2、離子鍵與共價鍵比較
鍵型 |
離子鍵 |
共價鍵 |
(1)概念 |
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(2)成鍵微粒 |
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(3)形成條件 |
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(4)用電子式表示形成過程 |
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思考:1.離子鍵、共價鍵分別存在于哪些種類的物質(zhì)中?
1、概念: ,叫做化學(xué)鍵,根據(jù)成鍵原子間的電負(fù)性差值可將化學(xué)鍵分為 和 。舊的化學(xué)鍵的斷裂和新的化學(xué)鍵的生成是化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),也是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的根本。
3.光譜:不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收(基態(tài)→激發(fā)態(tài))和放出(基態(tài)→激發(fā)態(tài))能量,產(chǎn)生不同的光譜--原子光譜(吸收光譜和發(fā)射光譜)。利用光譜分析可以發(fā)現(xiàn)新元素或利用特征譜線鑒定元素。
試題枚舉
[例1]下列有關(guān)電子云和原子軌道的說法正確的是( )
A.原子核外的電子象云霧一樣籠罩在原子核周圍,故稱電子云
B.s能級的原子軌道呈球形,處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運(yùn)動
C.p能級的原子軌道呈紡錘形,隨著能層的增加,p能級原子軌道也在增多
D.與s電子原子軌道相同,p電子原子軌道的平均半徑隨能層的增大而增大
解析: 電子云是對電子運(yùn)動的形象化描述,它僅表示電子在某一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的概率,并非原子核真被電子云霧所包裹,故選項A錯誤。原子軌道是電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間輪廓,它表明電子在這一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會大,在此區(qū)域外出現(xiàn)的機(jī)會少,故選項B錯誤。無論能層序數(shù)n怎樣變化,每個p能級都是3個原子軌道且相互垂直,故選項C錯誤。由于按1p、2p、3p……的順序,電子的能量依次增高,電子在離核更遠(yuǎn)的區(qū)域出現(xiàn)的概率逐漸增大,電子云越來越向更大的空間擴(kuò)展,原子軌道的平均半徑逐漸增大。
答案: D
[例2]下列有關(guān)認(rèn)識正確的是( )
A.各能級的原子軌道數(shù)按s、p、d、f的順序分別為1、3、5、7
B.各能層的能級都是從s能級開始至f能級結(jié)束
C.各能層含有的能級數(shù)為n-1
D.各能層含有的電子數(shù)為2n2
解析:各能層的能級都是從s能級開始,但不是至f能級結(jié)束,如L能層只有2s、2p兩個能級,B錯誤;各能層含有的能級數(shù)與能層一致,以C不對;各能層最多容納電子數(shù)為2n2,而不是必須含有的電子數(shù)2n2
答案:A
[例3]以下電子排布式表示基態(tài)原子電子排布的是( )
A.1s22s22p63s13p3 B.1s22s22p63s23p63d104s1 4p1
C.1s22s22p63s23p63d24s1 D.1s22s22p63s23p63d104s2 4p1
解析:A B C均不符合能量最低原理,選D
答案:D
[例4]人們常將在同一原子軌道上運(yùn)動的,自旋方向相反的2個電子,稱為“電子對”;將在同一原子軌道上運(yùn)動的單個電子,稱為“未成對電子”。以下有關(guān)主族元素原子的“未成對電子”的說法,錯誤的是( )
A.核外電子數(shù)為奇數(shù)的基態(tài)原子,其原子軌道中一定含有“未成對電子”
B.核外電子數(shù)為偶數(shù)的基態(tài)原子,其原子軌道中一定不含“未成對電子”
C.核外電子數(shù)為偶數(shù)的基態(tài)原子,其原子軌道中可能含有“未成對電子”
D.核外電子數(shù)為奇數(shù)的基態(tài)原子,其原子軌道中可能不含“未成對電子”
解析:s p d f 能級所含軌道數(shù)分別為1、3、5、7,均為奇數(shù),而電子電子排布在同一能級的各個軌道時,優(yōu)先占據(jù)不同的軌道,如兩電子占據(jù)2p軌道分別占據(jù)兩個軌道,形成兩個未成對電子
答案: B D
[例5]以下是表示鐵原子和鐵離子的3種不同化學(xué)用語。
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結(jié)構(gòu)示意圖 |
電子排布式 |
電子排布圖(軌道表示式) |
鐵原子 |
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1s22s22p63s23p63d64s2 |
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鐵離子 |
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1s22s22p63s23p63d5 |
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⑴鐵原子最外層電子數(shù)為 ,鐵在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,參加反應(yīng)的電子可能是 。
⑵請你通過比較、歸納,分別說出3種不同化學(xué)用語所能反映的粒子結(jié)構(gòu)信息。
答案:⑴2 4s上的2個電子或4s上的2個電子和3d上的1個電子
⑵結(jié)構(gòu)示意圖:能直觀地反映核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各能層上的電子數(shù)。
電子排布式:能直觀地反映核外電子的能層、能級和各能級上的電子數(shù)。
軌道表示式:能反映各軌道的能量的高低及各軌道上的電子分布情況,自旋方向。
[例6]下圖是鋰、氦、汞的吸收光譜和發(fā)射光譜。其中圖_____________是原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)時的光譜,圖____________是原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化為基態(tài)時的光譜。不同元素的原子光譜上的特征譜線不同,請在下圖中用線段將同種元素的吸收光譜和發(fā)射光譜連接。
2.激發(fā)態(tài):較高能量狀態(tài)(相對基態(tài)而言)。如基態(tài)原子的電子吸收能量后,電子躍遷至較高能級成為激發(fā)態(tài)原子。
1.基態(tài):最低能量狀態(tài)。如處于最低能量狀態(tài)的原子稱為基態(tài)原子。
4.洪特規(guī)則:電子排布在同一能級的各個軌道時,優(yōu)先占據(jù) 軌道,且自旋方向 。
思考:為什么在同一原子中不可能出現(xiàn)運(yùn)動狀態(tài)完全相同的兩個電子?
3.泡利原理:每個原子軌道里最多只能容納 個自旋方向 的電子。
2.能量最低原理:能量最低原理:原子核外電子遵循構(gòu)造原理排布時,原子的能量處于最低狀態(tài)。即在基態(tài)原子里,電子優(yōu)先排布在 的能級里,然后排布在能量逐漸升高的能級里。當(dāng)某能級中的原子軌道處于全充滿或半充滿狀態(tài)時能量較低。
1.構(gòu)造原理:絕大多數(shù)基態(tài)原子核外電子的排布都遵循下列順序:
1s、2s、2p、3s、3p、 、 、4p、5s、4d、5p、6s、4f……
構(gòu)造原理揭示了原子核外電子的能級分布。從中可以看出,不同能層的能級有交錯現(xiàn)象,如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。
構(gòu)造原理是書寫基態(tài)原子電子排布式的依據(jù),也是繪制基態(tài)原子電子排布圖(即軌道表示式)的主要依據(jù)之一。
思考:如何快速判斷不同能級的能量高低?
2.原子軌道:不同能級上的電子出現(xiàn)概率約為 %的電子云空間輪廓圖。s電子的原子軌道呈 對稱, ns能級各有 個原子軌道;p電子的原子軌道呈 ,np能級各有 個原子軌道,相互垂直(用px、py、pz表示);nd能級各有 個原子軌道;nf能級各有 個原子軌道。各軌道的的形狀與所處的能層無關(guān)。
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