化学-原子结构与化学键精品54页课件.ppt

1、第一讲第一讲 原子结构原子结构1、原子由哪两部分构成？、原子由哪两部分构成？原子核又是由什么微粒构成原子核又是由什么微粒构成?2、在原子中，、在原子中，核电荷数核电荷数=你还记得吗？你还记得吗？原子核和电子原子核和电子质子和中子质子和中子质子数质子数核外电子数核外电子数原子序数原子序数根据核电荷根据核电荷数给元素编数给元素编的序号的序号!质子：决定元素的种类，与中子共质子：决定元素的种类，与中子共 同决定原子的相对原子质量同决定原子的相对原子质量中子：决定原子的种类，与质子共中子：决定原子的种类，与质子共 同决定原子的相对原子质量同决定原子的相对原子质量电子：最外层电子数决定元素的电子：最外层

2、电子数决定元素的 化学性质化学性质 质量数（质量数（A）=质子数（质子数（Z）+中子数（中子数（N）质子质子XZA中子中子原子核原子核核外电子核外电子 原子原子 核内质子数核内质子数=阳离子阳离子核外电子数核外电子数+电荷数电荷数 离子电荷数离子电荷数=核内质子数核内质子数-核外电子数核外电子数 核内质子数核内质子数=阴离子阴离子核外电子数核外电子数-电荷数电荷数B复习复习:1据报道，科学家发现了一种新元素，它的原据报道，科学家发现了一种新元素，它的原子核内有子核内有161个中子，质量数个中子，质量数272。该元素的质子。该元素的质子数为（数为（）。（全国高考题）。（全国高考题）（A）111

3、（B）161 （C）272 （D）4332根据元素的核电荷数，不能确定的是（根据元素的核电荷数，不能确定的是（）。）。（A）原子核内质子数）原子核内质子数 （B）原子核内中子数）原子核内中子数（C）原子最外层电子数）原子最外层电子数 （D）原子核外电子数）原子核外电子数3道尔顿的原子学说曾经起了很大作用。他的学说道尔顿的原子学说曾经起了很大作用。他的学说中，包括有下述三个论点：中，包括有下述三个论点：原子是不能再分的粒子；原子是不能再分的粒子；同种元素的原子的各种性质和质量都相同；同种元素的原子的各种性质和质量都相同；原子原子是微小的实心球体。从现代的观点看，你认为这三个是微小的实心球体。从现

4、代的观点看，你认为这三个论点中，不确切的是（论点中，不确切的是（）（A）只有）只有 （B）只有）只有（C）只有）只有 （D）有）有AD构成原子构成原子的微粒的微粒电电 子子原原 子子 核核质质 子子中中 子子电性和电量电性和电量质量质量/kg相对质量相对质量构成原子的粒子及其性质构成原子的粒子及其性质1个电子带个电子带1个单位负电个单位负电荷荷1个质子带个质子带1个单位正电个单位正电荷荷不显电性不显电性9.10910-311.67310-271.67510-271/18361.0071.008微粒符号微粒符号质子数质子数核外电子数核外电子数10Cl-Mn+Mm-H+1718xyX-nY-m微粒

5、符号微粒符号质子数质子数电子数电子数NH4+H2O OH-11101010910 1、已知硫原子质量数为、已知硫原子质量数为32，求中子数，求中子数 2、某氯原子的中子数为、某氯原子的中子数为20，求质量数，求质量数 3、某原子的质量数为、某原子的质量数为18，核外有，核外有8个电个电子，求中子数子，求中子数 4、某二价阳离子含有、某二价阳离子含有10个电子，个电子，12个个中子，求质量数中子，求质量数 5、某一价非金属阴离子含有、某一价非金属阴离子含有10个电子，个电子，10个中子，求质量数个中子，求质量数 6、元素、元素R的一个原子质量数为的一个原子质量数为a，其阴，其阴离子离子Rn-有有

6、b个电子，求中子数。个电子，求中子数。某元素某元素R的二价阴离子核外共的二价阴离子核外共有有a个电子，核内有个电子，核内有b个中子，个中子，则则R原子的符号应表示为：原子的符号应表示为：Ra+b-2a-21、核素：具有一定数目的质子和一定数目的、核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。如中子的一种原子。如1H(H)、2H(D)、3H(T)就各就各为一种核素。为一种核素。2、同位素：同一元素的不同核素之间互称同位素。、同位素：同一元素的不同核素之间互称同位素。16O、17O、18O是氧元素的三种核素，互为同位素是氧元素的三种核素，互为同位素 1、同种元素，可以有若干种不同的核素。至今

7、同种元素，可以有若干种不同的核素。至今已发现了已发现了110种元素，但发现了核素远多于种元素，但发现了核素远多于110种种 3、同一种元素的不同同位素原子其质量数不同，同一种元素的不同同位素原子其质量数不同，核外电子层结构相同，其原子、单质及其构成的核外电子层结构相同，其原子、单质及其构成的化合物化学性质几乎完全相同，只是某些物理性化合物化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有差异。质略有差异。2、17O是一种核素，而不是一种同位素。是一种核素，而不是一种同位素。160、17O、180是氧元素的三种核素，互为同位素。是氧元素的三种核素，互为同位素。例题：例题：H+、H2是是（）氢的五种同位素

8、氢的五种同位素 .五种氢元素五种氢元素 氢的五种同素异形体氢的五种同素异形体 .氢元素的五种不同微粒氢元素的五种不同微粒H11H21H31D 例题：例题：2氯的原子序数为氯的原子序数为17，35Cl是氯的一种同位素，是氯的一种同位素，下列说法正确的是下列说法正确的是 A35Cl原子所含质子数为原子所含质子数为18B1/18mol的的1H35Cl分子所含中子数约为分子所含中子数约为6.021023C3.5 g的的35Cl2气体的体积为气体的体积为2.24 LD35Cl2气体的摩尔质量为气体的摩尔质量为70 g/mol BD 3、某元素构成的双原子有三种，其世量分别为某元素构成的双原子有三种，其世

9、量分别为158，160，162。在天然单质中，此三种单质的物质的量。在天然单质中，此三种单质的物质的量之比之比1：1：1下列结论正确的是（下列结论正确的是（）A 此元素有三种同位素此元素有三种同位素 B 其中一种同位素质量数是其中一种同位素质量数是80 C 其中质量数为其中质量数为79的同位素原子占总数的的同位素原子占总数的 一半一半 D 此元素的单质的平均式量为此元素的单质的平均式量为160CD 4、迄今己合成的重要元素、迄今己合成的重要元素112号，它是用号，它是用70Zn高能高能原子轰击原子轰击208Pb的靶子，使锌核和铅核熔合而得。科的靶子，使锌核和铅核熔合而得。科学家通过该放射性元素

10、得一系列衰变的产物确定了学家通过该放射性元素得一系列衰变的产物确定了它的存在，总共只检出一个原子，该原子每次衰变它的存在，总共只检出一个原子，该原子每次衰变都放出一个高能都放出一个高能a粒子，最后得到比较稳定的第粒子，最后得到比较稳定的第100号元素镄的含号元素镄的含153个中子的同位素个中子的同位素 (1)112号元素是第几周期第几族元素？号元素是第几周期第几族元素？(2)它是金属还是非金属？它是金属还是非金属？(3)它的最高氧化态至少可以达到多少？它的最高氧化态至少可以达到多少？(4)写出合成写出合成112元素的反应式元素的反应式8230二二 核外电子运动的特征核外电子运动的特征1 核外电

11、子质量核外电子质量小小，运动空间运动空间小小，运动运动速率速率大大。2 无确定的轨道无确定的轨道，无法描述其运动轨迹无法描述其运动轨迹。3 无法计算电子在某一刻所在的位置，无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空间某处出现的只能指出其在核外空间某处出现的机机会会多少。多少。电子云：描述核外电子运动特征电子云：描述核外电子运动特征 的图象。的图象。电子云中的小黑点：电子云中的小黑点：只是表示这一个只是表示这一个 电子在此空间出现过的电子在此空间出现过的机率。机率。电子云密度大的地方说明电子出现的机电子云密度大的地方说明电子出现的机会多，而电子云密度小的地方说明电子会多，而电子云密度小的

12、地方说明电子出现的机会少。出现的机会少。一、电子运动的描述一、电子运动的描述以氢为例以氢为例氢原子电子云动态图氢原子电子云动态图三三 核外电子的排布核外电子的排布1 电子层电子层划分标准划分标准：电子能量的高低及离核远近。电子能量的高低及离核远近。第一层至第七层符号为：第一层至第七层符号为：K、L、M、N、O、P、Q电子的运动与能量关系电子的运动与能量关系:某原子某原子M电子层中的一电子层中的一个电子跃迁到个电子跃迁到L层，则层，则会放热还是吸热？原子会放热还是吸热？原子的稳定性提高还是降低的稳定性提高还是降低了？了？规律：物质具有的能量越低，则稳定性越好。规律：物质具有的能量越低，则稳定性越

13、好。118号元素的原子结构示意图号元素的原子结构示意图2、多电子原子核外电子排布规律多电子原子核外电子排布规律:1)、能量最低原理、能量最低原理 电子尽先占有能量最低的运动轨道；电子尽先占有能量最低的运动轨道；即填充次序为：即填充次序为：K L M N O P Q2)、每个电子层最多容纳、每个电子层最多容纳 个电子；个电子；3)、最外层电子数不超过、最外层电子数不超过 个（个（K层不超层不超个）；个）；4)、次外层电子数不超过、次外层电子数不超过 个；个；倒数第三层电子数不超过倒数第三层电子数不超过 个。个。2n28182322A元素原子元素原子M电子层上有电子层上有6个电子。个电子。B元素与

14、元素与A元素元素的原子核外电子层数相同，的原子核外电子层数相同，B元素的原子最外电子层元素的原子最外电子层只有只有1个电子。个电子。（1）B元素的原子结构示意图为元素的原子结构示意图为 。（2）A、B两元素形成的化合物的名称是两元素形成的化合物的名称是 ，化学式是化学式是 ，该化合物在无色火焰上灼烧时，火焰，该化合物在无色火焰上灼烧时，火焰呈呈 色。色。1.某元素原子的最外层电子数为次外层电子数的某元素原子的最外层电子数为次外层电子数的3倍，则该元素原子核内质子数为（倍，则该元素原子核内质子数为（）A3B7C8D10C硫化钠硫化钠 黄黄 练习练习3、某原子的核电荷数是电子层数的某原子的核电荷数

15、是电子层数的5 倍，其质子数是最外层电子数的倍，其质子数是最外层电子数的3 倍，其原子结构示意图为：倍，其原子结构示意图为：4、已知已知X，Y原子的核电荷数分别为原子的核电荷数分别为a和和b，Xm+和和Yn-的核外电子排布相同，的核外电子排布相同，下列正确的是：下列正确的是：A a=b+m+n B a=b-m+n C a=b+m-n D a=b-n-mA相邻的两个或多个原子或离子之间的强烈相互作用相邻的两个或多个原子或离子之间的强烈相互作用氢键氢键结构结构金属金属比较比较1分子间分子间共价共价比较比较2电子式电子式极性极性离子离子1、离子键、离子键：阴阳离子之间通过静电作用所形成的化学键阴阳离

16、子之间通过静电作用所形成的化学键（1）成键微粒：）成键微粒：阴、阳离子阴、阳离子（2）成键条件：一种易失）成键条件：一种易失e-,一种易得一种易得e-（3）成键规律：活泼金属与活泼非金属，）成键规律：活泼金属与活泼非金属，金属阳离子与酸根离子金属阳离子与酸根离子（4）成键对象：离子化合物）成键对象：离子化合物（5）强弱因素：）强弱因素：离子电荷离子电荷离子半径离子半径1 22q qrFk2、共价键：、共价键：原子之间通过共用电子对所形成的化学键原子之间通过共用电子对所形成的化学键（1）成键微粒：）成键微粒：原子原子（2）成键条件：均难得失）成键条件：均难得失e-（3）成键规律：非金属元素之间）

17、成键规律：非金属元素之间（4）成键对象：共价化合物或非金属单质）成键对象：共价化合物或非金属单质酸酸弱碱弱碱 少数盐少数盐（5）键参数：）键参数：键长、键角、键能键长、键角、键能某些非金属单质某些非金属单质 非金属氢化物非金属氢化物非金属氧化物非金属氧化物大多数有机物大多数有机物氢键氢键结构结构金属金属比较比较1分子间分子间共价共价比较比较2电子式电子式极性极性离子离子3、金属键：、金属键：金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用（1）成键微粒：金属阳离子、自由电子）成键微粒：金属阳离子、自由电子（2）成键对象：）成键对象：金属单质金属单质氢键氢键结构结构金

18、属金属比较比较1分子间分子间共价共价比较比较2电子式电子式极性极性离子离子 试从共价键角度来分析试从共价键角度来分析HF、HCl、HBr、HI分子的稳定性由强到弱的分子的稳定性由强到弱的顺序是：顺序是：HF HCl HBr HI概念梳理概念梳理离子键离子键共价键共价键极性键极性键非极性键非极性键概念概念使阴、阳离子结合成使阴、阳离子结合成化合物的静电作用化合物的静电作用原子间通过共用电子对形原子间通过共用电子对形成的相互作用成的相互作用成键微成键微粒粒阴离子和阳离子阴离子和阳离子原子原子不相同不相同的原子的原子一般是一般是相同相同的原子的原子微粒间的微粒间的作用力作用力静电作用（包含静电作用（

19、包含静电静电引力引力和和静电斥力静电斥力）共用电子对的作用共用电子对的作用成键的条成键的条件件一般是活泼金属和活一般是活泼金属和活泼非金属之间形成泼非金属之间形成同种或不同种非金属原子同种或不同种非金属原子之间形成之间形成存在于何存在于何种类型物种类型物质中质中离子化合物离子化合物大多数非金属单质、共价大多数非金属单质、共价化合物、某些离子化合物化合物、某些离子化合物 练习：练习：下列变化时：下列变化时：烧碱熔化烧碱熔化 食盐溶于水食盐溶于水 氯化氢溶氯化氢溶于水于水 过氧化钠溶于水过氧化钠溶于水 碘升华碘升华 加热使液态氦气汽化加热使液态氦气汽化仅破坏离子键的是（仅破坏离子键的是（）仅破坏共

20、价键的是（仅破坏共价键的是（）既破坏离子键又破坏共价键的是（既破坏离子键又破坏共价键的是（）未破坏化学键的是（未破坏化学键的是（）既然碘升华、液态氦气汽化没有破坏化既然碘升华、液态氦气汽化没有破坏化学键，那为什么还要消耗能量呢？学键，那为什么还要消耗能量呢？2、共价键共价键的分类极性键极性键非极性键非极性键在单质分子中，同种原子形成共价键，两个原子吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子，因此成键的原子都不显电性。这样的共价键叫做非极性共价键，简称非极性键非极性键。（1）极性键和非极性键）极性键和非极性键在化合物分子中，不同种原子形成 的共价键，由于不同原子吸引电子的能力不同，共用电子

21、对必然偏向吸引电子能力强的原子一方，因而吸引电子能力较强的原子一方相对地显负电性，吸引电子能力较弱的原子一方相对地显正电性。这样的共价键叫做极性共价键，简称极性键极性键。极性键：由不同元素的原子形成的共价键一般是极性键，如HCl、CO2、CCl4、SO42、OH等。（2）极性键和非极性键的判断方法）极性键和非极性键的判断方法 非极性键：由相同元素的原子形成的共价键。如单质分子（H2、Cl2、O3、P4等）和某些共价化合物（如乙醇、乙烯等）某些离子化合物（Na2O等）上述物质中含有共价键的是上述物质中含有共价键的是 ，含有非极性键的是含有非极性键的是 。上述物质中上述物质中 是共价化合物。是共价

22、化合物。（归纳）共价键和共价化合物的关系：（归纳）共价键和共价化合物的关系：只只含共价键的含共价键的化合物化合物才是共价化合物才是共价化合物B、C、D、E、F、G、HB、DE、F、G、H练习练习A、CaBr2 B、Na2O2 C、NH4Cl D、N2 E、HCl F、H2O2 G、NH3 H、CO2极性分子：分子中正负电荷中心不重合，从整个分子来看，电荷的分布是不均匀的，不对称的，这样的分子为极性分子。非极性分子：分子中正负电荷中心重合，从整分子中正负电荷中心重合，从整个分子来看，电荷的分布是均匀的，对称的，个分子来看，电荷的分布是均匀的，对称的，这样的分子为极性分子。这样的分子为极性分子。（

23、3）极性分子和非极性分子）极性分子和非极性分子共价分子共价分子常见分子的构型及其分子的极性常见分子的构型及其分子的极性X2型：H2类型 实例 结构 键的极性 分子极性N2 非极性键非极性键 非极性分子非极性分子均为直线型类型 实例 结构 键的极性 分子极性XY型 HFNO 极性键极性键 极性分子极性分子均为直线型类型 实例 结构 键的极性 分子极性X2Y型CO2SO2极性键极性键非极性分子非极性分子极性键极性键极性分子极性分子直线型V形类型 实例 结构 键的极性 分子极性X2Y型H2OH2S极性键极性键极性分子极性分子均为V形类型类型 实例实例 结构结构 键的极性键的极性 分子极性分子极性XY

24、3型BF3NH3极性键极性键非极性分子非极性分子极性键极性键极性分子极性分子平面三角形三角锥形类型类型 实例实例 结构结构 键的极性键的极性 分子极性分子极性XY4型CH4CCl4均为正四面体形极性键极性键非极性分子非极性分子 分子极性（整体）与键的极性（局部）的关系：分子极性（整体）与键的极性（局部）的关系：（1）只含非极性键的分子一定是非极性分子）只含非极性键的分子一定是非极性分子（2）含有极性键的分子的极性由分子结构决定）含有极性键的分子的极性由分子结构决定氢键氢键结构结构金属金属比较比较1分子间分子间共价共价比较比较2电子式电子式极性极性离子离子分子极性和键的极性之间有什么关系？分子极

25、性和键的极性之间有什么关系？（4 4）、常见分子的极性：）、常见分子的极性：分子分子 极性分子极性分子 非极性分子非极性分子概念概念 正负电荷中心不重合正负电荷中心不重合 正负电荷中心重合正负电荷中心重合 判断判断 极性键、结构不对称极性键、结构不对称 非极性键或极性键、结构对称非极性键或极性键、结构对称实例实例 双原子双原子 CO NO HX X2 H2 O2 N2叁原子叁原子(AB2)V型型 H2O H2S NO2 SO2 直线型直线型 CO2 CS2（C2H2）肆原子肆原子(AB3)三角锥型三角锥型 NH3 PH3 平面正三角平面正三角 BF3 五原子五原子(AB4)CHCl3 CH2C

26、l2 CH3Cl 正四面体正四面体 CH4 CCl4 （P4）氢键氢键结构结构金属金属比较比较1分子间分子间共价共价比较比较2电子式电子式极性极性离子离子小结小结1、化学键离子键离子键共价键共价键非极性键非极性键极性键极性键非极性分子极性分子极性分子非极性分子非极性分子1、判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确。1)、任何物质中都存在化学键。、任何物质中都存在化学键。2)、离子键一定只存在于活泼金属阳离子、离子键一定只存在于活泼金属阳离子和阴离子之间。和阴离子之间。3)、离子化合物中可以存在非极性键。、离子化合物中可以存在非极性键。4)、共价化合物中可能存在离子键。、共价化合物中可能存在离子

27、键。50、含有共价键的物质一定是共价化合物。、含有共价键的物质一定是共价化合物。2、若ABn型的分子为非极性分子，则该分子的极性键在空间是均匀分布的，如CH4为正四面体型，CO2为直线型。已知BF3也是非极性分子，试推测其空间构型为 。NH3、HCl均易溶于水，I2易溶于CCl4，试推测BF3 （填“易”或“难”）溶于CCl4中，你推测的理论依据是 。平面正三角形平面正三角形易易相似相溶原理相似相溶原理3、A、CaBr2 B、Na2O2 C、NH4Cl D、N2 E、HCl F、H2O2 G、NH3 H、CO2练习练习1、上述物质中是极性分子的是、上述物质中是极性分子的是 非极性分子是非极性分子是E、F、GD、L练习练习2、下列物质是由极性键的非极性分子构成的化合、下列物质是由极性键的非极性分子构成的化合物物 A、Cl2 B、H2O C、CH4 D、金刚石、金刚石