人教版高中化學選修三知識點

人教版高中化學選修三知識1

原子結構與性質

1、電子云：用小黑點的疏密來描述電子在原子核外空間出現的機會大小所得

的圖形叫電子云圖。離核越近，電子出現的機會大，電子云密度越大;離核越遠，

電子出現的機會小，電子云密度越小。

2、電子層(能層)：根據電子的能量差異和主要運動區域的不同，核外電子分

別處于不同的電子層.原子由里向外對應的電子層符號分別為K、L、M、N、O、P、

Q.

3、原子軌道(能級即亞層)：處于同一電子層的原子核外電子，也可以在不同

類型的原子軌道上運動，分別用s、p、d、f表示不同形狀的軌道，s軌道呈球

形、p軌道呈紡錘形，d軌道和f軌道較復雜.各軌道的伸展方向個數依次為1、

3、5、7。

4、原子核外電子的運動特征可以用電子層、原子軌道(亞層)和自旋方向來進

行描述.在含有多個核外電子的原子中，不存在運動狀態完全相同的兩個電子。

5、原子核外電子排布原理：

(1)能量最低原理:電子先占據能量低的軌道，再依次進入能量高的軌道;

(2)泡利不相容原理:每個軌道最多容納兩個自旋狀態不同的電子;

(3)洪特規則:在能量相同的軌道上排布時，電子盡可能分占不同的軌道，且自

旋狀態相同。

洪特規則的特例:在等價軌道的全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、

f7)、全空時(p0、d0、f0)的狀態，具有較低的能量和較大的穩定性.如24Cr

[Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1

6、根據構造原理，基態原子核外電子的排布遵循圖⑴箭頭所示的順序。

根據構造原理，可以將各能級按能量的差異分成能級組如圖⑵所示，由下而上

表示七個能級組，其能量依次升高;在同一能級組內，從左到右能量依次升高。基

態原子核外電子的排布按能量由低到高的順序依次排布。

7、第一電離能：氣態電中性基態原子失去1個電子，轉化為氣態基態正離子

所需要的能量叫做第一電離能。常用符號I1表示，單位為kJ/mol。

(1)原子核外電子排布的周期性

隨著原子序數的增加,元素原子的外圍電子排布呈現周期性的變化:每隔一定數

目的元素，元素原子的外圍電子排布重復出現從ns1到ns2np6的周期性變化.

(2)元素第一電離能的周期性變化

隨著原子序數的遞增，元素的第一電離能呈周期性變化:

說明：

①同周期元素，從左往右第一電離能呈增大趨勢。電子亞層結構為全滿、半滿

時較相鄰元素要大即第 ⅡA 族、第 ⅤA 族元素的第一電離能分別大于同周期相鄰

元素。Be、N、Mg、P

②元素第一電離能的運用：

a.電離能是原子核外電子分層排布的實驗驗證

b.用來比較元素的金屬性的強弱。I1越小，金屬性越強，表征原子失電子能

力強弱。

(3)元素電負性的周期性變化

元素的電負性：元素的原子在分子中吸引電子對的能力叫做該元素的電負性。

隨著原子序數的遞增，元素的電負性呈周期性變化：同周期從左到右，主族元

素電負性逐漸增大;同一主族從上到下，元素電負性呈現減小的趨勢。

電負性的運用:

a.確定元素類型(一般>1.8，非金屬元素;<1.8，金屬元素)。

b.確定化學鍵類型(兩元素電負性差值>1.7，離子鍵;<1.7，共價鍵)。

c.判斷元素價態正負(電負性大的為負價，小的為正價)。

d.電負性是判斷金屬性和非金屬性強弱的重要參數(表征原子得電子能力強

弱)。

8、化學鍵：相鄰原子之間強烈的相互作用。化學鍵包括離子鍵、共價鍵和金

屬鍵。

9、離子鍵：陰、陽離子通過靜電作用形成的化學鍵

離子鍵強弱的判斷:離子半徑越小，離子所帶電荷越多，離子鍵越強，離子晶

體的熔沸點越高。

離子鍵的強弱可以用晶格能的大小來衡量，晶格能是指拆開1mol離子晶體使

之形成氣態陰離子和陽離子所吸收的能量。晶格能越大，離子晶體的熔點越高、硬

度越大。

離子晶體:通過離子鍵作用形成的晶體。

典型的離子晶體結構：NaCl型和CsCl型.氯化鈉晶體中，每個鈉離子周圍有6

個氯離子，每個氯離子周圍有6個鈉離子，每個氯化鈉晶胞中含有4個鈉離子和4

個氯離子;氯化銫晶體中，每個銫離子周圍有8個氯離子，每個氯離子周圍有8個

銫離子，每個氯化銫晶胞中含有1個銫離子和1個氯離子.

人教版高中化學選修三知識2

原子核外電子排布原理

1.能層、能級與原子軌道

(1)能層(n)：在多電子原子中，核外電子的能量是不同的，按照電子的能量差

異將其分成不同能層。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。

(2)能級：同一能層里電子的能量也可能不同，又將其分成不同的能級，通常

用s、p、d、f等表示，同一能層里，各能級的能量按s、p、d、f的順序依次升

高，即：E(s)。< p="">

(3)原子軌道：電子云輪廓圖給出了電子在核外經常出現的區域。這種電子云

輪廓圖稱為原子軌道。

【特別提示】

(1)任一能層的能級總是從s能級開始，而且能級數等于該能層序數。

(2)以s、p、d、f……排序的各能級可容納的最多電子數依次為1、3、5、

7……的二倍。(3)構造原理中存在著能級交錯現象。由于能級交錯，3d軌道的能

量比4s軌道的能量高，排電子時先排4s軌道再排3d軌道，而失電子時，卻先失

4s軌道上的電子。

(4)前四周期的能級排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。第一能層(K)，

只有s能級;第二能層(L)，有s、p兩種能級，p能級上有三個原子軌道px、py、

pz，它們具有相同的能量;第三能層(M)，有s、p、d三種能級。

(5)當出現d軌道時，雖然電子按ns，(n-1)d，np順序填充，但在書寫電子排

布式時，仍把(n-1)d放在ns前。

(6)在書寫簡化的電子排布式時，并不是所有的都是[X]+價電子排布式(注：X

代表上一周期稀有氣體元素符號)。

2.基態原子的核外電子排布

(1)能量最低原理

電子盡可能地先占有能量低的軌道，然后進入能量高的軌道，使整個原子的能

量處于最低狀態。如圖為構造原理示意圖，即基態原子核外電子在原子軌道上的排

布順序圖。

注意：所有電子排布規則都需要滿足能量最低原理。

(2)泡利原理

每個原子軌道里最多只能容納2個電子，且自旋狀態相反。

(3)洪特規則

當電子排布在同一能級的不同軌道時，基態原子中的電子總是優先單獨占據一

個軌道，且自旋狀態相同。

洪特規則特例：當能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、

d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態時，體系的能量最低。

3.基態、激發態及光譜示意圖

(1)電子的躍遷

①基態→激發態

當基態原子的電子吸收能量后，會從低能級躍遷到較高能級，變成激發態原

子。

②激發態→基態

激發態原子的電子從較高能級躍遷到低能級時會釋放出能量。

(2)原子光譜

不同元素的原子發生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元

素原子的吸收光譜或發射光譜，總稱原子光譜。

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原子結構與元素性質

1 . 原子結構與元素周期表

(1)原子結構與元素周期表

(2)每族元素的價層電子排布特點

①主族

②0族：He：1s2;其他ns2np6。

③過渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n-1)d1～10ns1～2。

(3)元素周期表的分區

①根據核外電子排布

a.分區

b.各區元素化學性質及原子最外層電子排布特點

②根據元素金屬性與非金屬性可將元素周期表分為金屬元素區和非金屬元素區

(如下圖)，處于金屬與非金屬交界線(又稱梯形線)附近的非金屬元素具有一定的金

屬性，又稱為半金屬或準金屬，但不能叫兩性非金屬。

【特別提示】

“外圍電子排布”即“價電子層”，對于主族元素，價電子層就是最外電子

層，而對于過渡元素原子不僅僅是最外電子層，如Fe的價電子層排布為3d64s2。

2 . 對角線規則

在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質是相似的。

3 . 元素周期律

(1)原子半徑

①影響因素

能層數：能層數越多，原子半徑越大。

核電荷數：能層數相同，核電荷數越大，原子半徑越小。

②變化規律

元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小;同主族元素從

上到下，原子半徑逐漸增大。

(2)電離能

①第一電離能：氣態電中性基態原子失去一個電子轉化為氣態基態正離子所需

要的最低能量，符號：I1，單位：kJ/mol。

②規律

a.同周期：第一種元素的第一電離能最小，最后一種元素的第一電離能最大，

總體呈現從左至右逐漸增大的變化趨勢。

b.同族元素：從上至下第一電離能逐漸減小。

c.同種原子：逐級電離能越來越大(即I1< p="">

(3)電負性

①含義：元素的原子在化合物中吸引鍵合電子能力的標度。元素的電負性越

大，表示其原子在化合物中吸引鍵合電子的能力越強。

②標準：以最活潑的非金屬氟的電負性為4.0作為相對標準，計算得出其他元

素的電負性(稀有氣體未計)。

③變化規律

金屬元素的電負性一般小于1.8，非金屬元素的電負性一般大于1.8，而位于

非金屬三角區邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負性則在1.8左右。

在元素周期表中，同周期從左至右，元素的電負性逐漸增大，同主族從上至

下，元素的電負性逐漸減小。

4 . 電離能、電負性的應用

(1)電離能的應用

①判斷元素金屬性的強弱

電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強;反之越弱。

②判斷元素的化合價(I1、I2……表示各級電離能)

如果某元素的In+1?In，則該元素的常見化合價為+n。如鈉元素I2?I1，所以

鈉元素的化合價為+1。

③判斷核外電子的分層排布情況

多電子原子中，元素的各級電離能逐級增大，有一定的規律性。當電離能的變

化出現突變時，電子層數就可能發生變化。

④反映元素原子的核外電子排布特點

同周期元素從左向右，元素的第一電離能并不是逐漸增大的，當元素的核外電

子排布是全空、半充滿和全充滿狀態時，第一電離能就會反常的大。

人教版高中化學選修三知識4

共價鍵

1.本質

在原子之間形成共用電子對(電子云的重疊)。

2.特征

具有飽和性和方向性。

3.分類

【特別提示】

(1)只有兩原子的電負性相差不大時，才能形成共用電子對，形成共價鍵，當

兩原子的電負性相差很大(大于1.7)時，不會形成共用電子對，而形成離子鍵。

(2)同種元素原子間形成的共價鍵為非極性鍵，不同種元素原子間形成的共價

鍵為極性鍵。

(3)在分子中，有的只存在極性鍵，如HCl、NH3等，有的只存在非極性鍵，如

N2、H2等，有的既存在極性鍵又存在非極性鍵，如H2O2、C2H4等;有的不存在化

學鍵，如稀有氣體分子。

(4)在離子化合物中，一定存在離子鍵，有的存在極性共價鍵，如NaOH、

Na2SO4等;有的存在非極性鍵，如Na2O2、CaC2等。

(5)通過物質的結構式，可以快速有效地判斷鍵的種類及數目;判斷成鍵方式

時，需掌握：共價單鍵全為σ鍵，雙鍵中有一個σ鍵和一個π鍵，三鍵中有一

個σ鍵和兩個π鍵。

4.鍵參數

(1)概念

(2)鍵參數對分子性質的影響

鍵能越大，鍵長越短，分子越穩定。

5.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征，物理性質相

近，但化學性質不同。

常見的等電子體

人教版高中化學選修三知識5

分子的立體結構

1.價層電子對互斥理論

(1)價層電子對在球面上彼此相距最遠時，排斥力最小，體系的能量最低。

(2)孤電子對的排斥力較大，孤電子對越多，排斥力越強，鍵角越小。

(3)用價層電子對互斥理論推測分子的立體構型的關鍵是判斷分子中中心原子

上的價層電子對數。

其中：a是中心原子的價電子數(陽離子要減去電荷數、陰離子要加上電荷

數)，b是1個與中心原子結合的原子提供的價電子數，x是與中心原子結合的原子

數。

(4)價層電子對互斥理論與分子構型

2 . 雜化軌道理論

當原子成鍵時，原子的價電子軌道相互混雜，形成與原軌道數相等且能量相同

的雜化軌道。雜化軌道數不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結構不同。

3.配位鍵

(1)孤電子對

分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。

(2)配位鍵

①配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對，另一方提供空軌道形成共價

鍵。

②配位鍵的表示：常用“―→”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原

子，如NH4+可表示如下，在NH4+中，雖然有一個N—H鍵形成過程與其他3個N—

H鍵形成過程不同，但是一旦形成之后，4個共價鍵就完全相同。