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高中三年级化学

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    (1) 2010年11月,日本东京大学的几原雄一教授在研究氢与钒(V)的化合物时捕捉到了氢原子,成功拍下 了世界首张氢原子的照片。如图所示是氢钒化合物的晶体构造。

    ①写出基态钒原子的核外电子排布式________________。
    ②该氢钒化合物的化学式为____________。
    (2) 2010年8月,澳大利亚悉尼大学陈敏(Min Chen)博士等研究人员发现了一种能吸收红外光谱的
    叶绿素-f,这是迄今为止发现的第五种叶绿素。下图是某叶绿素的结构简式。

    ①叶绿素中含有C、H、O、N、Mg五种元素,C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是____。 ②叶绿素中氮原子的杂化方式为_________,在下图的方框内用“→”标出Mg2+的配位键。

    本题信息:2011年模拟题化学填空题难度较难 来源:于丽娜
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本试题 “(1) 2010年11月,日本东京大学的几原雄一教授在研究氢与钒(V)的化合物时捕捉到了氢原子,成功拍下 了世界首张氢原子的照片。如图所示是氢钒化合物的晶体构造...” 主要考查您对

电子排布式

杂化轨道理论(中心原子杂化方式)

配合物理论

电离能

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  • 电子排布式
  • 杂化轨道理论(中心原子杂化方式)
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  • 电离能

电子排布式:

①简化电子排布式
为了避免电子排布式书写过于繁琐,把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的冗素符号外加方括号表示,即为简化电子排布式,如K 的简化电子排布式为
②特殊电子排布式
有个别元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的反常。因为能量相同的原子轨道在全充满()、半充满()和全空()状态时,体系的能量较低,原子较稳定。

(2)电子排布图:用方框表示一个原子轨道,用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子。



构造原理:

多电子原子的核外电子排布总是按照能量最低原理,由低能级逐步填充到高能级。绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循下图所示的排布顺序,这种排布顺序被称为构造原理。

点拨:构造原理中的排布顺序,其实质是各能级的能量高低顺序,可由下列公式得出ns<(n一2)f< (n一1)d<np(n表示能层序数)。常用的重要的能级交错顺序有:

核外电子排布式一构造原理的应用:

根据构造原理,按照能级顺序,用能级符号右上角的数字表示该能级上电子数的式子,叫做电子排布式。例如,


杂化轨道理论:

是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。中心原子杂化轨道、孤电子对数及与之相连的原子数间的关系是:杂化轨道数=孤电子对数+与之相连的原子数。杂化前后轨道总数比变,杂化轨道用来形成σ键或容纳孤对电子,未杂化的轨道与杂化轨道所在平面垂直,可用来形成π键。

常见杂化方式:

(1)sp杂化:直线型 如:CO2、CS2
(2)sp2杂化:平面三角形(等性杂化为平面正三角形) 如:BCl3 C2H4
不等性杂化为V字型 如:H2O H2S OF2
(3)sp3杂化:空间四面体(等性杂化为正四面体) 如:CH4、CCl4
不等性杂化为三角锥 如:NH3 PCl3 H3O+  
sp3d杂化:三角双锥
sp3d2杂化:八面体(等性杂化为正八面体)

分子的构型与杂化类型的关系:


配位键、配合物:

1.配位键配位键是一种特殊的共价键。成键的两个原子间的共用电子对是由一个原子单独提供的。形成配位键的条件是其中一个原子有孤电子对,另一个原子有接受孤电子对的“空轨道”。配位键用A→B表示,A是提供孤电子对的原子,B是接受孤电子对的原子。
2.配合物通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配合物。
3.配位键的形成
(1)中配位键的形成

注意:结构式中“→”表示配位键及其共用电子对的提供方式。
(2)配离子中配位键的形成
 
里,NH3分子中的氮原子给出孤电子对,接受电子对,以配位键形成了
(3)配离子的形成

里,分子中的氮原子给出孤电子对,接受电子对,以配位键形成了

4.配合物的组成
配合物的组成包含中心原子、配体和配位原子、配位数,内界和外界等。以为例说明,如下图所示:

配合物的内界和外界之间多以离子键结合,因而属于离子化合物、强电解质,能完全电离成内界离子和外界离子,内界离子也能电离但程度非常小,可谓“强中有弱”。例如,配合物溶液中加入溶液,外界的能被沉淀,而内界的不能形成沉淀。


电离能:

(1)概念
气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。
(2)元素第一电离能的意义:可以衡量元素的原子在气态时失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越小,在气态时原子越容易失去一个电子;第一电离能数值越大,在气态时原子越难失去一个电子。
(3)电离能的变化规律
①随核电荷数递增,元素的第一电离能呈周期性变化。
②同一周期内,随着原子序数的增加,原子半径逐渐变小(稀有气体除外),原子核对外层电子的吸引越来越强,元素的原子越来越难失电子,因此元素的第一电离能呈增大的趋势。同一周期内,碱金属元素的第一电离能最小,稀有气体元素的第一电离能最大。
③同一主族,从上到下,随着原子序数的增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的吸引越来越弱,元素的原子越来越易失电子,故同一主族,随着电子层数的增加,元素的第一电离能逐渐减小。注意通常ⅡA族元素的第一电离能大于ⅢA 族元素、VA族元素的第一电离能大于ⅥA族元素。这是由于ⅡA、VA族元素原子的价电子排布分别为 是较稳定的全充满或半充满状态,因而失去电子所需的能量较高。


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