第八章原子結(jié)構(gòu)與元素周期律

1、The structure of the atom and the periodic properties of the elements夸克夸克質(zhì)子質(zhì)子中子中子原子核原子核電子電子原子原子( (離子離子) )分子分子微觀微觀（宇觀）（宇觀）宇宙宇宙物質(zhì)物質(zhì)星體星體宏觀宏觀（介觀）（介觀）化學(xué)鍵理論化學(xué)鍵理論晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)材材 料料核外電子排布核外電子排布內(nèi)容要點(diǎn)內(nèi)容要點(diǎn)1. 1. 核外電子的運(yùn)動狀態(tài)核外電子的運(yùn)動狀態(tài) 原子軌道原子軌道和電子云和電子云 2 2的概念的概念 原子軌道原子軌道, ,電子云的圖象表示（電子云的圖象表示（s s、p p、d d軌道）軌道）2. 2. 四個量子數(shù)的物理

2、意義和取值規(guī)則四個量子數(shù)的物理意義和取值規(guī)則3. 3. 氫原子與多電子原子的區(qū)別氫原子與多電子原子的區(qū)別4. 4. 原子的電子排布與價層電子構(gòu)型。原子的電子排布與價層電子構(gòu)型。 屏蔽效應(yīng)、鉆穿效應(yīng)、核外電子排布的三原則、屏蔽效應(yīng)、鉆穿效應(yīng)、核外電子排布的三原則、5. 5. 原子性質(zhì)的周期性：半徑；電離勢；親合能；原子性質(zhì)的周期性：半徑；電離勢；親合能；電負(fù)性電負(fù)性 一、氫原子光譜一、氫原子光譜 稀薄氫氣在高電壓下放電時，稀薄氫氣在高電壓下放電時，發(fā)出的光經(jīng)棱鏡色散在屏幕發(fā)出的光經(jīng)棱鏡色散在屏幕上所得到的線狀光譜上所得到的線狀光譜經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式（里德堡方程）經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式（里德堡方程）: : 22121

3、11()Rnn解釋：經(jīng)典物理學(xué)的尷尬解釋：經(jīng)典物理學(xué)的尷尬 光譜應(yīng)是連續(xù)光譜應(yīng)是連續(xù)? ? 原子是不穩(wěn)定體系原子是不穩(wěn)定體系? ? 二、波爾理論二、波爾理論 （Bohrs ModelBohrs Model） 1. 1. 三個基本假設(shè)三個基本假設(shè)（1 1）定態(tài)假設(shè)）定態(tài)假設(shè)（2 2）軌道角動量量子化）軌道角動量量子化（3 3）量子躍遷假設(shè)）量子躍遷假設(shè)軌道角動量軌道角動量L L等于等于h / 2h / 2的正整數(shù)倍的正整數(shù)倍 電子的軌道和能量是量子化的電子的軌道和能量是量子化的 原子從較高的定態(tài)原子從較高的定態(tài)E En n躍遷到另一個較低的定態(tài)躍遷到另一個較低的定態(tài)E Ek k時，才會有輻射產(chǎn)生

4、，發(fā)出光子時，才會有輻射產(chǎn)生，發(fā)出光子 knEEh2. 2. 氫原子的電子軌道半徑和能級氫原子的電子軌道半徑和能級 （1 1）軌道量子化）軌道量子化 222012(),1,2,3nhrnn rnme2110125.29 10( )hrmme玻爾半徑玻爾半徑 （2 2）能級量子化）能級量子化 4122013.68meEeVh 41222201(),1,2,38nEmeEnnhn基態(tài)能級基態(tài)能級 其中其中其中其中3. 3. 對光譜規(guī)律解釋對光譜規(guī)律解釋 （1 1）里德伯常數(shù)的理論值）里德伯常數(shù)的理論值 2232041-18nkhmehEEkn2232041-18nkchmec實(shí)驗(yàn)值實(shí)驗(yàn)值R=1.0

5、967758R=1.096775810107 7mm-1 -1 4712301.0973731 108meRmh c理論值（2 2）能級和光譜線系的形成）能級和光譜線系的形成 , 3 , 2 , 1 ,-E221nnnhcRnEBohrBohr的氫原子圖像的氫原子圖像 5 5玻爾理論的成功玻爾理論的成功指出了經(jīng)典物理的規(guī)律，不能完全適用于原子內(nèi)部，指出了經(jīng)典物理的規(guī)律，不能完全適用于原子內(nèi)部，提出了微觀體系特有的量子規(guī)律提出了微觀體系特有的量子規(guī)律 （a a）比較成功地解釋了氫原子和類氫離子光譜線）比較成功地解釋了氫原子和類氫離子光譜線 （b b）計算出來的氫原子的軌道半徑及能級與實(shí)驗(yàn)值非）計

6、算出來的氫原子的軌道半徑及能級與實(shí)驗(yàn)值非常接近。常接近。 6 6玻爾理論的局限性玻爾理論的局限性 (a) (a) 不能解釋多電子原子的光譜線不能解釋多電子原子的光譜線 (b) (b) 不能解釋氫原子光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)不能解釋氫原子光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu) (c) (c) 不能計算譜線的強(qiáng)度不能計算譜線的強(qiáng)度 （d d）邏輯上不自洽）邏輯上不自洽 （c c）說明了原子的穩(wěn)定性）說明了原子的穩(wěn)定性， 三、微觀粒子的波粒二象性三、微觀粒子的波粒二象性 衍衍射射圖圖象象1. 1. 要點(diǎn)要點(diǎn) （1 1）實(shí)物粒子是粒子性和波動性的統(tǒng)一）實(shí)物粒子是粒子性和波動性的統(tǒng)一 (2) E = h P = mv = h/ (2)

7、E = h P = mv = h/ 德布羅意波，也叫物質(zhì)波德布羅意波，也叫物質(zhì)波2. 2. 對氫原子軌道量子化的解釋對氫原子軌道量子化的解釋 2 rnhp2hpnr2hLmvrrpnn 3 3、德布羅意波的物理意義、德布羅意波的物理意義 德布羅意波的強(qiáng)度和微觀粒子德布羅意波的強(qiáng)度和微觀粒子在某處附近出現(xiàn)的概率密度在某處附近出現(xiàn)的概率密度(probability density)(probability density)成正比成正比 概率波概率波 慢速電子衍射實(shí)驗(yàn)示意圖慢速電子衍射實(shí)驗(yàn)示意圖 四、不確定原理（四、不確定原理（The Uncertainty PrincipleThe Uncerta

8、inty Principle） 不確定關(guān)系是自然界的客觀規(guī)律，不是測量技術(shù)和主不確定關(guān)系是自然界的客觀規(guī)律，不是測量技術(shù)和主觀能力的問題，是量子理論中的一個重要概念觀能力的問題，是量子理論中的一個重要概念 1 1、要點(diǎn)、要點(diǎn): : 同時準(zhǔn)確地測定微觀粒子的動量和位置是不同時準(zhǔn)確地測定微觀粒子的動量和位置是不可能的可能的 42xhxp 3 3、原子軌道概念的自然形成、原子軌道概念的自然形成 ：對于微觀粒子的運(yùn)動軌：對于微觀粒子的運(yùn)動軌跡，不能象經(jīng)典力學(xué)所描寫的那樣有確定的運(yùn)動軌跡，跡，不能象經(jīng)典力學(xué)所描寫的那樣有確定的運(yùn)動軌跡，只能用統(tǒng)計的方法來描述電子在原子核周圍某處出現(xiàn)的只能用統(tǒng)計的方法來描

9、述電子在原子核周圍某處出現(xiàn)的幾率。幾率。 2 2、不確定原理是微觀粒子第二個顯著的運(yùn)動特點(diǎn)。、不確定原理是微觀粒子第二個顯著的運(yùn)動特點(diǎn)。 五、量子力學(xué)和原子軌道五、量子力學(xué)和原子軌道 波函數(shù)波函數(shù)（Quantum Mechanics and Atomic OrbitalsWave function） 1. 1. 薛定諤方程薛定諤方程(Schrodinger equation)(Schrodinger equation) 0)(8222VEhmE E：總能量，：總能量，V V：勢能，：勢能，h h：普朗克常數(shù)：普朗克常數(shù) 6.626 6.626 10 103 43 4 Js Js，2222222

10、xyz 解薛定諤方程的目的就是求出波函數(shù)解薛定諤方程的目的就是求出波函數(shù)以及與以及與其對應(yīng)的能量其對應(yīng)的能量E E 2 2、波函數(shù)（、波函數(shù)（Wave functionWave function）( ) ( ) （1) 1)描述核外電子運(yùn)動狀態(tài)的數(shù)學(xué)表達(dá)式描述核外電子運(yùn)動狀態(tài)的數(shù)學(xué)表達(dá)式 沒有直接的物理意義沒有直接的物理意義 空間和時間的函數(shù)空間和時間的函數(shù) （2 2）波函數(shù)的意義：）波函數(shù)的意義： 絕對值平方絕對值平方| | | | 2 2表示電子在核外某一點(diǎn)的幾率密度表示電子在核外某一點(diǎn)的幾率密度3 3量子數(shù)（量子數(shù)（quantum numbersquantum numbers） 名稱名稱

11、符號符號意義意義取值范圍取值范圍主量子數(shù)主量子數(shù)n n離核遠(yuǎn)近，軌道離核遠(yuǎn)近，軌道能量能量正整數(shù)正整數(shù)（1,21,2）電子層電子層 (K,L,M,N)(K,L,M,N)角量子數(shù)角量子數(shù)l l軌道形狀，角動軌道形狀，角動量量, ,軌道能量軌道能量( (除除單電子單電子) )0,n-10,n-1電子亞層（電子亞層（s,p,d,fs,p,d,f）磁量子數(shù)磁量子數(shù)mm軌道空間生長方軌道空間生長方向向, ,與能量無關(guān)與能量無關(guān)-l,+l-l,+l角動量在空間給定方角動量在空間給定方向上的大小向上的大小等價（簡并）軌道等價（簡并）軌道原子中每個波函數(shù)都可以用這里介紹的三個量原子中每個波函數(shù)都可以用這里介紹

12、的三個量子數(shù)來確定子數(shù)來確定. .例例2 2：判斷下列各組量子數(shù)是否合理？：判斷下列各組量子數(shù)是否合理？ n=2n=2，l=1l=1，m=0m=0 n=2 n=2，l=2l=2，m=-1m=-1 n=3 n=3，l=0l=0，m=0m=0 n=3 n=3，l=1l=1，m=2m=2 n=4 n=4，l=0l=0，m=-1m=-1 n=1 n=1，l=2l=2，m=2m=24 4、原子軌道、原子軌道 （1 1） 把把n, l, mn, l, ml l都有確定值的波函數(shù)成為原子軌道，都有確定值的波函數(shù)成為原子軌道，（2 2） 符號表示符號表示: : 即用即用n,l,mn,l,m表示原子軌道。其中表

13、示原子軌道。其中n n由由n n的的取值取值1 1，2 2，3 3 等數(shù)字表示；等數(shù)字表示；l l的取值的取值0,1,2,3, 0,1,2,3, 等分別用等分別用s,p,d,fs,p,d,f等符號表示；等符號表示；mm的符號用角度波函數(shù)的最大絕對的符號用角度波函數(shù)的最大絕對值在直角坐標(biāo)系的軸向值在直角坐標(biāo)系的軸向x,y,zx,y,z表示，寫在表示，寫在l l的右下標(biāo)。的右下標(biāo)。 組態(tài)組態(tài)( (狀態(tài)狀態(tài)) )符號符號軌道數(shù)量軌道數(shù)量2n2n2 2軌道軌道-m-m值值 (3) (3) 波函數(shù)波函數(shù)( )( )的描述的描述 z = rcosz = rcos，y = rsinsiny = rsinsi

14、n，x = rsincos x = rsincos (x (x，y y，z)z)坐標(biāo)變換 (r(r，) ) 分離變量：分離變量： (r (r，) R (r) Y () R (r) Y (，) R (r): R (r): 波函數(shù)的徑向分布波函數(shù)的徑向分布 Y (,):Y (,):波函數(shù)的角度分布波函數(shù)的角度分布 與主量子數(shù)和角量子數(shù)有關(guān)與主量子數(shù)和角量子數(shù)有關(guān) 與角量子數(shù)和磁量子數(shù)有關(guān)與角量子數(shù)和磁量子數(shù)有關(guān) a. a.直角坐標(biāo)向球坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換直角坐標(biāo)向球坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換 b b有正負(fù)有正負(fù), ,函數(shù)圖形也有正負(fù)函數(shù)圖形也有正負(fù) 5 5、電子云：原子軌道的直觀定性描述、電子云：原子軌道的直觀定性描述 (

15、ii) (ii) 用小黑點(diǎn)的疏密表示空間各處用小黑點(diǎn)的疏密表示空間各處電子幾率密度大小電子幾率密度大小 , ,得到電子云圖得到電子云圖(i) (i) 波函數(shù)的絕對值平方波函數(shù)的絕對值平方| | | | 2 2表示電子在核外某一點(diǎn)的表示電子在核外某一點(diǎn)的幾率密度幾率密度。在空間某點(diǎn)。在空間某點(diǎn)(r (r，)附近的一個體積元附近的一個體積元dd中，電子出現(xiàn)的中，電子出現(xiàn)的幾率幾率為為| | | | 2 2dd。 6 6原子軌道和電子云的空間圖像（重點(diǎn)）原子軌道和電子云的空間圖像（重點(diǎn)） 分部處理分部處理: :徑向部分和角度部分徑向部分和角度部分（1 1）電子云的徑向分布圖）電子云的徑向分布圖 電子

16、在半徑為電子在半徑為r r，厚度為，厚度為drdr的薄球的薄球殼中出現(xiàn)的幾率為殼中出現(xiàn)的幾率為4r4r2 2R R2 2(r) (r) 4r2R2(r)R2(r)只表示電子出現(xiàn)幾率大小只表示電子出現(xiàn)幾率大小與離核遠(yuǎn)近的關(guān)系。與離核遠(yuǎn)近的關(guān)系。對于對于n n和和l l確定的軌道有確定的軌道有n-ln-l個個峰，即（峰，即（n-ln-l）個極大值）個極大值 同一層內(nèi)的不同同一層內(nèi)的不同l l值的峰位值的峰位 R2(r)（2 2） 原子軌道的角度分布圖原子軌道的角度分布圖 a. a. 原子軌道的角度波函數(shù)原子軌道的角度波函數(shù)Y Y（，）隨角度）隨角度，變變化的圖形?；膱D形。b.b.繪制：以原子核為

17、坐標(biāo)原點(diǎn)，引出方向?yàn)槔L制：以原子核為坐標(biāo)原點(diǎn)，引出方向?yàn)椋木€的線段，取其長度為段，取其長度為Y Y的絕對值，將所有這些線段的端點(diǎn)連接的絕對值，將所有這些線段的端點(diǎn)連接起來，在空間形成一個立體曲面。起來，在空間形成一個立體曲面。 c. Yc. Y（，）取決于）取決于l l及及mm量子數(shù)，與主量子數(shù)量子數(shù)，與主量子數(shù)n n無關(guān)。無關(guān)。只要量子數(shù)只要量子數(shù)l l和和mm相同的原子軌道，它們的角度分布圖相相同的原子軌道，它們的角度分布圖相同同 d. d. 各種軌道的角度分布圖各種軌道的角度分布圖（i i）s s軌道的角度分布圖軌道的角度分布圖 球形球形 （ii ii）p p軌道的角度分布圖軌道的角度

18、分布圖 淺色為淺色為“”號，深色為號，深色為“”號號 紡錘形紡錘形 （iii iii）d d軌道的角度分布圖軌道的角度分布圖 葉瓣形葉瓣形 空間伸展的極大值方向；空間伸展的極大值方向；正負(fù)號（對稱性）。正負(fù)號（對稱性）。（3 3）電子云的角度分布圖）電子云的角度分布圖 a a即即Y Y 2 2(，)隨角度隨角度(，)變化的圖形變化的圖形 xyz2pzY2pxYxyz2pyYxyzxyz22pzY22pxYxyzxyz22pyYb b電子云角度分布圖與原電子云角度分布圖與原子軌道角度分布圖的區(qū)別子軌道角度分布圖的區(qū)別： (i) (i) 有無正負(fù)值有無正負(fù)值(ii) (ii) 形狀相似，但電子云瘦

19、一點(diǎn)形狀相似，但電子云瘦一點(diǎn)。 電子云的徑向分布圖和角度電子云的徑向分布圖和角度分布圖只是反映出電子云的分布圖只是反映出電子云的兩個側(cè)面，它們都不能完整兩個側(cè)面，它們都不能完整地表示出電子云的形狀地表示出電子云的形狀。 7.7.實(shí)際電子云圖實(shí)際電子云圖一、多原子電子的能級一、多原子電子的能級 1 1、類氫原子的能級、類氫原子的能級 2213.6nsnpndnfZEEEEeVn 20.053 n= (nm)Znr能量能量 半徑半徑 2 2中心勢場模型中心勢場模型 (1) (1) 基本思想：基本思想：把多電子原子結(jié)構(gòu)簡化為單電子結(jié)構(gòu)。把多電子原子結(jié)構(gòu)簡化為單電子結(jié)構(gòu)。 (2) (2) 用有效核電荷

20、（用有效核電荷（effective nuclear effective nuclear chargecharge）(Z(Z* * ) )替代核電荷數(shù)替代核電荷數(shù)(Z)(Z)，則多，則多電子原子中第電子原子中第i i個電子的基態(tài)能量：個電子的基態(tài)能量：*2213.6iiZEeVn 3 3屏蔽效應(yīng)（屏蔽效應(yīng)（Screening effectScreening effect） (1) (1) 在多電子原子中，由于電子間的排斥作用而減小核在多電子原子中，由于電子間的排斥作用而減小核對電子地吸引，從而引起有效核電荷降低，這種現(xiàn)象對電子地吸引，從而引起有效核電荷降低，這種現(xiàn)象稱為屏蔽效應(yīng)。稱為屏蔽效應(yīng)。

21、(2) (2) 屏蔽常數(shù)屏蔽常數(shù) i i的計算：的計算：斯萊脫規(guī)則（斯萊脫規(guī)則（Slaters ruleSlaters rule） a a軌道分組：軌道分組： (1s)(1s)，(2s(2s，2p)2p)，(3s(3s，3p)3p)，(3d)(3d)，(4s(4s，4p)4p)，(4d)(4d)，(4f)(4f)，(5s(5s，5p);5p); b b后面組電子對前組電子屏蔽為后面組電子對前組電子屏蔽為0; 0; c c同組電子間屏蔽系數(shù)同組電子間屏蔽系數(shù) = 0.35 = 0.35，1s 1s軌道的軌道的 = 0.30 = 0.30； d d被屏蔽電子為被屏蔽電子為nsns或或npnp電子時

22、，電子時， (n(n 1) 1) 軌道組上的軌道組上的電子電子: : = 0.85 = 0.85，更內(nèi)軌道組電子，更內(nèi)軌道組電子: : = 1.00 = 1.00； e e被屏蔽電子為被屏蔽電子為ndnd或或nfnf電子，前面軌道組電子電子，前面軌道組電子: : = 1.00 = 1.00例題例題：計算鐵原子中各個能級上一個電子的屏蔽常數(shù)：計算鐵原子中各個能級上一個電子的屏蔽常數(shù) 值值和有效核電荷數(shù)和有效核電荷數(shù)Z Zi i。 解解：（：（1 1）1s 1s： = 0.30 = 0.30； Z Z* * = 26 = 26 0.30 = 25.7 0.30 = 25.7 （2 2）2s2s或或

23、2p2p： = 4.15 = 4.15， Z Z* * = 26 = 26 4.15 = 21.85 4.15 = 21.85 （3 3）3s3s或或3p3p： = 11.25 = 11.25， Z Z* * = = 26 26 11.25 = 14.75 11.25 = 14.75 （4 4）3d3d： = 19.75 = 19.75， Z Z* * = 26 = 26 19.75 = 6.25 19.75 = 6.25 （5 5）4s4s： = 22.25 = 22.25， Z Z* * = 26 = 26 22.25 = 3.75 22.25 = 3.75 例題：計算鈧原子中一個例題：計

24、算鈧原子中一個3s3s電子和電子和3d3d電子的能量電子的能量。 解：解：2121ScSc的核外電子排布：的核外電子排布：1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d1 14s4s2 2 3s3s電子：電子： = 7 = 7 0.35 + 80.35 + 8 0.85 + 20.85 + 2 1.00 = 11.251.00 = 11.25 3d 3d電子：電子： = 18 = 18 1.00 = 18.001.00 = 18.00 eV7 .1433)25.1121(6 .13223sEeV6 .133)1821(6 .13223dE (4)(4)有效核電

25、荷的周期性變化有效核電荷的周期性變化 同一周期：新增電子填充位置同一周期：新增電子填充位置同一族：外兩層電子結(jié)構(gòu)同一族：外兩層電子結(jié)構(gòu) 元素性質(zhì)的周期性元素性質(zhì)的周期性變化的本質(zhì)原因變化的本質(zhì)原因 4 4鉆穿效應(yīng)（鉆穿效應(yīng)（Penetrating effectPenetrating effect） （1 1）外層電子向內(nèi)穿過內(nèi)層電子靠近原子核的現(xiàn)象叫）外層電子向內(nèi)穿過內(nèi)層電子靠近原子核的現(xiàn)象叫原子軌道的原子軌道的鉆穿作用或者鉆穿效應(yīng)鉆穿作用或者鉆穿效應(yīng)。 (2) E(ns) (2) E(ns) E(np) E(np) E(nd) E(nd) E(nf)E(nf)。 （3 3）能級交錯：主量子數(shù)

26、）能級交錯：主量子數(shù)大的能級反而比主量子數(shù)大的能級反而比主量子數(shù)小的能級為低的現(xiàn)象叫做小的能級為低的現(xiàn)象叫做能級交錯現(xiàn)象。能級交錯現(xiàn)象。 5 5多電子原子軌道的近似能級圖多電子原子軌道的近似能級圖 (1) Pauling(1) Pauling的原子軌道能級圖的原子軌道能級圖 軌道能量是指中性原子失去所指軌道電子而其他電子軌道能量是指中性原子失去所指軌道電子而其他電子仍處于最低能態(tài)時所需要能量的負(fù)值仍處于最低能態(tài)時所需要能量的負(fù)值 電子層電子層: K L M N : K L M N 亞層亞層: E: Ensns E Enp np E Endnd E Enf nf r r金金 r r共共 一般采用

27、的是共價半一般采用的是共價半徑徑, ,除惰性氣體除惰性氣體 2 2原子半徑在周期和族中的變化規(guī)律原子半徑在周期和族中的變化規(guī)律 電子層數(shù)和有效核電荷數(shù)電子層數(shù)和有效核電荷數(shù) 與最外層電子數(shù)關(guān)系較小。與最外層電子數(shù)關(guān)系較小。 (1) (1) 相鄰元素原子半徑的減小輻度：非過渡元素相鄰元素原子半徑的減小輻度：非過渡元素( (10pm)10pm)過渡元素過渡元素( (5pm)5pm)內(nèi)過渡元素內(nèi)過渡元素( (1pm)1pm)。 （2 2）同族元素）同族元素 (3) (3) 鑭系收縮鑭系收縮: :后果后果二、電離能（二、電離能（Ionization EnergyIonization Energy） 1

28、 1基態(tài)的氣態(tài)原子失去一個電子形成基態(tài)氣態(tài)一價正離基態(tài)的氣態(tài)原子失去一個電子形成基態(tài)氣態(tài)一價正離子時所需能量稱為元素的第一電離能（子時所需能量稱為元素的第一電離能（I1 I1） 衡量元素的金屬性強(qiáng)弱衡量元素的金屬性強(qiáng)弱 2 2元素氣態(tài)一價正離子失去一個電子形成氣態(tài)二價正離元素氣態(tài)一價正離子失去一個電子形成氣態(tài)二價正離子時所需能量為元素的第二電離能子時所需能量為元素的第二電離能(I2)(I2)。I I1 1I I2 2I I3 3，惰性氣體構(gòu)型的電離能會突然上升，惰性氣體構(gòu)型的電離能會突然上升 3 3第一電離能的討論第一電離能的討論 有效核電荷、原子半徑、原子的電子層結(jié)構(gòu)有效核電荷、原子半徑、原

29、子的電子層結(jié)構(gòu) 有效核電荷數(shù)越多，半徑越小，核對電子吸引力越大，有效核電荷數(shù)越多，半徑越小，核對電子吸引力越大，不易失去，不易失去，I I越大越大; ;確具有確具有8e8e穩(wěn)定結(jié)構(gòu)及洪特規(guī)則特例的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)及洪特規(guī)則特例的電子層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，電子不易失去，所以電子層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，電子不易失去，所以I I越大越大 變化規(guī)律變化規(guī)律 (1) (1) 主族元素從上主族元素從上到下，依次降低到下，依次降低 (2) (2) 同周期總趨勢同周期總趨勢上依次增大上依次增大 (3)(3)同周期、同主同周期、同主族副族變化幅度族副族變化幅度較小且不規(guī)則較小且不規(guī)則. .（4 4）第二電離能及）第二電離能及更高電離能更高電

30、離能 （5 5）應(yīng)用）應(yīng)用 （i i）元素的金屬活潑性的一種衡量尺度，）元素的金屬活潑性的一種衡量尺度， （ii ii）說明元素可呈現(xiàn)的氧化態(tài)）說明元素可呈現(xiàn)的氧化態(tài) 元素第一電離能元素第一電離能 例例.計算計算C的的I1 C C 的電子層結(jié)構(gòu)的電子層結(jié)構(gòu)1s 1s2 22s2s2 22p2p2 2 , ,EC + I1 =E C+I1 = E C+ - ECC C+ +的電子層結(jié)構(gòu)的電子層結(jié)構(gòu)1s 1s2 22s2s2 22p2p1 1I1 = 2E1s + 2E2s +E2p - 2E1s- 2E2s- 2E2p 42)285. 0335. 06(6 .1321)3 . 06(6 .134

31、)(6 .132)(6 .1322222222nznzEc32)285. 0235. 06(6 .1321) 3 . 06(6 .133)(6 .132)(6 .1322222222nznzECI1 = E C+ -EC=11.46ev三、電子親合能（三、電子親合能（Electron AffinitiesElectron Affinities） 1 1定義：某元素的一個基態(tài)的氣態(tài)原子得到一個電子形定義：某元素的一個基態(tài)的氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)基態(tài)負(fù)離子時，所放出的能量，稱為該元素的第成氣態(tài)基態(tài)負(fù)離子時，所放出的能量，稱為該元素的第一電子親合能，用一電子親合能，用A A1 1表示。表示。Am A=-H2 2A A1 1有正、負(fù)，但有正、負(fù)，但A A2 2無例外地都是負(fù)值無例外地都是負(fù)值 思考題：思考題： OO一般容易得到兩個電子，其一般容易得到兩個電子，其A A2 2為正還是負(fù)？為正還是負(fù)？3 3A A1 1的變化規(guī)律的變化規(guī)律 (1)