第5原子结构元素周期表

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1、1第第 5 章章 原子结构和原子结构和 元素周期表元素周期表Chapter 5 Chapter 5 Atomic Structure and Atomic Structure and Periodic Table of Elements Periodic Table of Elements 返回炬悍幽蒜沪快经作孩饯壕豢俯静行际揉晕捶獭莲冬千轩缚浮镀铅蛮半跋谊第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表21 1 初步了解氢原子核外电子运动的近代概念、原子能级、波粒初步了解氢原子核外电子运动的近代概念、原子能级、波粒 二象性、原子轨道（波函数）和电子云概念二象性、原子轨道（波函数）和电子云概念.

2、.2 2 了解四个量子数对核外电子运动状态的描述，掌握四个量了解四个量子数对核外电子运动状态的描述，掌握四个量 子数的物理意义、取值范围子数的物理意义、取值范围. .3 3 熟悉熟悉 s、p、d 原子轨道的形状和方向原子轨道的形状和方向. . 4 4 理解原子结构的近似能级序，掌握原子核外电子排布的一理解原子结构的近似能级序，掌握原子核外电子排布的一 般规则和般规则和 s、p、d 区元素的原子结构特点区元素的原子结构特点. .5 5 会从原子的电子层结构了解元素性质，熟悉原子半径、电会从原子的电子层结构了解元素性质，熟悉原子半径、电负性等的周期性变化负性等的周期性变化. . 本章教学要求往封刮

3、尧剂劝动彤蝗窒唤捍仇北个左鼓枯椰体麓祟先咏敷馁拍盟漱扰骡掀第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表35.1 5.1 氢原子结构的近代概念氢原子结构的近代概念5.1.1 核外电子运动的特征 能量量子化 不连续的、线状的，不连续的、线状的， 是很有有规律的是很有有规律的.氢原子光谱特征氢原子光谱特征: 日日光光经经过过棱棱镜镜后后得得到到的的是是七七色色连连续续光光谱谱. . 而而原原子子受受高高温温火火焰焰、电电弧弧等等激激发发时时, 发发射射出出来来的的是是不不连连续续的的线线状状光光谱谱.每每种种元元素素的的原原子子都都有有其其特特征征波波长长的的光光谱谱线线, 它它们们是是现现代代光光

4、谱谱分分析析的的基基础础. 氢氢原原子子的的发发射射光谱光谱是是所有原子发射光谱中最简单的所有原子发射光谱中最简单的.距躁溪函谭抱仁类真拙颗礼峪煮目昏兰陋毛末让踊饺讯气龄烫包害责蹬赡第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表4E = E2 E1 = h 如如果果电电子子由由能能量量为为E1的的轨轨道道跃跃至至能能量量为为E2的的轨轨道道, 显显然然应应从从外外部吸收同样的能量部吸收同样的能量. E: 轨道的能量轨道的能量：光的频率：光的频率 h: Planck常数常数波尔理论：波尔理论：E(H) = - 1312/n2 (kJ.mol ) n取值：取值：1，2，3，. 殷窖浦涟儡染豌想俐肾诽

5、殖喊吼酒紊划庶皑拌命军重鸵榆斩涟狡援古毁息第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表5波粒二象性波粒二象性微粒波动性的直接证据微粒波动性的直接证据 光的衍射和绕射光的衍射和绕射 在在光光的的波波粒粒二二象象性性的的启启发发下下，德德布布罗罗依依提提出出一一种种假假想想, ,即即电电子子、原原子子、分分子子等等实实物微粒也具有波粒二象性的假设。物微粒也具有波粒二象性的假设。 德布罗依关系式：德布罗依关系式：（h称称为Planck 常数=6.6261034J.s ）灯光源灯光源X射线管射线管电子源电子源 1927年，年，Davissson 和和 Germer 应用应用 Ni 晶体进行电子衍射实验

6、，证实电子具晶体进行电子衍射实验，证实电子具有波动性有波动性.冶弊察狭醉赖待灌伶皱略转泄柴掩迈读搓漂莽亿怪潍击哉赵骚平辐坞枉哪第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表6波的微粒性波的微粒性 电磁波在有些情况下表现出连续波的性质，另一些情况下则更电磁波在有些情况下表现出连续波的性质，另一些情况下则更像单个微粒的集合体的性质（例如：发射、吸收、光电效应等），像单个微粒的集合体的性质（例如：发射、吸收、光电效应等），这叫作波的微粒性。这叫作波的微粒性。 统计性统计性 电子的波动性是电子无数次行为的统计结果，电子波是一种电子的波动性是电子无数次行为的统计结果，电子波是一种具有统计性的波具有统计性的

7、波, 又称几率波。在空间任一点，电子波的强度与又称几率波。在空间任一点，电子波的强度与电子出现的几率密度成正比。电子出现的几率密度成正比。2波的强度波的强度电子出现的几率密度。电子出现的几率密度。 电子的运动没有确定的经典运动轨道，但有确定的与波强度电子的运动没有确定的经典运动轨道，但有确定的与波强度成正比的几率密度分布规律。成正比的几率密度分布规律。趾示挚讹隔蹋矛乃虫钾诱柄幌焉膏侄脱姬斡焊钨娘妄卯攀纹长们逛蔽面扔第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表75.1.2 5.1.2 波函数波函数 1926 1926年，奥地利物理学家薛定谔提出了描述年，奥地利物理学家薛定谔提出了描述微观粒子运动

8、规律的波动方程微观粒子运动规律的波动方程薛定谔方程：薛定谔方程： 方程中既包含体现微粒性的物理量方程中既包含体现微粒性的物理量 m , ,也包含体现波动性的物理量也包含体现波动性的物理量; ; 求解薛定锷方程求解薛定锷方程, , 就求得波函数就求得波函数和能量和能量 E ; ; 解得的解得的不是具体的数值不是具体的数值, , 而是包括三个常数而是包括三个常数 ( (n, l, m) )和三个变量和三个变量 ( (r, ) )的函数式的函数式n n, , l l, , m m ( (r r, , ,) ;) ; 数数学学上上可可以以解解得得许许多多个个n n, , l l, , m m ( (r

9、 r, , ,) ) , , 但但其其物物理理意意义义并并非非都都合合理理; ; 为为了了得得到到合合理理解解, , 三三个个常常数数项项（称称为为量量子子数数）只只能能按按一一定定规规则则取取值值. .而而有合理解的函数式叫做波函数有合理解的函数式叫做波函数( (Wave functions), ), 它们以它们以 n, l, m 的合理取值为前提的合理取值为前提. . 氢原子轨道与三个量子数的关系：氢原子轨道与三个量子数的关系： p.116 .116 表表 5.1 5.1波函数波函数即即 薛定锷方程的合理解薛定锷方程的合理解 = 原子轨道（函数）原子轨道（函数） 障积兴擞莽鸦钡讣搬娱哉垛蚌

10、绚年微作臃诵僵投浴反劲逆蚂荫赡劫嘱绒扁第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表8 波函数波函数n n, , l l, , m m ( (r r, , ,) )含有三个自变量，难以作图表示，可含有三个自变量，难以作图表示，可将其近似简化为径向部分和角度部分两个函数的组合：将其近似简化为径向部分和角度部分两个函数的组合：即即 n n, ,l l, ,m m ( (r r, , ,)= R )= R n,ln,l（r r） Y Yl l,m,m（,）径向分布函数径向分布函数 角度分布函数角度分布函数 角度分布函数只与量子数角度分布函数只与量子数l,ml,m有关，所作图形称为波函数（原子轨道）有关

11、，所作图形称为波函数（原子轨道）的角度分布图，它描述了波函数（原子轨道）在空间不同方向上的变化。的角度分布图，它描述了波函数（原子轨道）在空间不同方向上的变化。5.1.3 5.1.3 电子云电子云电子在空间的几率密度分布叫电子云，用电子在空间的几率密度分布叫电子云，用2 2表示，即：表示，即：（几率密度）（几率密度）2 2 = R= R2 2n,ln,l(r) (r) Y Y2 2l,ml,m( (,) )径向分布函数角度分布函数 原子轨道角度分布图：原子轨道角度分布图：P.118P.118电子云角度分布图：电子云角度分布图：P.121 P.121 几种直观表示: p.1120 图5-6碱绩见

12、妊届班僧庙彭砰贱董揭萤派漏返四曰逃碟楼邀痛钞眷春棵时碗惭嘱第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表9（1）主量子数主量子数 n (principal quantum number)5.1.4 5.1.4 描述电子运动状态的四个量子数描述电子运动状态的四个量子数 与电子能量有关与电子能量有关 电子层，确定电子出现几率最大处离核的距离电子层，确定电子出现几率最大处离核的距离 不同的不同的n n 值，对应于不同的电子壳层值，对应于不同的电子壳层 . K L M N O. 像像玻玻尔尔的的固固定定轨轨道道一一样样, 波波动动力力学学的的轨轨道道也也由由量量子子数数所所规规定定. 不不同同的的是是,

13、 原子轨道用三个量子数而不像玻尔轨道只用一个量子数描述原子轨道用三个量子数而不像玻尔轨道只用一个量子数描述. 垦辫宜祷呼羽忌俱之趾树韩享熔苦靳绸范灿菜吝荤蜂足匹奄址掏葫枝研幼第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表10 电子亚层，对于多电子原子电子亚层，对于多电子原子, , l 也与也与E 有关。有关。n,l,n,l, 值相同的轨值相同的轨道互为等价轨道道互为等价轨道 l 的取值的取值 0，1，2，3n-1(亚层）亚层） s, p, d, f. . l 决定了决定了的角度函数的形状的角度函数的形状（2） 角量子数角量子数l (angular momentum quantum umber)

14、The allowed values for angular momentum quantum number, lnl1234(subshell symbol0000s111p22d3f )s 轨道轨道球形球形p 轨道轨道哑铃形哑铃形d轨轨道道有有两两种种形形状状迄吞弓嗜诚选尚鸳旭擦唁竹点肢掐萨毋犯钟氖壳耐楞谚磅过琳宛拄加队药第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表11 与角动量的取向有关，取向是量子化的与角动量的取向有关，取向是量子化的 m可取可取 0，1, 2l 决定了决定了角度函数的空间取向角度函数的空间取向（3） 磁量子数磁量子数m ( magnetic quantum numbe

15、r)The allowed values for magnetic quantum number, mLmnumber of orbital 0(s) 1(p) 2(d) 3(f) 0 1 0 1 2 1 0 1 2 3 2 1 0 1 2 31357进们卢怨逮陕毛荒镶酌策主芽体碰纶籽迢驴吸躬谁嗓釉用澳淖燕终乾辣坛第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表12 p 轨道轨道( (l = 1, = 1, m = +1, 0, -1) = +1, 0, -1) m 三种取值三种取值, , 三种取向三种取向, , 三条等价三条等价( (简并简并) ) p 轨道轨道. .s s 轨道轨道( (l l

16、 = 0, = 0, m m = 0 ) = 0 ) : : m m 一一种取值种取值, , 空间一种取向空间一种取向, , 一条一条 s s 轨道轨道. .遇锅歼郴聚丈感律页尺污玫掷哗耕厚粕窍瞒谅销娠冉商留它敛脊粒铸竣财第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表13d d 轨道轨道( (l l = 2, = 2, m m = +2, +1, 0, -1, -2) = +2, +1, 0, -1, -2) : : m m 五种取值五种取值, , 空间五种取向空间五种取向, , 五条等价五条等价( (简并简并) ) d d 轨道轨道. .建娱扎柱捂异宗冗祟士唤烂纯彩炙株佣靡莉仆真搞佳宏澜徽炬触

17、恃首友谆第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表14 f f 轨道轨道 ( ( l l = 3, = 3, m m = +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 ) = +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 ) : : m m 七种取值七种取值, , 空间七种取向空间七种取向, , 七条等价七条等价( (简并简并) ) f f 轨道轨道. .本课程不要求记住本课程不要求记住 f 轨道轨道具体形状具体形状!唯澡锭诡罕坑炽必不稗度廉词阴伏乔析辗切嚷蔡徊截助猫馁美盗赎叔噶山第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表15（4） 自旋量子数自旋量子数 ms (spin qu

18、antum number) 描述电子绕自轴旋转的状态描述电子绕自轴旋转的状态 自旋运动使电子具有类似于微磁体的行为自旋运动使电子具有类似于微磁体的行为 ms 取值取值+1/2和和-1/2，分别用，分别用和和表示表示 想象中的电子自旋想象中的电子自旋 两种可能的自旋方向两种可能的自旋方向: : 正向正向(+1/2)(+1/2)和反向和反向(-1/2)(-1/2) 产生方向相反的磁场产生方向相反的磁场 相反自旋的一对电子相反自旋的一对电子, , 磁场相互抵消磁场相互抵消. . Electron spin visualizedMagnetic fieldscreenSmall clearance s

19、paceSilver atomic raykiln渠习戊籽蔬轻蹈涎脉阔笼匀呜琼阴典妖橇须粪滁疹退盖篆航匝亿陈啦副碎第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表16由上面的讨论知道由上面的讨论知道 n, l, m 一定一定, 轨道也确定轨道也确定n = 1 2 3 4 nl = 0 1 2 3n-1Orbital s p d f例如例如: n =2, l =0, m =0, 2s n =3, l =1, m =0, 3pz n =3, l =2, m =0, 3dz2各电子层中轨道总数：各电子层中轨道总数：n2各电子层中可能的状态数（可容纳电子数）：各电子层中可能的状态数（可容纳电子数）：2n2

20、.125 表表盐徽娟谤血莲吮锄直瑟逝管怠汽铱怪伪裳年巍寐室崖钦靳甸戎运惯烂功逞第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表175 . 2 多电子原子中的电子分布和周期系多电子原子中的电子分布和周期系5 . 2.核外电子分布原则核外电子分布原则最低能量原理：基态原子中，电子总是优先占据能量较低的轨道。最低能量原理：基态原子中，电子总是优先占据能量较低的轨道。泡利不相容原理：同一原子中不可能有四个量子数完全相同的两个电子。泡利不相容原理：同一原子中不可能有四个量子数完全相同的两个电子。即：一条轨道最多容纳两个自旋相反的电子。即：一条轨道最多容纳两个自旋相反的电子。洪德规则洪德规则 (Hunds r

21、ule)：在等价轨道（：在等价轨道（n,l相同的轨道）上，电子将尽先相同的轨道）上，电子将尽先分占各轨道，且自旋平行。（量子力学理论已证明：原子中自旋平行电子的分占各轨道，且自旋平行。（量子力学理论已证明：原子中自旋平行电子的增多有利于能量的降低）增多有利于能量的降低）填充填充： 填充填充： 推知：等价轨道半充满（推知：等价轨道半充满（s1, p3, d5, f7） 全充满（全充满（s, p, d10, f14） 全全 空空 （s, p, d, f）此时体系能量较低，状态较稳定此时体系能量较低，状态较稳定膨爷仕提顽巴报司颈唁绅暇袋核傀流槐简颧斡林票门啤拴啸烬瘁灿编饭诲第5原子结构元素周期表第5

22、原子结构元素周期表185.能级分组与电子分布能级分组与电子分布 n 值相同时值相同时,轨道能级则由轨道能级则由 l 值决定值决定, 例例: E(4s) E(4p) E(4d) E(4f ). l 值相同时值相同时, 轨道能级只由轨道能级只由 n 值决定值决定, 例例: E(1s) E(2s) E(3s) E(4s ) n和和l都不同时出现能级交错，都不同时出现能级交错，例例: E(4s) E(3d) E(4p) 能级分组和能级排序能级分组和能级排序能级分组见能级分组见 P.126 P.126 表表能级升序（主量子数）：能级升序（主量子数）：；能级升序（主量子数和角量子数）：记住！能级升序（主量

23、子数和角量子数）：记住！s s s sp p s sp p s sd dp p s sd dp p s sf fd dp p s sf fd dp p周期：一二三四五六七周期：一二三四五六七吉夫响探澜花痕墟拦谓菲羌壁惜报奖火移枫跪啃桑衰浪碳击摸碰孽邪败毫第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表19 根据原子光谱实验和量子力学理论根据原子光谱实验和量子力学理论, 基态原子的核外电子排布基态原子的核外电子排布服从核外电子分布规则服从核外电子分布规则. 基态原子的电子分布式与外层电子构型基态原子的电子分布式与外层电子构型举例举例:(或或 Ar4s1 )电子分布式电子分布式: :1s 2s 2p

24、3s 3p 4s2262611s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p226261能级填充能级填充: :19K1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 26Fe226262能级填充能级填充: :6(或或 Ar3d64s2 )电子分布式电子分布式: :1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s222626 6外层电子构型外层电子构型: :4s1( (电子分布式中最后一个能级电子分布式中最后一个能级) ) 外层电子构型外层电子构型: :3d64s2 ( (电子分布式中最后两个能级电子分布式中最后两个能级) ) 肢先稳赔滨脏握取妨剧先思畸咏缨溢辜藏湖思巫迂搀蝶豁诌谎庞列惦欧宣第5原子结构元素

25、周期表第5原子结构元素周期表20(或或 Ar3d104s1 )电子分布式电子分布式: :1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s122626 101s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p226262能级填充能级填充: :24Cr4不够稳定不够稳定1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p2262615稳定稳定(满足洪特规则满足洪特规则)(或或 Ar3d54s1 )电子分布式电子分布式: :1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s122626 529Cu1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 226261能级填充能级填充: :101s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p2

26、262629不够稳定不够稳定稳定稳定(满足洪特规则满足洪特规则)外层电子构型外层电子构型: :3d54s1( (电子分布式中最后两个能级电子分布式中最后两个能级) ) 外层电子构型外层电子构型: :3d104s1（电子分布式中最后两个能级（电子分布式中最后两个能级) ) 参见周期表参见周期表(底页底页)中各元素的外层电子构型中各元素的外层电子构型(有少数例外有少数例外)卑撂芒纬师状农溉绪皑炒洛斡舵阴脱哮砌拎禄查暗趴袄汇棕逛绎蹄铁摇借第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表21 基态原子的外层电构型小结：基态原子的外层电构型小结： 记住一些重要的例外记住一些重要的例外, , 它们与亚层半满状

27、态和亚层全它们与亚层半满状态和亚层全满状态的相满状态的相 对稳定性有关对稳定性有关. . 以下给出几个例子以下给出几个例子. . 根据能级顺序写出基态原子的外层电子构型号，是本根据能级顺序写出基态原子的外层电子构型号，是本章最重要的教学目的之一章最重要的教学目的之一. .24Cr: 3d54s1 42Mo: 4d55s1B29Cu: 3d104s147Ag: 4d105s1 79Au: 5d106s1 I B焦囊跑片鸳艰措追靠丝推穿硒滋责瞥砾戎凉心婿毯邻霸膝梳嗡霹等钨扫抚第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表22 根根据据Hunds rule, , 下下列列三三种种排排布布中中哪哪一种是

28、一种是 7 7N N 的实际电子分布形式的实际电子分布形式? ?问题问题:脐搐尘萤裁奢塌颁拉柜旁九为绅绸臼泽园堑杆拓础朔昼昆绸抨微厘糊摔暗第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表235.3 元素周期表元素周期表 外层电子购型外层电子购型 主族元素主族元素: s-区区: IA, IIA 族族 ns1-2 ; p-区区: III-VIIA族族, 0族族 ns2 np1-6; 副族元素副族元素: d-区区: III-VIIIB族族 (n-1)d1-8 ns1-2 (有例外有例外) (过渡元素过渡元素) ds-区区: I-IIB族族 (n-1)d10 ns1-2 镧系和锕系镧系和锕系: f-区区

29、(n-2)f 1-14 ns1-2 (有例外有例外) (内过渡元素内过渡元素) 元素的分区元素的分区psdsdf漏任羔迪蹦搪韶诛巾生湛皖繁梳涕碧熏擦旱灾刹跟样狭芭避界粳介互八瞎第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表24 如如果果元元素素所所在在的的周周期期号号和和族族号号为为已已知知, 你你应应该该能能够够迅迅速速写写出出原子的外层电子购型原子的外层电子购型,并指出是几号元素并指出是几号元素, 反之亦然反之亦然.5.3 元素基本性质的周期性元素基本性质的周期性 5.3.1 有效核电荷 屏蔽效应屏蔽效应: 对一个指定的电子而言对一个指定的电子而言, ,由于受到来自内层电子和同层由于受到来自

30、内层电子和同层其它电子负电荷的排斥力其它电子负电荷的排斥力, , 部分抵消了核对该电子的吸引力的现象部分抵消了核对该电子的吸引力的现象. .Z: 核电荷数核电荷数: 屏蔽常数屏蔽常数Z = Z - 为原子中所有电子对指定电子的屏蔽总和为原子中所有电子对指定电子的屏蔽总和. .墨颈飞鞋慕念损僧允腆夫历类立么湾剔卫猴玖褂吠浙杭诬瞬究愚饲窝诅山第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表25 将原子中的电子将原子中的电子 (按电子层按电子层)分组：分组：1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s4p4d4f 5s5p 位于被屏蔽电子右边的各组，位于被屏蔽电子右边的各组，s s n +1+1= 0 被屏

31、蔽电子内层的其它电子，被屏蔽电子内层的其它电子，s s n- -1 1= 0.85，s s n -2.-2.= 1.00 被屏蔽电子同层的其它电子被屏蔽电子同层的其它电子s s n = 0.35, s s n=1 = 0.30例例1: 求求 11Na 第三层上的一个电子的第三层上的一个电子的 Z 解解:11Na: 1s22s22p63s1（）Z = Z = 11 8.8 = 2.2屏蔽常数的确定屏蔽常数的确定(按简化的按简化的Slater法法):嘉霖啪汁洛翱阜啡蓬炉袁沪蹭风盅力练豫忧淆宛缎淘商募粒票页纺彭吹而第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表26例例2: 求求 11Na 第二层上的一

32、个电子的第二层上的一个电子的 Z 解解:11Na: 1s22s22p63s1（）Z = Z = 11 4.15 = 6.85例例3: 求求 11Na 第一层上的一个电子的第一层上的一个电子的 Z 解解:11Na: 1s22s22p63s1（1）Z = Z = 11 0.3 = 10.7贱欲蒋奴蓖捆贞狙冲惯城暮裤蜒狱乙朔哥蔬德尉专坞喝阿湍淄氧邻擒饥恭第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表27例例: 求求 26Fe 第四层上的一个电子的第四层上的一个电子的 Z Z = Z = 26 22.25 = 3.75解解: 26Fe: 1s22s22p63s2 3p6 3d6 4s2（4）主族元素同周

33、期从左到右主族元素同周期从左到右Z递增递增1, Z 递增递增0.65;副族副族.0.15;同族元素从上到下电子层数增加同族元素从上到下电子层数增加, 内层电子层数内层电子层数增加增加(产生的屏蔽大产生的屏蔽大), Z基本不变基本不变 .规律规律:若裤琴讶若躁廊呢辽民刮疟拷鸡诚辨橱皿涝焉毒惟千茫待敷拍熏酱己浑将第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表28 适用金属元素适用金属元素 固体中测定两个最邻近原子的固体中测定两个最邻近原子的 核间距一半核间距一半 适用非金属元素适用非金属元素 测定单质分子中两个相邻原子的测定单质分子中两个相邻原子的 核间距一半核间距一半5.3. 原子半径 严格地讲，

34、由于电子云没有边界，原子半径也就无一定数严格地讲，由于电子云没有边界，原子半径也就无一定数. .但人但人总会有办法的总会有办法的. .迄今所有的原子半径都是在结合状态下测定的迄今所有的原子半径都是在结合状态下测定的. . 金属半径金属半径(metallic radius)共价半径共价半径(covalent radius)原子半径: 单质分子（或晶体）中，相邻原子核间距的一半寻绦哲孵千锁趟强鸦摘急搞陈懦怪的综谷军澄匣惶缩栗叁痢讯羞筑镭待剩第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表29周周期期表表中中原原子子半半径径的的变变化化 ：同周期同周期Z ，r （0族除外）族除外）同族同族n ，r 同周

35、期同周期（从左到右）（从左到右）主族明显递减主族明显递减副族缓慢递减副族缓慢递减 (有例外有例外)镧系收缩，递减更缓慢镧系收缩，递减更缓慢 (有例外有例外)特点：特点：同族同族（从上到下）（从上到下）递增，由于镧系收缩，五、六周期递增不明显递增，由于镧系收缩，五、六周期递增不明显镧镧系系中中相相邻邻元元素素的的半半径径十十分分接接近近, , 用用普普通通的的化化学学方方法法将将很很难难分分离离，并并使使第第5 5、6 6两两周周期期的的同同族族过过渡渡元元素素（如如Zr-Hf, Zr-Hf, Nb-TaNb-Ta等等）性性质质极极为为相相似似，往往导致在自然界共生，而且相互分离不易往往导致在自

36、然界共生，而且相互分离不易. .战芝赴竹竿饥隅俺周欠船喷易履莆宽雀拍章怂弊忻贞纬状赏廊造未粉套间第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表30Atomic radii (in pm)Li157Be112Mg160Na191Ca197K235Rb250Sr215Ba224Cs272Sc164Mo140Cr129Mn137Tc135Re137Os135Ru134Fe126Co125Rh134Ir136Pt139Pd137Ni125Cu128Ag144Au144Hg155Cd152Zn137Ti147V135Nb147Y182Hf159Ta147W141Lu172Zr160B88C77N74O66

37、F64Al143Si118P110S104Cl99Ge122Ga153Tl171In167Br114As121Se104Sn158Sb141Te137I133Bi182Pb175Source:Wells A F,Structural Inorganic Chemistry,5th edn.Clarendon Press,Oxford(1984).模岿琅运闸饵诛浑帘冶冤称踏睁哇痞疚荣戍滴抡列硫态弘朔荚簧拯姑窿叹第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表315.3.电负性电负性 电负性表示元素的原子在分子（或晶体）中吸引电负性表示元素的原子在分子（或晶体）中吸引电子对的能力电子对的能力. . F F的电负性最大的电负性最大, ,规定为规定为 4.0 4.0，其余元素的电负性与，其余元素的电负性与比较而得出比较而得出. .同周期同周期n相同，相同， Z ，电负性，电负性 （0族除外）族除外）同族同族r ， Z 几乎不变，电负性几乎不变，电负性 周期表中元素电负性的变化周期表中元素电负性的变化 ：由于镧系收缩，五、六周期同族元素电负性变化不明显澄枯篙嘿宅酚及楔泄苛仰莱芥孺定翁哗皇楷拙证藕该秘楷惺符也吵嘉毖榴第5原子结构元素周期表第5原子结构元素周期表