物质结构讲座幻灯片.ppt

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1、物质结构讲座第1页，共27页，编辑于2022年，星期日物质结构原原子子结结构构分分子子结结构构晶晶体体结结构构原原子子核核核核外外电电子子化化学学键键分分子子构构型型分分子子极极性性晶晶体体类类型型晶晶体体计计算算分子分子间作间作用力用力第2页，共27页，编辑于2022年，星期日1、原子的组成一、原子结构质子质子 带正电原子核原子核原子中子原子中子不带电核外电子核外电子带负电2、表示方法表示方法 AZX3、两个关系两个关系:质量关系:AZN电性关系:质子数核外电子数核电荷数原子序数质子数核外电子数核电荷数原子序数4、元素的相对原子质量 元素的近似相对原子质量第3页，共27页，编辑于2022年，

2、星期日 5、判断原子结构的要点、判断原子结构的要点特征离子结构特征离子结构最外层电子数最外层电子数3，必是主族元素，必是主族元素最外层电子数为最外层电子数为12，可能是，可能是IA、IIA、副族、副族、He和某些离子（和某些离子（H-）次外层电子数为次外层电子数为2个，可能是第二周期元个，可能是第二周期元素或第三周期元素的阳离子素或第三周期元素的阳离子1H就是质子就是质子 自然界中非金属性最强的元素是自然界中非金属性最强的元素是F，金属性金属性最强的是最强的是Cs.第4页，共27页，编辑于2022年，星期日6、核外电子的排布、核外电子的排布v v（1 1）电子层名称）电子层名称）电子层名称）电

3、子层名称KKL LMMN NOOP P。v v（2 2）表示：原子（离子）结构示意图表示：原子（离子）结构示意图v v（3 3）价电子）价电子）价电子）价电子v v（4）排布规律）排布规律v v能量最低原则能量最低原则能量最低原则能量最低原则v v2 2n n2 2规则规则规则规则v v限制：最外层；次外层；倒数第三层限制：最外层；次外层；倒数第三层第5页，共27页，编辑于2022年，星期日v v（5）特定电子数的微粒）特定电子数的微粒v v10e:e:简单原子（离子）：简单原子（离子）：简单原子（离子）：简单原子（离子）：Ne、F-、NaNa+、Mg2+2+、AlAl3+3+v v分子（氢化

4、物）：分子（氢化物）：分子（氢化物）：分子（氢化物）：CHCH4 4、NH3 3、HH2OO、HFHFv v复杂离子：复杂离子：复杂离子：复杂离子：NHNH4 4+、HH3 3O+、OH-、NHNH2-v v18e：简单原子（离子）：简单原子（离子）：Ar、S2-2-、HSHS-、Cl-、K+、v v Ca2+2+v v分子（氢化物分子（氢化物）：）：）：）：SHSH4 4、PHPH3 3、HH2 2S、HCl、F2 2、H2 2OO2 2、N2 2H4 4 、CHCH3 3F、CH3 3OHOH、CH CH3CHCH3 3 、NHNH2 2OHOH、CHCH3NH2 2v v 复杂离子：复杂

5、离子：N N2 2H62+2+第6页，共27页，编辑于2022年，星期日离子键离子键离子化合物离子化合物共价键共价键极性键极性键配位键配位键共价分子共价分子极性分子极性分子非极性分子非极性分子单质单质 化合物化合物化学键化学键离子键离子键离子化合物离子化合物共价键共价键极性键极性键配位键配位键共价分子共价分子极性分子极性分子非极性分子非极性分子单质单质 化合物化合物非极性键非极性键化学键的类型：金属键金属键第7页，共27页，编辑于2022年，星期日化学键离子键共价键金属键存在离子键的物质：强碱、含氧酸盐、铵盐、活泼金属氧化物、氟化物、氯化物等只有共价键的物质：非金属单质、非金属氧化物、非金属氢

6、化物、酸、弱碱、部分盐、大多数有机物。存在：金属单质、合金第8页，共27页，编辑于2022年，星期日 配 位 键 由一个原子提供孤对电子，另一个原子提由一个原子提供孤对电子，另一个原子提供空轨道形成的共价键称配位键。供空轨道形成的共价键称配位键。氨根离子与水合氢离子等是通过配位键形成的。氨根离子与水合氢离子等是通过配位键形成的。H O H H O H H H+第9页，共27页，编辑于2022年，星期日 H N H H HN HH H H N H H H 或或H+其它有配位键的其它有配位键的:氯化铝：含氧酸：如：硫酸、高氯酸等如：硫酸、高氯酸等第10页，共27页，编辑于2022年，星期日分 子

7、构 型第11页，共27页，编辑于2022年，星期日v vP4：6060HH2 2S：92v vH2O：104.5NH3：10718v vCH4 4、CX4、金刚石、金刚石、金刚石、金刚石、Si、SiH4、SiX4 NH4+:10928v vC2 2HH4 4、BF3、苯、石墨苯、石墨:120v vCO2、CSCS2、C2HH2:180常见物质的键角常见物质的键角第12页，共27页，编辑于2022年，星期日1.第13页，共27页，编辑于2022年，星期日分子间作用力 分子间作用力影响的因素熔、沸点、熔、沸点、溶解性、溶解性、影响分子间作用力的因素分子量、分子的极性氢键概念：分子中与电负性较大的元

8、素（一般指F、O、N）相结合的氢原子和另一个分子中电负性较大的原子间产生的作用力。特点：氢键的键长、饱和性、方向性。存在：水、液氨、氟化氢、含氧酸、醇等第14页，共27页，编辑于2022年，星期日晶体类型：v v1 1、概念及比较、概念及比较、概念及比较、概念及比较 离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体 构成微粒构成微粒 阴阳离子原子分子金属阳离子阴阳离子原子分子金属阳离子和自由电子和自由电子微粒间作用力微粒间作用力 离子键离子键 共价键共价键 范德化力范德化力 金属键金属键熔沸点较高很高低多数高，少数低熔沸点较高很高低多数高，少数低 硬度硬度 硬而脆很大很小有硬，

9、有软硬而脆很大很小有硬，有软导电熔化、溶于水不导电不导电电的良导体导电熔化、溶于水不导电不导电电的良导体导热性导热性 热的不良导体热的不良导体 热的良导体热的良导体物质类别强碱金刚石、硅、硼物质类别强碱金刚石、硅、硼 酸酸 金属单质金属单质绝大部分盐绝大部分盐 SiO2、SiC、Si3N4某些非金属某些非金属 和合金和合金 活泼金属氧化物活泼金属氧化物 氧化物氧化物第15页，共27页，编辑于2022年，星期日晶体类型的判断晶体类型的判断1离子晶体：固态不导电，熔融状态下导电的物质，熔沸离子晶体：固态不导电，熔融状态下导电的物质，熔沸点高，能溶于水而不溶于有机溶剂的物质。点高，能溶于水而不溶于有

10、机溶剂的物质。2原子晶体：常温下是固体，熔沸点高，不溶于水和有机原子晶体：常温下是固体，熔沸点高，不溶于水和有机溶剂的物质，直接由原子构成，以共价键结合，排列成空间溶剂的物质，直接由原子构成，以共价键结合，排列成空间网状结构。网状结构。3分子晶体：室温下是气体或易挥发、易升华的物质或易溶于分子晶体：室温下是气体或易挥发、易升华的物质或易溶于有机溶剂的物质。有机溶剂的物质。4金属晶体：金属单质或合金，常温下固体能导电、导热或有金属晶体：金属单质或合金，常温下固体能导电、导热或有延展性的物质。延展性的物质。第16页，共27页，编辑于2022年，星期日v2、晶体类型的判断、晶体类型的判断v离子晶体：

11、离子晶体：固态不导电，固态不导电，熔融状态下导电的物质熔融状态下导电的物质熔沸点高，能溶于水而不溶于有机溶剂的物质熔沸点高，能溶于水而不溶于有机溶剂的物质v原子晶体：原子晶体：常温下是固体，常温下是固体，熔沸点高，不溶于水和有机溶剂的物质熔沸点高，不溶于水和有机溶剂的物质，直接由原子构，直接由原子构成，以共价键结合，排列成空间网状结构成，以共价键结合，排列成空间网状结构v分子晶体分子晶体室温下是气体或室温下是气体或易挥发、易升华的物质易挥发、易升华的物质或易溶于有机溶剂的物质或易溶于有机溶剂的物质v金属晶体：金属单质或合金金属晶体：金属单质或合金常温下固体能导电、导热或有延展性的物质常温下固体

12、能导电、导热或有延展性的物质第17页，共27页，编辑于2022年，星期日v3、物质熔沸点的比较、物质熔沸点的比较v（1）不同晶体类型）不同晶体类型v原子晶体离子晶体分子晶体原子晶体离子晶体分子晶体v（2）同种晶体类型）同种晶体类型v原子晶体：键能越大熔沸点越高原子晶体：键能越大熔沸点越高v离子晶体：离子所带电荷越多，半径越小熔沸点越高离子晶体：离子所带电荷越多，半径越小熔沸点越高v金属晶体金属晶体同主族：降低同周期：升高合金各组成成分熔沸点同主族：降低同周期：升高合金各组成成分熔沸点v分子晶体分子晶体a 组成与结构相似的物质：分子量越大，熔沸点越高。组成与结构相似的物质：分子量越大，熔沸点越高

13、。b组成与结构不相似，但组成与结构不相似，但M相近的物质：极性越大，熔沸点越高。相近的物质：极性越大，熔沸点越高。c 同分异构体：与分子的形状有关。同分异构体：与分子的形状有关。d 与与C=C有关：硬脂酸甘油酯油酸甘油酯有关：硬脂酸甘油酯油酸甘油酯第18页，共27页，编辑于2022年，星期日v4、常见晶体的结构、常见晶体的结构v v（1）NaClNaCl1个个NaNa+周围最近的周围最近的周围最近的周围最近的ClCl有几个？有几个？有几个？有几个？1个个ClCl 周围最近的周围最近的周围最近的周围最近的NaNa+有几个？有几个？1 1个个个个Cl 周围最近的周围最近的ClCl有几个？有几个？有

14、几个？有几个？设晶胞边长为设晶胞边长为设晶胞边长为设晶胞边长为a a，则离子键键长为多少？则离子键键长为多少？则离子键键长为多少？则离子键键长为多少？v v（2 2）CsClCsClv v（3 3）COCO2 2v v（4）金刚石金刚石金刚石金刚石v v（5 5）石墨）石墨）石墨）石墨第19页，共27页，编辑于2022年，星期日v5、常见晶体的计算、常见晶体的计算v v（1 1）微粒数、健数的计算）微粒数、健数的计算）微粒数、健数的计算）微粒数、健数的计算该微粒被几个结构单元共用：氯化钠、氯化铯、石该微粒被几个结构单元共用：氯化钠、氯化铯、石该微粒被几个结构单元共用：氯化钠、氯化铯、石该微粒被

15、几个结构单元共用：氯化钠、氯化铯、石墨、金刚石、硼化镁等墨、金刚石、硼化镁等墨、金刚石、硼化镁等墨、金刚石、硼化镁等v v（2 2）键长的计算？）键长的计算？）键长的计算？）键长的计算？v v（3 3）表面原子占总原子数的百分比。表面原子占总原子数的百分比。v v （4）空域的计算空域的计算第20页，共27页，编辑于2022年，星期日第21页，共27页，编辑于2022年，星期日随着原子序数的递增随着原子序数的递增元素原子的核外电子排布呈现周期元素原子的核外电子排布呈现周期性变化性变化元素原子半径呈现周期性变化元素原子半径呈现周期性变化元素化合价呈现周期性变化元素化合价呈现周期性变化第22页，共

16、27页，编辑于2022年，星期日元素化学性质与原子结构的关系元素化学性质与原子结构的关系判断元素金属性强弱的方法判断元素金属性强弱的方法1、单质跟水（或酸）反应置换出氢的难易、单质跟水（或酸）反应置换出氢的难易2、最高价氧化物的水化物、最高价氧化物的水化物氢氧化物的碱氢氧化物的碱 性强弱性强弱判断元素非金属性强弱的方法判断元素非金属性强弱的方法2、最高价氧化物的水化物的酸性强弱、最高价氧化物的水化物的酸性强弱1、单质与氢气生成气态氢化物的难易程度、单质与氢气生成气态氢化物的难易程度 以及氢化物的稳定性以及氢化物的稳定性第23页，共27页，编辑于2022年，星期日原子序数原子序数11121314

17、15161718元素符号元素符号NaMgAlSiPSClAr单质和水单质和水(或酸）反或酸）反应情况应情况冷水冷水剧烈剧烈热水热水较快较快盐酸盐酸剧烈剧烈盐酸盐酸较快较快高温高温磷蒸气磷蒸气与与H2能能反应反应须须加加热热光照或光照或点燃爆点燃爆炸化合炸化合NaOH强碱强碱Mg(OH)2中强碱中强碱Al(OH)3两性氢两性氢氧化物氧化物H4SiO4弱酸弱酸H3PO4中强中强酸酸H2SO4强酸强酸HClO4最强最强酸酸稀稀有有气气体体元元素素非金属单质非金属单质与氢气反应与氢气反应最高价氧化最高价氧化物对应水化物对应水化物的酸碱性物的酸碱性金属性和非金属性和非金属性递变金属性递变金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强第24页，共27页，编辑于2022年，星期日第25页，共27页，编辑于2022年，星期日氯化铯第26页，共27页，编辑于2022年，星期日氯化钠第27页，共27页，编辑于2022年，星期日