物质结构与性质 教案(新课标人教版.pdf

新 课 标 人 教 版 选 修 3 物 质 结 构 与 性 质 全 部 教 学 案 引 言【知 识 要 点】r 组 成 和 性 质 化 学 研 究 L性 质 和 变 化 1、分 子 的 组 成 不 同 结 构 不 同 性 质 不 同 J 元 素 种 类 一 样 2、分 子 组 成 相 同 I 结 构 不 同 性 质 不 同 化 学 式 3、分 子 组 成 不 同，但 结 构 相 似 性 质 相 似 4、无 机 物 中，化 学 组 成 相 同，但 晶 体 结 构 不 同，从 而 导 致 性 质 不 同。第 一 章 原 子 结 构 与 性 质 第 一 节 原 子 结 构【学 习 重 点】I、根 据 构 造 原 理 写 出 1 3 6号 元 素 原 子 的 电 子 排 布 式；2、核 外 电 子 的 运 动 状 态，电 子 云 与 原 子 轨 道；3、泡 利 原 理、洪 特 规 则。【学 习 难 点】1、电 子 云 和 原 子 轨 道；2、基 态、激 发 态 和 光 谱。（第 1课 时）【知 识 要 点】一、原 子 的 诞 生 1932年 勒 梅 特 首 次 提 出 了 现 代 宇 宙 大 爆 炸 理 论：整 个 宇 宙 最 初 聚 集 在 一 个“原 始 原 子”中，后 来 发 生 了 大 爆 炸，碎 片 向 四 面 八 方 散 开，形 成 了 我 们 的 宇 宙。大 爆 炸 后 两 小 时，诞 生 了 大 量 的 一、少 量 的 及 极 少 量 的 L i,然 后 经 过 长 或 短 的 发 展 过 程，以 上 元 素 发 生 原 子 核 的 熔 合 反 应，分 期 分 批 的 合 成 了 其 它 元 素。元 素 宇 宙 中 最 丰 富 的 元 素 占 88.6%（氮 1/8）,地 球 上 的 元 素 大 多 数 是 金 属，非 金 属 元 素（包 括 稀 有 气 体）仅 种。二、原 子 结 构 模 型（人 类 对 原 子 结 构 的 认 识 历 史）古 希 腊 哲 学 家 德 谟 克 利 特 是 原 子 学 说 的 奠 基 人，他 认 为 原 子 是 构 成 物 质 的 粒 子。万 物 都 是 由 间 断 的、不 可 分 的 粒 子 即 原 子 构 成 的，原 子 的 结 合 和 分 离 是 万 物 变 化 的 根 本 原 因。1、道 尔 顿 原 子 模 型（1803年）英 国 科 学 家 道 尔 顿 是 近 代 原 子 学 说 的 创 始 人。他 认 为 原 子 是 组 成 物质 的 基 本 粒 子，它 们 是 坚 实、不 可 再 分 的 实 心 球，同 种 原 子 的 质 量 和 性 质 都 相 同。2、汤 姆 生 原 子 模 型（1904年）英 国 科 学 家 汤 姆 生 发 现 了 电 子。他 认 为 原 子 是 一 个 平 均 分 布 着 正 电 荷 的 粒 子，其 中 镶 嵌 着 许 多 电 子，中 和 了 正 电 荷，从 而 形 成 了 中 性 原 子。（也 称“枣 糕”模 型 或“葡 萄 干 布 丁”模 型）3、卢 瑟 福 原 子 模 型（1911年）英 国 物 理 学 家 卢 瑟 福 根 据 a粒 子 散 射 实 验 提 出：在 原 子 的 中 心 有 一 个 带 正 电 荷 的 核，它 的 质 量 几 乎 等 于 原 子 的 全 部 质 量，电 子 在 它 的 周 围 沿 着 不 同 的 轨 道 运 转，就 象 行 星 环 绕 太 阳 运 转 一 样。（电 子 绕 核 旋 转 的 原 子 结 构 模 型）4、玻 尔 原 子 模 型（1913年）丹 麦 物 理 学 家 玻 尔 通 过 光 谱 研 究 提 出 电 子 在 核 外 空 间 的 一 定 轨 道 内 绕 核 做 高 速 圆 周 运 动 的 理 论。（核 外 电 子 分 层 排 布 的 原 子 结 构 模 型）5、电 子 云 模 型（1927年 1935年）又 称 现 代 物 质 结 构 学 说。奥 地 利 物 理 学 家 薛 定 谬 等 人 以 量 子 力 学 为 基 础，根 据 微 观 世 界 的 波 粒 二 象 性 规 律，提 出 用 量 子 力 学 的 方 法 描 述 核 外 电 子 运 动，即 用 电 子 云 描 述 核 外 电 子 的 运 动。随 着 现 代 科 学 技 术 的 发 展，科 学 家 已 经 能 利 用 电 子 显 微 镜 和 扫 描 隧 道 显 微 镜 来 拍 摄 表 示 原 子 图 像 的 照 片，并 且 能 在 晶 体 硅 表 面 上 用 探 针 对 硅 原 子 进 行“搬 迁”。三、能 层 与 能 级 1、对 于 多 电 子 原 子 的 核 外 电 子，按 能 量 的 差 异 将 其 分 成 不 同 的;在 同 一 个 原 子 中，离 核 越 近，电 子 能 量 越。由 里 向 外，分 别 用 字 母：_、_、_、_、_、_、_ 表 示 相 应 的 分 别 第 一、二、三、四、五、六、七 能 层。各 能 层 最 多 容 纳 的 电 子 数 为。能 层 二 三 四 五 六 七 符 号 K L M N 0 PQ最 多 电 子 数 2、对 于 多 电 子 原 子，同 一 能 层 的 电 子 能 量 也 可 能 不 同，将 其 分 成 不 同 的。同 一 能 层 里，能 级 的 能 量 按 s、p、d、f.的 次 序,即 E（s）E（p）E（d）nf.能 层 5)二 三 四 五 六 七 符 号 K L M N o PQ能 级(/)1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s.最 多 2.电 子 数.2n2（2）任 一 能 层，能 级 数 能 层 序 数（填“或“=”）（3）s、p、d、f可 容 纳 的 电 子 数 依 次 是、的 两 倍（4）同 一 能 级 容 纳 的 电 子 数 相 同 练 习：写 出 下 列 原 子 的 电 子 排 布 式。电 子 填 充 的 先 后 顺 序(构 造 原 理)为：Is 2s2P 3s3P 453d4P 5s4d5P 6s4f5d6p Is5f6d7p.ns(n 2)f(n l)d np构 造 原 理 揭 示 了 原 子 核 外 电 子 的 能 级 分 布。不 同 能 层 的 能 级 有 交 错 现 象，如 E(3d)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)等。构 造 原 理 是 书 写 基 态 原 子 电 子 排 布 式 的 依 据，也 是 绘 制 基 态 原 子 电 子 排 布 图(即 轨 道 表 示 式)的 主 要 依 据 之 一。如：Na：Is22s22P63sI能 级 符 号 上 面 数 字 是 该 能 级 上 的 电 子 数。练 习:写 出 下 列 原 子 的 电 子 排 布 式。13 A l 19K 2oC a26Fe 3$B r 37 K b也 可 以 简 写：如 7N:Ne 2s22P2”Na:H e 3sl练 习:写 出 下 列 原 子 的 电 子 排 布 式 的 简 写 形 式。13Al 19K 2oC a26Fe 3sB r 37Kb注 意：1 3 6号 元 素 24、29Cu不 符 合 构 造 原 理。24Cr Is22s22P63s23P634曳 29Cu Is22s22P63s23P兔 显 四、基 态、激 发 态、光 谱 1、基 态：能 量 状 态。如 处 于 最 低 能 量 状 态 的 原 子 称 为 基 态 原 子。2、激 发 态：能 量 状 态(相 对 基 态 而 言)。如 基 态 原 子 的 电 子 吸 收 能 量 后，电 子 跃 迁 至 较 高 能 级 成 为 激 发 态 原 子。3、基 态 与 激 发 态 相 互 转 化 的 能 量 转 化 的 关 系()能 量 基 态 原 子 激 发 态 原 子()能 量 4、光 谱：不 同 元 素 的 原 子 发 生 跃 迁 时 会 能 量(基 态 激 发 态)和 能 量(基 态 T激 发 态)，产 生 不 同 的 光 谱 原 子 光 谱(吸 收 光 谱 和 发 射 光 谱)。利 用 光 谱 分 析 可 以 发 现 新 元 素 或 利 用 特 征 谱 线 鉴 定 元 素。如 科 学 家 们 通 过 太 阳 光 谱 的 分 析 发 现 了 稀 有 气 体 氨，化 学 研 究 中 利 用 光 谱 分 析 检 测 一 些 物 质 的 存 在 与 含 量。五、电 子 云 与 原 子 轨 道 核 外 电 子 运 动 的 特 点：质 量 极 小 运 动 空 间 极 小 极 高 速 运 动 1、电 子 云：电 子 在 原 子 核 外 空 间 一 定 范 围 内 出 现 的,象 一 团 带 负 电 的 云 雾 笼 罩 在 原子 周 围。电 子 云 是 核 外 电 子 运 动 状 态 的 形 象 化 描 述。思 考：1S电 子 云，许 多 黑 点 是 否 代 表 电 子？2、原 子 轨 道 不 同 能 级 上 的 电 子 出 现 概 率 约 为 的 电 子 云 空 间 轮 廓 图 思 考:原 子 轨 道 与 宏 观 物 体 运 动 的 轨 道 是 否 相 同？s 电 子 的 原 子 轨 道 呈 对 称，每 个 s能 级 能 级 各 有 一 个 原 子 轨 道，能 层 序 数 越 大，s 原 子 轨 道 的 半 径 越 大。;p 电 子 的 原 子 轨 道 呈 形，每 个 P 能 级 有 一 个 轨 道，它 们 互 相 垂 直，分 别 以 Px、Py、Pz为 符 号。P 原 子 轨 道 的 平 均 半 径 也 随 能 层 序 数 增 大 而 增 大。d 能 级 各 有 一 个 原 子 轨 道；f能 级 各 有 个 原 子 轨 道。小 结:s、p、d、f可 容 纳 的 电 子 数 依 次 是 1、3、5、7的 两 倍，此 处 的 1、3、5、7应 为 s、p、d、f的 轨 道 数。据 此 分 析 每 个 轨 道 最 多 容 纳 各 电 子。3、轨 道 表 示 式：用“口”表 示 轨 道，用“广 或”广 表 示 容 纳 的 电 子。Is Is如：|H 2He 叵 Is 2s Is 2s 2p3口 叵 旧 c E E 口 口 注 意：、ns能 级 各 有 1个 轨 道，np能 级 各 有 3 个 轨 道，nd能 级 各 有 5 个 轨 道，nf能 级 各 有 7 个 轨 道。而 每 个 轨 道 里 最 多 能 容 纳 2 个 电 子，通 常 称 为 电 子 对，用 方 向 相 反 的 箭 头“门”来 表 示。“广 1”表 示 自 选 方 向 相 反。练 习:写 出 下 列 原 子 的 轨 道 表 示 式。7N KO13Al is A r26Fe 27co（1）泡 利 原 理：每 个 原 子 轨 道 里 最 多 只 能 容 纳 一 个 电 子，且 自 旋 方 向也 称 泡 利 不 相 容 原 理，任 何 一 个 原 子 里 绝 不 会 出 现 运 动 状 态 完 全 相 同 的 电 子。r 能 层 运 动 状 态 包 含，能 级 L 轨 道 自 旋 方 向（2）洪 特 规 则：电 子 排 布 在 同 一 能 级 的 各 个 轨 道 时，优 先 占 据 不 同 的 轨 道 且 自 旋 方 向 相 同。特 例：2 0 Is22s22P63s23P63d54sl 29Cu Is22s22P63s23P6 3/。4sl3d _ 3df t f t tIt It It It半 充 满 全 充 满 小 结:1、电 子 排 布 为 全 充 满、半 充 满 或 全 空 是 能 量 最 低，此 时 最 稳 定。2、基 态 原 子 的 核 外 电 子 排 布 要 遵 循 的 原 则 是、.3、核 外 电 子 的 表 示 方 法（1）电 子 式（2）原 子 结 构 示 意 图（3）核 外 电 子 排 布 式（4）轨 道 表 示 式【巩 固 练 习】1、下 列 有 关 电 子 云 和 原 子 轨 道 的 说 法 正 确 的 是（）A、原 子 核 外 的 电 子 象 云 雾 一 样 笼 罩 在 原 子 核 周 围，故 称 电 子 云 B、s 能 级 的 原 子 轨 道 呈 球 形，处 在 该 轨 道 上 的 电 子 只 能 在 球 壳 内 运 动 C、p 能 级 的 原 子 轨 道 呈 纺 锤 形，随 着 能 层 的 增 加，p 能 级 原 子 轨 道 也 在 增 多 D、与 s 电 子 原 子 轨 道 相 同，p 电 子 原 子 轨 道 的 平 均 半 径 随 能 层 的 增 大 而 增 大 2、当 镁 原 子 由 Is22s22P63s2Tls22s22P63P2时，以 下 认 识 正 确 的 是（）A、镁 原 子 由 基 态 转 化 成 激 发 态，这 一 过 程 中 吸 收 能 量 B、镁 原 子 由 激 发 态 转 化 成 基 态，这 一 过 程 中 释 放 能 量 C、转 化 后 位 于 p 能 级 上 的 两 个 电 子 处 于 同 一 轨 道，且 自 旋 方 向 相 同 D、转 化 后 镁 原 子 与 硅 原 子 电 子 层 结 构 相 同，化 学 性 质 相 似 3、一 个 电 子 排 布 为 Is22s22P63s23Pl的 元 素 最 可 能 的 价 态 是（）A、+1 B、+2 C、+3 D、14、下 列 关 于 稀 有 气 体 的 叙 述 不 正 确 的 是（）A、原 子 的 电 子 排 布 最 外 层 都 是 以 P6结 束 B、其 原 子 与 同 周 期 I A、H A 族 阳 离 子 具 有 相 同 电 子 排 布 式 C、化 学 性 质 非 常 不 活 泼D、一 定 条 件 下，也 可 以 形 成 稀 有 气 体 化 合 物 4、下 列 基 态 原 子 的 电 子 构 型 中，正 确 的 是()A、3d94s2 B、3d44s2 C、4dl05s0 D、4dti5s25、同 一 原 子 的 基 态 和 激 发 态 相 比 较 A、基 态 时 的 能 量 比 激 发 态 时 高 C、基 态 时 的 能 量 比 激 发 态 时 低)B、基 态 时 比 较 稳 定 D、激 发 态 时 比 较 稳 定 6、若 某 基 态 原 子 的 外 围 电 子 排 布 为 4dl5s2,则 下 列 说 法 正 确 的 是)A、该 元 素 基 态 原 子 中 共 有 3 个 电 子 B、该 元 素 原 子 核 外 有 5 个 电 子 层 C、该 元 素 原 子 最 外 层 共 有 3 个 电 子 D、该 元 素 原 子 M 能 层 共 有 8 个 电 子 7、下 表 列 出 了 核 电 荷 数 为 21 2 5的 元 素 的 最 高 正 化 合 价，回 答 下 列 问 题:元 素 名 称 铳 钛 钮 格 镐 元 素 符 号 Sc Ti V Cr Mn核 电 荷 数 21 22 23 24 25最 高 正 价+3+4+5+6+7(1)写 出 下 列 元 素 基 态 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式:S c TiV Mn(2)对 比 上 述 五 种 元 素 原 子 的 核 外 电 子 排 布 与 元 素 的 最 高 正 化 合 价，你 发 现 的 规 律 是;出 现 这 一 现 象 的 原 因 是。8、以 下 列 出 的 是 一 些 原 子 的 2P能 级 和 3 d能 级 中 电 子 排 布 的 情 况。试 判 断，哪 些 违 反 了 泡 利 不 相 容 原 理，哪 些 违 反 了 洪 特 规 则。(1)f t tf(2)t I It I I I(3)”“I t违 反 泡 利 不 相 容 原 理 的 有,违 反 洪 特 规 则 的 有。9、某 元 素 的 激 发 态 原 子 的 电 子 排 布 式 为 Is2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P则 该 元 素 基 态 原 子 的 电 子 排 布 式 为;元 素 符 合 为。巩 固 练 习 参 考 答 案：1、D 2、A 3、C 4、AB 5、C 6、B7、Is22s22P63s23P63dzs2 Is22s22P63s23P63d24s21 s22s22P63s23P63d34s2 1 s22s22P63s23P63d54s28、(1)(2)(4)(5)9、Is22s22P63s23P4 S第 二 节 原 子 结 构 与 元 素 的 性 质 一、原 子 结 构 与 元 素 周 期 表 在 周 期 表 中 同 一 横 行 的 元 素 原 子 所 含 有 的 相 同。同 一 纵 行 相 同。每 一 个 周 期 总 是 由(ns1)开 始 到(ns2npD 结 束.如 此 循 环 往 复，可 见 元 素 周 期 系 的 形 成 是 由 于 的 排 布 发 生 周 期 性 的 重 复。随 着 核 电 荷 数 的 递 增，电 子 在 能 级 里 的 填 充 顺 序 遵 循 原 理，不 同 周 期 里 所 含 元 素 种 类 不 一 定 相 同，并 且 随 着 周 期 序 号 的 递 增，金 属 元 素 的 种 类 也 逐 渐,非 金 属 的 种 类 也 逐 渐 o周 期 一 二 三 四 五 六 七 合 计 元 素 种 类 金 属 元 素 种 类 未 排 满 非 金 属 元 素 种 类 未 排 满 通 过 上 述 表 格 我 们 发 现 非 金 属 元 素 种 类+周 期 序 数=科 学 探 究 1、元 素 的 分 区 和 族 l)s区：必 1 2 最 后 的 电 子 填 在 _ 上，包 括,属 于 活 泼 金 属，为 碱 金 属 和 碱 土 金 属；2叶 区:最 后 的 电 子 填 在 上，包 括 族 元 素，为 非 金 属 和 少 数 金 属；3)1区：缶-1*%1/,最 后 的 电 子 填 在 上，包 括 族 元 素，为 过 渡 金 属；4)ds区：(n WnsiH,(n-l)d全 充 满，最 后 的 电 子 填 在 _上，包 括,包 括 元 素 区 全 是 金 属 元 素，非 金 属 元 素 主 要 集 中 _ 区。主 族 主 要 含 区，副 族 主 要 含 _区，过 渡 元 素 主 要 含 _区。思 考 周 期 表 上 的 外 围 电 子 排 布 称 为“”，这 是 由 于 这 些 能 级 上 的 电 子 数 可 在 化 学 反 应 中 o小 结：S 区 元 素 价 电 子 特 征 排 布 为 n S-,价 电 子 数 等 于 族 序 数。d 区 元 素 价 电 子 排 布 特 征 为(n-l)dns12；价 电 子 总 数 等 于 列 序 数；ds区 元 素 特 征 电 子 排 布 为(n-l)dins 2,价 电 子 总 数 等 于 所 在 的 列 序 数；p 区 元 素 特 征 电 子 排 布 为 ns2np-6,价 电 子 总 数 等 于 主 族 序 数。每 个 纵 行 价 电 子 总 数 是 否 相 等？练 习：原 子 电 子 排 布 式 在 周 期 表 是 金 属 还 最 高 价 氧 化 物 的 水 化 物 气 态 氢 化 序 数 中 的 位 置 是 非 金 属 化 学 式 及 酸 碱 性 物 的 化 学 式 15Is22s22P63s23P4第 二 周 期 VA族 二、元 素 周 期 律(1)原 子 半 径 原 子 半 径 的 大 小 取 决 于 和。能 层 数 越 多，电 子 间 的 将 使 原 子 的 半 径 O核 电 核 数 越 大，核 对 电 子 的 引 力 也 就 越，将 使 原 子 的 半 径 越 同 周 期 主 族 元 素 从 左 到 右，原 子 半 径 逐 渐 元 素 周 期 表 中，同 主 族 元 素 从 上 到 下，原 子 半 径 逐 渐 推 广：也 可 以 用 于 比 较 离 子 半 径 的 大 小 同 种 元 素 离 子 半 径 大 小 比 较：阴 离 子 半 径 原 子 半 径 阳 离 子 半 径 原 子 半 径 半 径 大 小 比 较：Na Na+Cl ClFe2+Fe3+不 同 种 元 素 的 原 子 和 离 子 半 径 大 小 比 较 Na Mg C FN3_ O2_ FNa+Mg2+QF-Na+小 结：上 一 周 期 的 阴 离 子 和 下 一 周 期 阳 离 子 核 外 电 子 排 布,但 核 电 荷 数 逐 渐 增 加，所 以 上 一 周 期 阴 离 子 的 半 径 下 一 周 期 阳 离 子 的 半 径。(2)电 离 能 1、第 一 电 离 能 L：态 电 性 基 态 原 子 失 去 个 电 子，转 化 为 气 态 基 态 正 离 子 所 需 要 的 叫 做 第 一 电 离 能。第 一 电 离 能 越 大，金 属 活 动 性 越 o同 一 元 素 的 第 二 电 离 能 第 一 电 离 能。2、递 变 规 律 周 一 周 期 同 一 族 第 一 电 离 能 从 左 往 右，第 一 电 离 能 呈 增 大 的 趋 势 从 上 到 下，第 一 电 离 能 呈 减 小 趋 势。(1)、第 一 电 离 能 越，越 易 失 电 子，金 属 的 活 泼 性 就 越。因 此 碱 金 属 元 素 的 第 一 电 离 能 越 小，金 属 的 活 泼 性 就 越。(2).气 态 电 中 性 原 子 失 去 一 个 电 子 转 化 为 一 价 气 态 基 态 正 离 子 所 需 要 的 能 量 叫 做 第 一 电 离 能(用 h 表 示)，从 一 价 气 态 基 态 正 离 子 中 再 失 去 一 个 电 子 所 需 消 耗 的 能 量 叫 做 第 二 电 离 能(用 h表 示），依 次 类 推，可 得 到 卜、4、15同 一 种 元 素 的 逐 级 电 离 能 的 大 小 关 系：LI2I3LI5即 一 个 原 子 的 逐 级 电 离 能 是 逐 渐 的。这 是 因 为 随 着 电 子 的 逐 个 失 去，阳 离 子 所 带 的 正 电 荷 数 越 来 越，再 要 失 去 一 个 电 子 需 克 服 的 电 性 引 力 也 越 来 越,消 耗 的 能 量 也 越 来 越。（3）B e 的 价 电 子 排 布 为 2s2,是 结 构，比 较 稳 定，而 B 的 价 电 子 排 布 为 2s?2pl,、比 Be不 稳 定，因 此 失 去 第 一 个 电 子 B 比 Be容 易，第 一 电 离 能 小。镁 的 第 一 电 离 能 比 铝 的 大，原 因 _磷 的 第 一 电 离 能 比 硫 的 大，原 因 _（4）N a 的 L 比 k 小 很 多，电 离 能 差 值 很 大，说 明 失 去 第 一 个 电 子 比 失 去 第 二 电 子 容 易 得 多，所 以 N a 容 易 失 去 一 个 电 子 形 成+1 价 离 子：M g 的 11和 上 相 差 不 多，而 b 比 b 小 很 多，所 以 Mg容 易 失 去 两 个 电 子 形 成 十 2 价 离 子；A1的 小 I2、b 相 差 不 多，而 b 比 L 小 很 多，所 以 A1容 易 失 去 三 个 电 子 形 成+3价 离 子。而 电 离 能 的 突 跃 变 化，说 明 核 外 电 子 是 分 排 布 的。练 习 1、下 列 各 组 微 粒 按 半 径 逐 渐 增 大，还 原 性 逐 渐 增 强 的 顺 序 排 列 的 是（AD）A.Na、K、Rb B.F、Cl、BrC.Mg2+、Al2 Zn2+D.Cl Br V2、除 去 气 态 原 子 中 的 一 个 电 子 使 之 成 为 气 态+1 价 阳 离 子 时 所 需 外 界 提 供 的 能 量 叫 做 该 元 素 的 第 一 电 离 能。右 图 短 周 期 的 一 部 分，其 中 第 一 电 离 能 最 小 的 元 素 是 CC D3、在 下 面 的 电 子 结 构 中，第 一 电 离 能 最 小 的 原 子 可 能 是（C）A ns2np3B ns2np5C ns2np4D ns2np6（3）电 负 性 1、金 属 性 越 强,金 属 元 素 原 子 越 容 易 电 子,对 键 合 电 子 的 吸 引 能 力 越,电 负 性 越;倒 过 来 说 也 成 立。非 金 属 性 越 强：非 金 属 元 素 原 子 越 容 易 一 电 子，对 键 合 电 子 的 吸 引 能 力 越，电 负 性 越;倒 过 来 说 也 成 立。故 可 以 用 电 负 性 来 度 量 金 属 性 与 非 金 属 性 的 相 对 强 弱。鲍 林 利 用 实 验 数 据 进 行 了 理 论 计 算，以 氟 的 电 负 性 为 和 锂 的 电 负 性 为 作 为 相 对 标 准，得 出 各 元 素 的 电 负 性。金 属 的 电 负 性 小 于,非 金 属 的 电 负 性 大 于,2、同 周 期 元 素 从 左 往 右，元 素 的 电 负 性 总 体,表 明 金 属 性 逐 渐,非 金 属 性 逐 渐。同 主 族 元 素 从 上 往 下，元 素 的 电 负 性 总 体,表 明 元 素 的 金 属 性 逐 渐,非 金 属 性逐 渐 03、对 角 线 规 则 某 些 主 族 元 素 与 右 下 方 的 主 族 元 素 的 有 些 性 质,被 称 为 对 角 线 原 则。请 查 阅 电 负 性 表 给 出 相 应 的 解 释？Li Be BMg Al Si练 习：1、电 负 性 的 大 小 也 可 以 作 为 判 断 金 属 性 和 非 金 属 性 强 弱 的 尺 度 下 列 关 于 电 负 性 的 变 化 规 律 正 确 的 是（A）A.周 期 表 从 左 到 右，元 素 的 电 负 性 逐 渐 变 大 B.周 期 表 从 上 到 下，元 素 的 电 负 性 逐 渐 变 大 C.电 负 性 越 大，金 属 性 越 强 D.电 负 性 越 小，非 金 属 性 越 强 2、元 素 电 负 性 随 原 子 序 数 的 递 增 而 增 强 的 是（D）A.Na K Rb B.N P AsC.O S Cl D.Si P Cl3、根 据 对 角 线 规 则，下 列 物 质 的 性 质 具 有 相 似 性 的 是（AC）A、硼 和 硅 B、铝 和 铁 C、镀 和 铝 D、铜 和 金第 二 章 分 子 结 构 与 性 质 第 一 节 共 价 键【教 学 目 标】1、复 习 化 学 键 的 概 念，能 用 电 子 式 表 示 常 见 物 质 的 离 子 键 或 共 价 键 的 形 成 过 程。2、知 道 共 价 键 的 主 要 类 型 3 键 和 兀 键。3、说 出 3 键 和 无 键 的 明 显 差 别 和 一 般 规 律。4、认 识 键 能、键 长、键 角 等 键 参 数 的 概 念 5、能 用 键 参 数 一 一 键 能、键 长、键 角 说 明 简 单 分 子 的 某 些 性 质 6、知 道 等 电 子 原 理，结 合 实 例 说 明“等 电 子 原 理 的 应 用”【教 学 重 点、难 点】1、价 层 电 子 对 互 斥 模 型 2、键 参 数 的 概 念，等 电 子 原 理【教 学 过 程】复 习 引 入：NaCl、H C I的 形 成 过 程 离 子 键：阴 阳 离 子 间 的 相 互 作 用。共 价 键：原 子 间 通 过 共 用 电 子 对 形 成 的 相 互 作 用。使 离 子 相 结 合 或 原 子 相 结 合 的 作 用 力 通 称 为 化 学 键。共 价 键 是 现 代 化 学 键 理 论 的 核 心。第 一 节 共 价 键 一、共 价 键 1、定 义：原 子 间 通 过 共 用 电 子 对 形 成 的 相 互 作 用。练 习：用 电 子 式 表 示 H?、HCk C h的 形 成 过 程 H2 _HC1 _Cl2 _思：为 什 么 H?、Cl2是 双 原 子 分 子，而 稀 有 气 体 是 单 原 子 分 子？2、形 成 共 价 键 的 条 件：两 原 子 都 有 单 电 子 讨 论：按 共 价 键 的 共 用 电 子 对 理 论，是 否 有 H3、H2C k CI3的 分 子 存 在？3、共 价 键 的 特 性 一：饱 和 性 讲：对 于 主 族 元 素 而 言，内 层 电 子 一 般 都 成 对，单 电 子 在 最 外 层。如：H Is1,Cl Is22s22P63s23P5H、C l最 外 层 各 缺 一 个 电 子，于 是 两 原 子 各 拿 一 电 子 形 成 一 对 共 用 电 子 对 共 用，由 于 C1吸 引 电 子 对 能 力 稍 强，电 子 对 偏 向 C1（并 非 完 全 占 有），C 1略 带 部 分 负 电 荷，H 略 带 部 分 正 电 荷。讨 论：共 用 电 子 对 中 H、C 1的 两 单 电 子 自 旋 方 向 是 相 同 还 是 相 反？设 问：前 面 学 习 了 电 子 云 和 轨 道 理 论，对 于 HC1中 H、C1原 子 形 成 共 价 键 时、电 子 云 如 何 重 叠？例：出 的 形 成、/一、-9 1s1 相 互 靠 拢 电 子 云 相 互 重 叠 形 成 H2分 子 的 共 价 键（H-H）由 此 可 见，共 价 键 可 看 成 是 电 子 云 重 叠 的 结 果。电 子 云 重 桎 程 度 越 大，则 形 成 的 共 价 键 越 牢 固。出 里 的 共 价 键 称 为 B 键。形 成 3 键 的 电 子 称 为 8 电 子。4、共 价 键 的 种 类（1）3 键：（以“头 碰 头”重 叠 形 式）a、特 征：以 形 成 化 学 键 的 两 原 子 核 的 连 线 为 轴 作 旋 转 操 作，共 价 键 电 子 云 的 图 形 不 变，这 种 特 征 称 为 轴 对 称。讲：此 分 子 里 的 3 键 是 由 两 个 s 电 子 重 叠 形 成 的，可 称 为 S-S3键。下 图 为 HC1、Ch 中 电 子 云 重 叠：未 成 对 电 子 的 电 子 云 相 互 靠 拢 电 子 云 相 互 重 叠 形 成 的 共 价 单 键 的 电 子 云 图 像 未 成 对 电 子 的 电 子 云 相 互 靠 拢 电 子 云 相 互 重 叠 形 成 的 共 价 单 键 的 电 子 云 图 像 HC1分 子 里 的 8 键 是 由 H 的 一 个 s 电 子 和 C1的 一 个 P 电 子 重 叠 形 成 的，可 称 为 S-P6键。Cb 分 子 里 的 8 键 是 由 C1的 两 个 P 电 子 重 叠 形 成 的，可 称 为 P-P3键。b、种 类：S-S3键 S-P3键 P-P3键 思 考：W 中 两 个 N 电 子 云 如 何 重 叠？结 论：P 电 子 和 P 电 子 除 能 形 成 B 键 外，还 能 形 成 兀 键，形 成 兀 键 的 电 子 称 为 71电 子。（2）兀 键（以“肩 并 肩”重 叠 形 式）两 个 原 子 相 互 接 近 电 子 云 重 叠 兀 键 的 电 子 云 a.特 征：每 个 兀 键 的 电 子 云 由 两 块 组 成，分 别 位 于 由 两 原 子 核 构 成 平 面 的 两 侧，如 果 以 它 们 之 间 包 含 原 子 核 的 平 面 为 镜 面，它 们 互 为 镜 像，这 种 特 征 称 为 镜 像 对 称。由 此 可 见，共 价 键 还 具 有 方 向 性。3、共 价 键 的 特 性 二：方 向 性（离 子 键 没 有 饱 和 性 和 方 向 性。）小 结：3 键 和 无 键 比 较3 键、兀 键 总 称 价 键 轨 道，是 分 子 结 构 的 价 键 理 论 中 最 基 本 的 组 成 部 分。5 键 无 键 重 叠 方 式 头 碰 头 肩 并 肩 强 度 强 度 较 大 不 如 B 键 牢 固 成 键 电 子 S-S S-P P-P P-P分 析：哪 些 共 价 犍 是 6 键，哪 些 共 价 键 是 兀 键？一 般 规 律 是：共 价 单 键 是 6 键；共 价 双 键 中 有 一 个 是 6 键，另 一 个 是 兀 键，共 价 叁 键 中 含 一 个 3 键 和 两 个 兀 键。练 习：乙 烷、乙 烯 和 乙 焕 分 子 中 的 共 价 键 分 别 由 几 个 3 键 和 几 个 兀 键 组 成？【巩 固 练 习】1、下 列 关 于 化 学 键 的 说 法 不 正 确 的 是(D)A.化 学 键 是 一 种 作 用 力 B.化 学 键 可 以 是 原 子 间 作 用 力，也 可 以 是 离 子 间 作 用 力 C.化 学 键 存 在 于 分 子 内 部 D.化 学 键 存 在 于 分 子 之 间 2、下 列 物 质 中，属 于 共 价 化 合 物 的 是(C)A.I2 B.BaCl2 C.H2so4 D.NaOH3、对 B 键 的 认 识 不 正 确 的 是(A)A.3 犍 不 属 于 共 价 键，是 另 一 种 化 学 键 B.S-S3键 与 S-P6键 的 对 称 性 相 同 C.分 子 中 含 有 共 价 键，则 至 少 含 有 一 个 3 键 D.含 有 71键 的 化 合 物 与 只 含 3 键 的 化 合 物 的 化 学 性 质 不 同 5、乙 烯 分 子 中 C-C之 间 有 L 个 键，个 兀 键。乙 烯 易 发 生 加 成 反 应 是 因 为 分 子 中 C-C之 间 的 一 个 _兀 _键 易 断 裂。过 渡：不 同 原 子 间 的 价 键 轨 道，其 强 度、性 质 等 也 有 所 不 同，如 何 比 较？二、键 参 数 在 第 一 章 中 讨 论 过 电 离 能，我 们 知 道，原 子 失 去 电 子 要 吸 收 能 量。反 过 来，原 子 吸 引 电 子，要 放 出 能 量。因 此，原 子 形 成 共 价 键 相 互 结 合，放 出 能 量，由 此 形 成 了 键 能 的 概 念。1、键 能(1)概 念：气 态 基 态 原 子 形 成 1 mol化 学 键 所 释 放 出 的 最 低 能 量。(2)单 位：kJ/mol,取 正 值。阅 读：课 本 30页，表 2-1思 考：键 能 大 小 与 键 的 强 度 的 关 系？键 能 化 学 反 应 的 能 量 变 化 的 关 系？(3)意 义：键 能 越 大，形 成 化 学 键 放 出 的 能 量 越 大，化 学 键 越 稳 定，越 不 容 易 被 打 断。思 考 与 交 流：课 本 32页 1、22、键 长（1）概 念：形 成 共 价 键 的 两 原 子 间 的 核 间 距。（相 同 原 子 的 共 价 键 键 长 的 一 半 称 为 共 价 半 径）（2）单 位：pm（1 pm=10 12m）（3）意 义：键 长 越 短，往 往 键 能 越 大，共 价 键 越 牢 固，形 成 的 物 质 越 稳 定。小 结：键 能、键 长 都 可 以 用 来 衡 量 共 价 犍 的 稳 定 性。设 问：多 原 子 分 子 的 形 状 如 何？这 就 涉 及 到 多 原 子 分 子 中 两 共 价 键 之 间 的 夹 角 的 问 题。3、键 角：多 原 子 分 子 中 的 两 个 共 价 键 之 间 的 夹 角。是 描 述 分 子 立 体 结 构 的 重 要 参 数。例 如：CO2结 构 为 O=C=O,键 角 为 180。，为 直 线 形 分 子。H2O 键 角 105 V 形 CH4键 角 10928 正 四 面 体 总 结：键 能、键 长 决 定 了 共 价 键 的 稳 定 性；键 长、键 角 决 定 了 分 子 的 空 间 构 型。三、等 电 子 原 理 阅 读 课 本 3 2页 表 2 31.等 电 子 原 理：原 子 总 数 相 同，价 电 子 总 数 也 相 同 的 微 粒，其 具 有 相 似 的 化 学 键 特 征，使 得 许 多 性 质 相 近。2.等 电 子 体：原 子 总 数 相 同，价 电 子 总 数 也 相 同 的