【教学课件】第一节原子结构.ppt
第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第一节 原子结构第二节 元素周期律 元素周期表第三节 化学键 在初中化学中，我们已经学过一些原子结构的知识，初步认识到物质在不同条件下表现出来的各种性质，都与它们的化学组成和内部结构有关。本章我们将学习化学科学里的重要理论即原子结构和元素周期率的知识，进一步理解元素性质与原子结构之间的关系，理解元素及其化合物之间的内在联系和规律。第一章 引子第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第一节 原子结构 原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成的。原子很小，原子核更小。原子核的半径约为原子半径的十万分之一，它的体积只占原子体积的几千亿分之一。如果把原子看成是直径为10 m的球体，则原子核只有大头针尖大小。所以原子内部绝大部分是“空”的。电子就在这个空间里作高速运动。一、原子的组成核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数 第一节 原子结构原子结构第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第一节 原子结构 一、原子的组成 如果电子的质量忽略不计，原子的相对质量的整数部分就等于质子相对质量(取整数)和中子相对质量(取整数)之和，这个数叫做质量数，用符号A表示。A=Z+N原子的组成 质子 Z个 原子核 中子 (AZ)原子()核外电子 Z个第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第一节 原子结构 我们已经知道，电子是带负电荷的质量很小的微粒，在原子核外的空间作高速运动。在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同，在离核近的区域运动的能量较低；在离核远的区域运动的能量较高。我们把这些“区域”叫做电子层。这就是说，在原子核外，有能量互不相同的多个电子层。其能量由内到外依次增高。二、核外电子的排布规律电子层(n)1 2 3 4 5 6 7 K L M N O P Q核外电子的排布电子层第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第一节 原子结构1.各电子层最多容纳的电子数是2n2个(n为电子层数)如：n=1,即K层最多容纳的电子数为 212=2个；n=2时，即L层最多容纳的电子数为 222=8个；n=3时，即M层最多容纳的电子数为 232=18个；以此类推。二、核外电子的排布规律2.最外层电子数不超过8个(K层为最外层时不超过2个)。3.次外层的电子数不超过18个，倒数第三层的电子数不超过32个。核外电子排布规律原子核外电子排布规律第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）原子组成部分元素的原子核外的电子排布示意图部分元素的原子核外的电子排布示意图第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第一节 原子结构 元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称。也就是说，同种元素原子核中的质子数是相同的。三、同位素氯元素的相对原子质量 =34.969 75.77%36.966 24.23%=35.453 质子数相同，而中子数不同的同种元素的几种原子，叫做该元素的同位素。同位素原子量的计算：氢的三种同位素同位素第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第一节 原子结构氢的三种同位素放射性同位素的用途 符号 名称 俗称 质子数 中子数 核电荷数 质量数 或H 氕 氢 1 0 1 1 或D 氘 重氢 1 1 1 2 或T 氚 超重氢 1 2 1 3同位素三、同位素第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第一节 原子结构放射性同位素的用途 放射性同位素的化学性质和一般的元素一样。如果用一种元素的放射性同位素来代替某一化合物中的该元素，并不会改变这个化合物的化学性质，但这个化合物就有放射性了。利用对放射性的观察，便可以知道这种元素的变化情况。用于这方面的放射性同位素叫做同位素示踪原子。有些同位素能够发出肉眼看不出的射线来，可以通过仪器来测知它的存在。这些射线的穿透力很强，可以使密封的照相底片感光，这样的同位素叫做放射性同位素。放射性同位素的用途第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）放射性同位素的用途2放射性同位素的用途第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第二节 元素周期律 元素周期表 通过对元素原子结构的认识，我们初步了解了原子核外电子的排布规律。为了研究方便，人们把元素按照核电荷数由小到大的顺序给元素编号，这个序号称为元素的原子序数。一、元素周期律1.核外电子排布的周期性2.原子半径的周期性变化3.元素主要化合价的周期性变化第二节 元素周期律 元素周期表第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第二节 元素周期律 元素周期表1.核外电子排布的周期性核外电子排布的周期性 随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈周期性变化。2.原子半径的周期性变化 随着原子序数的递增，元素的原子半径也发生周期性变化。3.元素主要化合价的周期性变化 随着原子序数的递增，元素的化合价也呈现出周期性的变化。元素周期律一、元素周期律第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第二节 元素周期律 元素周期表 根据元素周期律，我们把已发现的115种元素，按电子层相同的由左到右排成同一横行，把不同横行中最外层电子数相同的由上到下排成纵行，这样得到一个表格，这就是元素周期表。二、元素周期表(2)族 周期表中18个纵行分为16个族，7个主族，7个副族，1个第八族和1个零族。1.周期表的结构(1)周期 周期表的横行为周期，共 7 个。周期序数=电子层数元素周期表第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第二节 元素周期律 元素周期表二、元素周期表(1)原子结构与元素的金属性和非金属性的关系金属性是指金属原子失去电子形成阳离子的性质。M-ne-Mn+非金属性是指元素的原子获得电子形成阴离子的性质。R+ne-Rn-1.元素的性质和原子结构的关系元素的性质和原子结构的关系第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第二节 元素周期律 元素周期表二、元素周期表 元素原子的最外层电子叫价电子。元素的价电子全部失去后所表现出的化合价称为最高正价。元素的负化合价最高正价8(2)原子结构与化合价的关系元素的最高正价主族的序数原子结构与化合价的关系第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第三节 化学键 像NaCl那样，阴阳离子通过静电作用所形成的化学键，叫做离子键。如：KCl、ZnSO4、NaOH、CaO等。一、离子键 分子中相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用称为化学键。2NaCl22NaClNae-Na+Cle-Cl-第三节 化学键离子键的形成过程第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第三节 化学键 H+HH:H二、共价键 像氢分子那样，原子间通过共用电子对所形成的化学键，叫做共价键。如：H2,Cl2,CO2,NH3等。共价键共价键的形成过程 共价键 非极性共价键极性共价键第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第三节 化学键二、共价键 同种原子吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一方，这种共价键称为非极性共价键，简称非极性键。如：H2，Cl2，O2，N2 Cl +Cl Cl2共价键第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）第三节 化学键二、共价键 不同种原子吸引电子的能力不同，共用电子对偏向于吸引电子能力较强的一方，此种共价键称为极性共价键，简称极性键。如：HCl，H2O，CO2，NH3 H+Cl HCl共价键第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）本章小结 原子序数 核电荷数(Z)核内质子数 核外电子数 质量数(A)质子数(Z)+中子数(N)在多电子原子中，核外电子是分层排布的，这种排布有一定的规律。一、原子结构二、原子核外电子的排布本章小结第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）本章小结 3.元素周期表是元素周期律的具体表现形式。三、元素周期律和元素周期表 1.元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性的变化，这就是元素周期律。2.元素周期律主要表现在核外电子排布的周期性变化、原子半径的周期性变化和元素主要化合价、金属性及非金属性等的周期性变化。本章小结第一章 物质结构 元素周期律高等教育出版社化学（基础版）本章小结 周期序数 电子层数 主族序数 最外层电子数 元素的最高正化合价数 负化合价 8 主族序数 离子键：阴、阳离子间的静电作用。如：NaCl 化学键类型及特点 相邻原子间 非极性共价键：共用电子对不 共价键:靠共用电子对 偏移。如：H2 结合。极性共价键：共用电子对有 偏移。如：HCl本章小结
