高中化学选修3.原子晶体

教学过程一、课堂导入通过初中和必修课程的学习我们知道，碳和硅虽然都是ⅣA族元素，但他们的氧化物二氧化硅和二氧化碳的性质却差别较大。

例如，常温下，二氧化碳是气体，二氧化硅却是熔点高、硬度大的晶体，这是为什么呢？这与它们的结构有什么关系？二、复习预习1.什么叫原子晶体？2. 在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少个？3. 在金刚石晶体中每个碳原子连接有几个共价键？4.在金刚石晶体中碳原子个数与C-C共价键个数之比是多少？三、知识讲解考点1：原子晶体1．概念相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体称为原子晶体。

2．特点原子晶体的熔点很高，硬度很大。

对结构相似的原子晶体来说，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。

3.堆积形式由于共价键具有方向性和饱和性，原子晶体中每个原子周围排列的原子的数目是有限的，故原子的排列不服从紧密堆积方式。

考点2：几种原子晶体的结构1．金刚石的结构金刚石的晶体结构在晶体中，碳原子以sp3杂化轨道与周围4个碳原子以共价键相结合，C—C键间的夹角为109.5°。

因为中心原子周围排列的原子的数目是有限的，所以这种比较松散的排列与金属晶体和离子晶体中的紧密堆积排列有很大的不同。

2．SiO2晶体的结构二氧化硅的晶体结构水晶是由Si和O构成的空间立体网状的二氧化硅晶体，一个硅原子与4个氧原子形成4个共价键，每个氧原子与2个硅原子形成2个共价键，从而形成以硅氧四面体为骨架的结构，且只存在Si—O键。

二氧化硅晶体中硅原子和氧原子个数比为1∶2，不存在单个分子，可以把整个晶体看成巨型分子。

3．SiC晶体的结构SiC晶体的结构类似于金刚石晶体结构，其中C原子和Si原子的位置是交替的，所以在整个晶体中Si原子与C原子个数比为1∶1。

四、例题精析【例题1】1．关于金刚石的下列说法中，错误的是()A．晶体中不存在独立的分子B．碳原子间以共价键相结合C．是硬度最大的物质之一D．化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应【答案】D【解析】金刚石在高温下与O2反应生成CO2。

第二节分子晶体与原子晶体目标与素养：1.通过生活中常见物质了解分子晶体和原子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点。

(微观探析与模型认知)2.通过实验理解分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系。

(宏观辨识与科学探究)一、分子晶体1．分子晶体的概念及粒子间的相互作用力(1)概念：只含分子的晶体称为分子晶体。

(2)粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以分子间作用力相互吸引，分子内原子之间以共价键结合。

2．分子晶体的物理性质(1)分子晶体熔、沸点较低，硬度很小，易升华。

(2)分子晶体不导电。

3．属于分子晶体的物质种类(1)所有非金属氢化物，如H2O、NH3、CH4等。

(2)部分非金属单质，如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等。

(3)部分非金属氧化物，如CO2、P4O10、SO2等。

(4)几乎所有的酸，如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。

(5)绝大多数有机物的晶体，如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。

4．分子晶体的结构特征(1)分子密堆积大多数分子晶体的结构有如下特征：如果分子间作用力只是范德华力，若以一个分子为中心，其周围通常可以有12个紧邻的分子，分子晶体的这一特征称为分子密堆积。

如C60、干冰、I2、O2等。

(2)含有氢键的分子晶体，不属于分子密堆积。

如冰等。

5．两种典型的分子晶体的空间结构(1)冰①结构：冰晶体中，水分子间主要通过氢键形成晶体。

由于氢键具有一定的方向性，一个水分子与周围四个水分子结合，这四个水分子也按照同样的规律再与其他的水分子结合。

这样，每个O原子周围都有4个H原子，其中两个H原子与O原子以共价键结合，另外两个H原子与O原子以氢键结合，使水分子间构成四面体骨架结构。

②性质：由于氢键具有方向性，冰晶体中水分子未采取密堆积方式，这种堆积方式使冰晶体中水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙。

当冰刚刚融化成液态水时，水分子间空隙减小，密度反而增大，超过4 ℃时，分子间距离加大，密度渐渐减小。

人教高中化学选修3第三章晶体结构与性质知识点填空晶体是指具有一定空间有序性的固体物质，是由经过长程有序排列的原子、离子或分子组成的。

晶体结构与性质是化学选修3第三章的内容，下面将对该章的主要知识点进行填空。

1.晶体的结构主要包括(1)晶格、(2)晶胞、(3)晶体结构。

(1)晶格是指由无限多几何平面上的点构成的集合，三维空间中的晶格是无穷多平行平面上点的无限点阵。

晶格可以分为能量、距离和方向三种类型。

(2)晶胞是晶格的最小单元，具有对称性。

晶胞由晶体中的原子、离子或分子排列成一定的几何形状，一般为立方体、四方体或其他形状。

(3)晶体结构是指晶体中原子、离子或分子组成的排列方式。

晶体结构可以分为离子晶体结构、原子晶体结构和分子晶体结构三类。

2.离子晶体结构是指晶体由离子形成的结构。

离子晶体的特点是离子之间的相互作用力强，有规则的排列方式。

离子晶体可以根据离子的大小和电荷进行分类，常见的有(1)正离子负离子型离子晶体、(2)阳离子阴离子型离子晶体、(3)阳离子周期表电子构型型离子晶体、(4)绝对化合物型离子晶体和(5)复式离子型离子晶体。

3.原子晶体结构是指晶体由原子形成的结构。

原子晶体的特点是原子之间的相互作用力弱，有规则的排列方式。

原子晶体可以根据原子的配位数和密堆度进行分类，常见的有(1)体心立方晶格、(2)面心立方晶格、(3)密堆充分立方晶格和(4)六方密堆晶格。

4.分子晶体结构是指晶体由分子形成的结构。

分子晶体的特点是分子之间通过分子间力进行相互作用，有较弱的相互作用力。

分子晶体可以根据分子的形状和相互作用类型进行分类，常见的有(1)极性分子晶体、(2)非极性分子晶体、(3)氢键分子晶体和(4)范德华力分子晶体。

5.晶体的性质与其结构密切相关。

根据晶体的导电性可将晶体分为导体、绝缘体和半导体三类。

导体的晶体具有较好的导电性，绝缘体的晶体导电性极差，而半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。

晶体的导电性主要与其组成离子、原子或分子的性质以及晶体的结构有关。

晶体的常识分子晶体与原子晶体【学习目标】1、初步了解晶体的知识，知道晶体与非晶体的本质差异，学会识别晶体与非晶体的结构示意图；2、知道晶胞的概念，了解晶胞与晶体的关系，学会通过分析晶胞得出晶体的组成；3、了解分子晶体和原子晶体的特征，能以典型的物质为例描述分子晶体和原子晶体的结构与性质的关系；4、知道分子晶体与原子晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别。

【要点梳理】要点一、晶体与非晶体【分子晶体与原子晶体#晶体与非晶体】1、概念：①晶体：质点（分子、离子、原子）在空间有规则地排列成的、具有整齐外型、以多面体出现的固体物质。

晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。

②非晶体：非晶态物质内部结构没有周期性特点，而是杂乱无章地排列，如：玻璃、松香、明胶等。

非晶体不具有晶体物质的共性，某些非晶态物质具有优良的性质要点诠释：晶体与非晶体的区分：晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。

周期性是晶体结构最基本的特征。

许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的，但我们可以借助于显微镜观察，这也证明固体粉末仍是晶体，只不过晶粒太小了。

晶体的熔点较固定，而非晶体则没有固定的熔点。

区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体，进行X—射线衍射实验，X射线透过晶体时发生衍射现象。

特别注意：一种物质是否晶体，是由其内部结构决定的，而非由外观判断。

2、分类：说明：①自范性：晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。

所谓自范性即“自发”进行，但这里要注意，“自发”过程的实现仍需一定的条件。

例如：水能自发地从高处流向低处，但若不打开拦截水流的闸门，水库里的水不能下泻；②晶体自范性的条件之一：生长速率适当；③晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。

4、晶体形成的途径：①熔融态物质凝固，例：熔融态的二氧化硅，快速冷却得到玛瑙，而缓慢冷却得到水晶。

②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)；③溶质从溶液中析出。

第二节分子晶体与原子晶体第一课时分子晶体[教材内容分析]晶体具有的规则的几何外形于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。

本节延续前面一节离子晶体，以“构成微粒---晶体类型---晶体性质”的认知模式为主线，着重探究了典型分子晶体冰和干冰的晶体结构特点。

并谈到了分子间作用力和氢键对物质性质的影响。

使学生对分子晶体的结构和性质特点有里一个大致的了解。

并为后面学习原子晶体做好了知识准备，以形成比较。

[教学目标设定]1．使学生了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质的一般特点。

2．使学生了解晶体类型与性质的关系。

3．使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。

4．知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。

5．使学生主动参与科学探究，体验研究过程，激发他们的学习兴趣。

[教学重点难点]重点掌握分子晶体的结构特点和性质特点难点是氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响从三维空间结构认识晶胞的组成结构[教学方法建议]运用模型和类比方法诱导分析归纳[教学过程设计]一、分子晶体1．定义：含分子的晶体称为分子晶体也就是说：分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体分子，就属于分子晶体问：还有哪些属于看图3-9，如：碘晶体中只含有I2分子晶体？2．较典型的分子晶体有非金属氢化物，部分非金属单质，部分非金属氧化物，几乎所有的酸，绝大多数有机物的晶体。

3．分子间作用力和氢键过度：首先让我们回忆一下分子间作用力的有关知识科学视眼阅读必修2P22教师诱导：分子间存在着一种把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力，也叫范徳华力。

分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响。

学生回答：一般说，对与组成和结构相似的物质，相对分子量越大分子间作用力越大，物质的熔沸点也越高。

，教师诱导：但是有些氢化物的熔点和沸点的递变却与此不完全符合，如：NH3 O和HF的沸点就出现反常。

H2指导学生自学：教材中有些氢键形成的条件，氢键的定义，氢键对物质物理性质的影响。

教学课题专题专题3微粒间作用力与物质性质单元第四单元共价键原子晶体节题第三课时原子晶体教学目标知识与技能1．了解原子晶体的涵义、特征2．能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系过程与方法进一步学习微观的知识，提高分析问题和解决问题的能力和联想比较思维能力。

情感态度与价值观通过学习晶体的形成，体会化学在生活中的应用，增强学习化学的兴趣；教学重点金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构教学难点原子晶体的涵义、特征教学方法探究讲练结合教学准备教学过程教师主导活动学生主体活动【基础知识】1、相邻以相结合而形成结构的晶体叫原子晶体2、常见的原子晶体有、、、，由于大，所以它们一般具有较高的、和很大的。

【知识要点】一、原子晶体1．常见的原子晶体（1）金刚石（C）（2）石英（SiO2）2．原子晶体的主要性质熔点和沸点高、硬度大、不导电、难溶于一些常见的溶剂3．影响原子晶体熔沸点、硬度的主要因素二．过度型晶体----石墨简介①石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易滑动，所以石墨很软。

②石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键（大π键），故熔沸点很高。

③石墨为混合键型晶体P46讨论后口答导电原因：自由价电子教学过程三、几种化学键的比较化学键成键本质键的方向性、饱和性影响键强弱的因素金属键离子键共价键例1、下列有关晶体的叙述中，错误的是（）A、离子晶体在熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时化学键不被破坏B、白磷晶体中，结构粒子之间通过共价键结合C、石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体D、构成分子晶体的结构粒子中一定存在共价键[解析]离子晶体是通过离子键将阴、阳离子结合在一起的，所以熔化时，离子键遭破坏；而分子晶体是通过范德华力将分子结合在一起的，所以熔化时，分子内部的化学键未发生变化，破坏的只是范德华力，则A正确；白磷晶体是分子晶体，在分子内部存在共价键，而分子之间是通过范德华力结合的，则B错误；石英晶体是原子晶体，则C正确；稀有气体在固态时也属于分子晶体，而稀有气体是单原子分子，在分子内部不存在共价键，则D错误。

高中化学选修三第三章晶体结构与性质一、晶体常识1、晶体与非晶体比较自范性：晶体的适宜的条件下能自发的呈现封闭的，规则的多面体外形。

对称性：晶面、顶点、晶棱等有规律的重复各向异性：沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，因此导致的在不同方向的物理化学特性也不尽相同。

2、获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。

②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。

③溶质从溶液中析出。

3、晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。

晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。

4、晶胞中微粒数的计算方法——均摊法某粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。

中学常见的晶胞为立方晶胞。

立方晶胞中微粒数的计算方法如下：①晶胞顶角粒子为8个晶胞共用，每个晶胞占1/8②晶胞棱上粒子为4个晶胞共用，每个晶胞占1/4③晶胞面上粒子为2个晶胞共用，每个晶胞占1/2④晶胞内部粒子为1个晶胞独自占有，即为1注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。

二、构成物质的四种晶体1、四种晶体的比较（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。

金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。

（2）原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。

如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅（3）离子晶体一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。

晶格能：1mol气态阳离子和1mol气态阴离子结合生成1mol离子晶体释放出的能量。

（4）分子晶体①分子间作用力越大，物质熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。

②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。

③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，熔、沸点越高。

④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。

（5）金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。

【人教版】高中化学选修3知识点总结：第一章原子结构与性质【人教版】高中化学选修3知识点总结：第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质课标要求1.了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素的（1~36号）原子核外电子的排布。

了解原子核外电子的运动状态。

2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某种性质3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。

4.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。

要点精讲一.原子结构1.能级与能层2.原子轨道3.原子核外电子排布规律⑴构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。

能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s轨道，后进入3d轨道，这种现象叫能级交错。

说明：构造原理并不是说4s能级比3d能级能量低（实际上4s能级比3d 能级能量高），而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。

也就是说，整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。

（2）能量最低原理现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。

构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。

（3）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。

换言之，一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利（Pauli）原理。

（4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特（Hund）规则。

比如，p3的轨道式为↑↑↑或↓↓↓，而不是↑↓↑。

洪特规则特例：当p、d、f轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。

即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时，是较稳定状态。

选修三物质结构与性质总结一. 原子结构与性质.1. 认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义•电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小_ _ _ _ •电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不核外电子分别处于不同的电子同，层•原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M N、O P、Q.原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f 轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7.2. （构造原理）了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1〜36号元素原子核外电子的排布.（1）____________________________________________ .原子核外电子的运动特征可以用电子层」子（亚层）和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子（2） .原子核外电子排布原理.①.能量最低原理：电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道②.泡利不相容原理：每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子③.洪特规则：在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同一.洪特规则的特例：在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时（p0、d0、f0）的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24C r[Ar]3d 54sl 29C U —（3） .掌握能级交错1-36号元素的核外电子排布式ns<（n-2）fv（n-1）d<np3. 元素电离能和元素电负性第一电离能：气态电中性基态原子失去1个电子，转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。

晶体构造与性质一、晶体的常识1.晶体与非晶体晶体与非晶体的本质差异自性微观构造晶体有〔能自发呈现多面体外形〕原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体无〔不能自发呈现多面体外形〕原子排列相对无序晶体呈现自性的条件：晶体生长的速率适当得到晶体的途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出特性：①自性；②各向异性〔强度、导热性、光学性质等〕③固定的熔点；④能使X-射线产生衍射〔区分晶体和非晶体最可靠的科学方法〕2.晶胞--描述晶体构造的根本单元.即晶体中无限重复的局部一个晶胞平均占有的原子数=×晶胞顶角上的原子数+×晶胞棱上的原子+×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心的原子数思考：以下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图.它们分别平均含几个原子.eg：1.晶体具有各向异性。

如蓝晶〔Al2O3·SiO2〕在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000。

晶体的各向异性主要表现在〔〕①硬度②导热性③导电性④光学性质A.①③B.②④C.①②③D.①②③④2.以下关于晶体与非晶体的说确的是〔〕A.晶体一定比非晶体的熔点高B.晶体一定是无色透明的固体C.非晶体无自性而且排列无序D.固体SiO2一定是晶体3.以下图是CO2分子晶体的晶胞构造示意图.其中有多少个原子.二、分子晶体与原子晶体1.分子晶体--分子间以分子间作用力〔德华力、氢键〕相结合的晶体注意：a.构成分子晶体的粒子是分子b.分子晶体中.分子的原子间以共价键结合.相邻分子间以分子间作用力结合①物理性质a.较低的熔、沸点b.较小的硬度c.一般都是绝缘体.熔融状态也不导电d.“相似相溶原理〞：非极性分子一般能溶于非极性溶剂.极性分子一般能溶于极性溶剂②典型的分子晶体a.非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX等b.酸：H2SO4、HNO3、H3PO4等c.局部非金属单质:：X2、O2、H2、S8、P4、C60d.局部非金属氧化物：CO2、SO2、NO2、N2O4、P4O6、P4O10等f.大多数有机物：乙醇.冰醋酸.蔗糖等③构造特征a.只有德华力--分子密堆积〔每个分子周围有12个紧邻的分子〕CO2晶体构造图b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的构造为例.可说明氢键具有方向性④笼状化合物--天然气水合物2.原子晶体--相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状构造的晶体注意：a.构成原子晶体的粒子是原子 b.原子间以较强的共价键相结合①物理性质a.熔点和沸点高b.硬度大c.一般不导电d.且难溶于一些常见的溶剂②常见的原子晶体a.某些非金属单质：金刚石〔C〕、晶体硅(Si)、晶体硼〔B〕、晶体锗(Ge)等b.某些非金属化合物：碳化硅〔SiC〕晶体、氮化硼〔BN〕晶体c.某些氧化物：二氧化硅〔SiO2〕晶体、Al2O3金刚石的晶体构造示意图二氧化硅的晶体构造示意图思考：1.怎样从原子构造角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降2.“具有共价键的晶体叫做原子晶体〞.这种说法对吗.eg：1.在解释以下物质性质的变化规律与物质构造间的因果关系时.与键能无关的变化规律是〔〕A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D.N2可用做保护气2.氮化硼是一种新合成的无机材料.它是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀的物质。

高中化学选修三知识点归纳一、原子结构。

1. 能层与能级。

- 能层：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的能层，能层用符号K、L、M、N、O、P、Q表示，能量依次升高。

- 能级：同一能层里电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，如s、p、d、f等能级，各能级的能量顺序为ns < np < nd < nf（n为能层序数）。

2. 构造原理与电子排布式。

- 构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按顺序填入核外电子运动轨道，这个顺序被称为构造原理。

- 电子排布式：如铁（Fe）的电子排布式为1s^22s^22p^63s^23p^63d^64s^2。

为了简化，还可以写成[Ar]3d^64s^2（其中[Ar]表示氩原子的核外电子排布结构）。

3. 基态与激发态、光谱。

- 基态原子：处于最低能量的原子。

- 激发态原子：当基态原子的电子吸收能量后，会跃迁到较高能级，变成激发态原子。

- 光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同频率的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。

原子光谱是线状光谱，可用于元素的定性分析。

二、分子结构与性质。

1. 共价键。

- 共价键的类型。

- σ键：原子轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键，如H - H键，s - s 重叠；H - Cl键，s - p重叠等。

- π键：原子轨道以“肩并肩”方式重叠形成的共价键，如N≡ N中，除了一个σ键外，还有两个π键。

- 共价键的参数。

- 键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。

键能越大，化学键越稳定。

- 键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。

键长越短，键能越大，共价键越稳定。

- 键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。

键角是描述分子立体结构的重要参数，如CO_2分子中键角为180^∘，为直线形分子；H_2O分子中键角为104.5^∘，为V形分子。