+3；(3)副族元素有多變的化合價(jià)?；衔镏心吃厮鶐问诫姾傻臄?shù)值族IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIB元素ScTiVCrMnFeCoNiCuZn氧化值+3+3+4+3+4+5+2+3+6+2+4+6

+7+2+3+2+3+2+3+2+2第IVB族元素主要氧化值第63頁(yè)/共73頁(yè)四、電離能：元素的原子在氣態(tài)時(shí)失去電子所需吸收的能量R(g)-e-R+(g)----I1稱為第一電離能

(kJ·mol-1)R+(g)-e-

R2+(g)----I2稱為第二電離能

(kJ·mol-1)......電離能(I)意義：反映了原子得失電子的難易。顯然，I越大，失電子越難，元素的金屬性↘，影響I因素：①原子的核電荷Z，②原子半徑r,同周期元素，左→右，Z↗，I↗

③電子構(gòu)型，r↗，I↘。同主族：上→下，Z↗，I