第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)(1)

1、選修選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)引引 言言 -世上萬物，神奇莫測世上萬物，神奇莫測化學(xué)研究的是構(gòu)成宏觀物體的物質(zhì)?；瘜W(xué)研究的是構(gòu)成宏觀物體的物質(zhì)。研究物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)研究物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)研究物質(zhì)的性質(zhì)與變化研究物質(zhì)的性質(zhì)與變化 1、鐵易生銹，真金不怕火煉等事例說明了什么問題？為什么？、鐵易生銹，真金不怕火煉等事例說明了什么問題？為什么？ 2、O2和和O3是同素異形體，空氣中的是同素異形體，空氣中的O2是須臾不能離開的，是須臾不能離開的， 而空氣中的而空氣中的O3多于多于1.2mg/L則有害；則有害；CO易燃，易燃，CO2卻能滅火。卻能滅火。 這又說明了什么問題？為什么？這又說明了什么問題

2、？為什么？ 3、分子式為、分子式為C2H6O的物質(zhì)可能有圖示兩種結(jié)構(gòu)，如右圖，前者的物質(zhì)可能有圖示兩種結(jié)構(gòu)，如右圖，前者 與水互溶而后者不能。這也說明了什么問題？與水互溶而后者不能。這也說明了什么問題？ 4、圖示鮑魚及其剖面圖，圖中標(biāo)出了它的兩層不同結(jié)構(gòu)、圖示鮑魚及其剖面圖，圖中標(biāo)出了它的兩層不同結(jié)構(gòu) 的殼。你能說出這兩層殼的功用是什么？為什么？的殼。你能說出這兩層殼的功用是什么？為什么？ 引言引言1、原子的組成與結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：鐵易生銹、鈉易與一、原子的組成與結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：鐵易生銹、鈉易與一些物質(zhì)反應(yīng)。些物質(zhì)反應(yīng)。-第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2、分子的組成與結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：、分子的

3、組成與結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)： 對(duì)氨基苯磺酰胺對(duì)氨基苯磺酰胺（磺胺藥）（磺胺藥）和對(duì)氨基苯甲酸和對(duì)氨基苯甲酸 21世紀(jì)化學(xué)的重要課題：模擬生物體中酶的結(jié)構(gòu)創(chuàng)世紀(jì)化學(xué)的重要課題：模擬生物體中酶的結(jié)構(gòu)創(chuàng)造具有酶的性質(zhì)的物質(zhì)。造具有酶的性質(zhì)的物質(zhì)。-第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3、 晶體的組成與結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：晶體的組成與結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：金剛石和石墨金剛石和石墨 方解石和霰石方解石和霰石 -第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性質(zhì)性質(zhì)決定決定一、開天辟地一、開天辟地原子的誕生原子的誕生1 1、現(xiàn)代大爆炸宇宙學(xué)理論、現(xiàn)代大爆炸宇宙學(xué)理論其他元素

4、其他元素原子核的原子核的熔合反應(yīng)熔合反應(yīng)大量氫大量氫少量氦少量氦極少量鋰極少量鋰約約2h后后宇宇宙宙大大爆爆炸炸誕生于誕生于2、氫氫是宇宙中最豐富的元素，是所有元素之母。是宇宙中最豐富的元素，是所有元素之母。3、地球上的元素絕大多數(shù)是金屬，非金屬、地球上的元素絕大多數(shù)是金屬，非金屬 （包括稀有氣體）（包括稀有氣體）僅僅22種種。第一節(jié)第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)德莫克利特德莫克利特道爾頓道爾頓湯姆生湯姆生盧瑟福盧瑟福玻爾玻爾薛定諤薛定諤 人類認(rèn)識(shí)原子的歷史人類認(rèn)識(shí)原子的歷史1.古希臘原子論古希臘原子論古希臘哲學(xué)家古希臘哲學(xué)家 原子是最小的、不可分割的物質(zhì)粒子。原原子是最小的、不可分割的物質(zhì)粒子。原

5、子之間存在著虛空，無數(shù)原子從古以來就存在子之間存在著虛空，無數(shù)原子從古以來就存在于虛空之中，既不能創(chuàng)生，也不能毀滅，它們于虛空之中，既不能創(chuàng)生，也不能毀滅，它們在無限的虛空中運(yùn)動(dòng)著構(gòu)成萬物。在無限的虛空中運(yùn)動(dòng)著構(gòu)成萬物。（ Democritus ，約公元前，約公元前 460 年年前前 370 年）年） 原子原子2.道爾頓原子模型道爾頓原子模型(1805年年) 原子在一切化學(xué)變化中不可再分，并保持自己的原子在一切化學(xué)變化中不可再分，并保持自己的獨(dú)特性質(zhì)；同一元素所有原子的質(zhì)量、性質(zhì)都完獨(dú)特性質(zhì)；同一元素所有原子的質(zhì)量、性質(zhì)都完全相同?；瘜W(xué)反應(yīng)只是改變了原子的結(jié)合方式使全相同。化學(xué)反應(yīng)只是改變了原

6、子的結(jié)合方式使之變成反應(yīng)后的物質(zhì)。之變成反應(yīng)后的物質(zhì)。 （化學(xué)原子論）（化學(xué)原子論）3.湯姆生原子模型湯姆生原子模型(1904年年) 原子是一個(gè)平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌原子是一個(gè)平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。（“葡萄干布丁葡萄干布丁”模型）模型）（西瓜模型）（西瓜模型）4.盧瑟福原子模型盧瑟福原子模型(1911年年) 原子中心有一個(gè)帶正電荷的核，它的質(zhì)量幾乎等原子中心有一個(gè)帶正電荷的核，它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運(yùn)轉(zhuǎn)

7、，就象行星環(huán)繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。道運(yùn)轉(zhuǎn)，就象行星環(huán)繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。(“行星系式行星系式”原子模型原子模型)(核式模型核式模型)5.波爾原子模型波爾原子模型(1913年年) 電子在原子核外空間的一定軌道上繞核電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速的圓周運(yùn)動(dòng)。做高速的圓周運(yùn)動(dòng)。(電子分層排布模型電子分層排布模型)6.電子云模型電子云模型(1926年年)現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說。波粒二象性?，F(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說。波粒二象性。(量子力學(xué)模型量子力學(xué)模型)電子云現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說 現(xiàn)代科學(xué)家們在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，電現(xiàn)代科學(xué)家們在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，電子在原子核周圍有的區(qū)域出現(xiàn)的子在原子核周圍有的區(qū)域出現(xiàn)的次數(shù)多，有的

8、區(qū)域出現(xiàn)的次數(shù)少，次數(shù)多，有的區(qū)域出現(xiàn)的次數(shù)少，就像就像“云霧云霧”籠罩在原子核周圍?；\罩在原子核周圍。因而提出了因而提出了“電子云模型電子云模型”。 電子云密度大的地方，表明電子電子云密度大的地方，表明電子在核外單位體積內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多，在核外單位體積內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多，反之，出現(xiàn)的機(jī)會(huì)少。反之，出現(xiàn)的機(jī)會(huì)少。 如：如：氫原子的電子云氫原子的電子云現(xiàn)代大爆炸理論認(rèn)為：天然元素源于氫氦等發(fā)生的原子核的融合現(xiàn)代大爆炸理論認(rèn)為：天然元素源于氫氦等發(fā)生的原子核的融合反應(yīng)。這于一百多年前，普魯特運(yùn)用思辨性推測作出反應(yīng)。這于一百多年前，普魯特運(yùn)用思辨性推測作出“氫是所有氫是所有元素之母元素之母”的預(yù)言，恰好的

9、預(yù)言，恰好“一致一致”。下列說法正確的是。下列說法正確的是 （ ）A、科學(xué)研究中若能以思辨性推測為核心，就能加快科學(xué)的進(jìn)程、科學(xué)研究中若能以思辨性推測為核心，就能加快科學(xué)的進(jìn)程B、普魯特、普魯特“既然氫最輕，它就是其他一切元素之母既然氫最輕，它就是其他一切元素之母”的推理是符合的推理是符合 邏輯的邏輯的C、“一致一致”是巧合，普魯特的預(yù)言沒有科學(xué)事實(shí)和理論支撐，只是是巧合，普魯特的預(yù)言沒有科學(xué)事實(shí)和理論支撐，只是 一種猜測一種猜測D、“現(xiàn)代大爆炸理論現(xiàn)代大爆炸理論”是解釋宇宙誕生的唯一正確的理論是解釋宇宙誕生的唯一正確的理論C原子：原子：是是化學(xué)變化中最小的粒子化學(xué)變化中最小的粒子化學(xué)反應(yīng)的實(shí)

10、質(zhì)：化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：是原子的重新組合。是原子的重新組合。知識(shí)回顧知識(shí)回顧原子結(jié)構(gòu)：原子結(jié)構(gòu)：原子原子原子核原子核核外電子核外電子(-)質(zhì)子質(zhì)子(+)中子中子(不帶電）不帶電）核電荷數(shù)（核電荷數(shù)（z z）= = 核內(nèi)質(zhì)子數(shù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)= = 核外電子數(shù)核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)（質(zhì)量數(shù)（A） = 質(zhì)子數(shù)（質(zhì)子數(shù)（Z） + 中子數(shù)（中子數(shù)（N）原子核外電子排布：原子核外電子排布： (1)核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層；核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層； (2)原子核外各電子層最多容納原子核外各電子層最多容納2n2個(gè)電子。個(gè)電子。 (3)原子最外層電子數(shù)目不能超過原子最外層電子數(shù)目不能超過8個(gè)

11、個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過層為最外層時(shí)不能超過2個(gè)電子個(gè)電子)。 (4)次外層電子數(shù)目不能超過次外層電子數(shù)目不能超過18個(gè)個(gè)(K層為次外層時(shí)不能超過層為次外層時(shí)不能超過2個(gè)個(gè))，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個(gè)。個(gè)。 1、下列說法正確的是、下列說法正確的是 （ ）A、某微粒核外電子排布為、某微粒核外電子排布為2、8、8結(jié)構(gòu)，則該微粒一定是結(jié)構(gòu)，則該微粒一定是 氬原子氬原子B、最外層達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的微粒只能是稀有氣體的原子、最外層達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的微粒只能是稀有氣體的原子C、F-、Na+、Mg2+、Al3+是與是與Ne原子具有相同電子層結(jié)構(gòu)原子具有相同電子層結(jié)構(gòu) 的離子的離子D、

12、NH4+與與H3O+具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)2、(11全國全國)短周期元素短周期元素W、X、Y和和Z的原子序數(shù)依次增大。元素的原子序數(shù)依次增大。元素W是制備一種高效電池的重要材料，是制備一種高效電池的重要材料，X原子的最外層電子數(shù)是原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的內(nèi)層電子數(shù)的2倍，元素倍，元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素，是地殼中含量最豐富的金屬元素，Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍。下列說法錯(cuò)誤倍。下列說法錯(cuò)誤的是的是( ) A. 元素元素W、X的氯化物中，各原子均滿足的氯化物中，各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu) B.

13、 元素元素X與氫形成的原子比為與氫形成的原子比為1：1的化合物有很多種的化合物有很多種 C. 元素元素Y的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應(yīng)均有氫氣生成的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應(yīng)均有氫氣生成 D. 元素元素Z可與元素可與元素X形成共價(jià)化合物形成共價(jià)化合物XZ2 3、(12四川四川)已知已知W、X、Y、Z為短周期元素，為短周期元素，W、Z同主族，同主族，X、Y、Z同周期，同周期，W的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大于的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大于Z的氣態(tài)氫化物的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，的穩(wěn)定性，X、Y為金屬元素，為金屬元素，X的陽離子的氧化性小于的陽離子的氧化性小于Y的陽離子的陽離子的氧化性。下列說法正確的是的氧化性。

14、下列說法正確的是( )AXYZW的原子半徑依次減小的原子半徑依次減小 BW與與X形成的化合物中只含離子鍵形成的化合物中只含離子鍵CW的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)一定高于的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)一定高于Z的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)D若若W與與Y的原子序數(shù)相差的原子序數(shù)相差5，則二者形成化合物的化學(xué)式，則二者形成化合物的化學(xué)式一定為一定為Y2W3二、二、能層與能級(jí)能層與能級(jí)1、能層：、能層：在多電子的原子核外電子的能量是不同的，按電子的在多電子的原子核外電子的能量是不同的，按電子的 能量差異，可以將核外電子分成不同的能層。能量差異，可以將核外電子分成不同的能層。2、能級(jí)：、能級(jí)：在多電子原子中，同一能層

15、的電子，能量也有差異，在多電子原子中，同一能層的電子，能量也有差異， 還可以把它們分成不同的能級(jí)。還可以把它們分成不同的能級(jí)。 能層與能級(jí)的表示方法及各層所容納的最多電子數(shù)：能層與能級(jí)的表示方法及各層所容納的最多電子數(shù)：能層能層KLMNO能級(jí)能級(jí)最多最多容納容納電子電子1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5d226261026141026每一能層中能級(jí)符號(hào)的順序是每一能層中能級(jí)符號(hào)的順序是ns、np、nd、nf(n代表能層代表能層)任一能層的能級(jí)總從任一能層的能級(jí)總從s能級(jí)開始，能級(jí)開始，能級(jí)數(shù)能級(jí)數(shù)=能層序數(shù)能層序數(shù)。以以s、p、d、f排序的各能級(jí)可容納的最多電子數(shù)依次排序的各能級(jí)可

16、容納的最多電子數(shù)依次 為為1、3、5、7的二倍。的二倍。各能級(jí)所在能層的取值各能級(jí)所在能層的取值nsn1；npn2； ndn3； 2818322n21、以下能級(jí)符號(hào)正確的是（、以下能級(jí)符號(hào)正確的是（ ）A、6s B、2d C、3f D、7p2、若、若n=3，以下能級(jí)符號(hào)錯(cuò)誤的是（，以下能級(jí)符號(hào)錯(cuò)誤的是（ ）An p Bn f Cn d Dn s ADB3、下列各電子能層中，不包含、下列各電子能層中，不包含 d 能級(jí)的是能級(jí)的是 （ ）A、N能層能層 B、M能層能層 C、L能層能層 D、K能層能層CD 1、以下能級(jí)符號(hào)正確的是（、以下能級(jí)符號(hào)正確的是（ ）A、6s B、2d C、3f D、7p2

17、、若、若n=3，以下能級(jí)符號(hào)錯(cuò)誤的是（，以下能級(jí)符號(hào)錯(cuò)誤的是（ ）An p Bn f Cn d Dn s ADB3、下列各電子能層中，不包含、下列各電子能層中，不包含 d 能級(jí)的是能級(jí)的是 （ ）A、N能層能層 B、M能層能層 C、L能層能層 D、K能層能層CD 宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸1932年年勒梅特勒梅特首次提出了現(xiàn)代首次提出了現(xiàn)代宇宙大爆炸理論宇宙大爆炸理論：整個(gè)宇宙最初聚集在一個(gè)整個(gè)宇宙最初聚集在一個(gè)“原始原子原始原子”中，中，后來發(fā)生了大爆炸，碎片向四面八方散開，后來發(fā)生了大爆炸，碎片向四面八方散開，形成了我們的宇宙。大爆炸后兩小時(shí)，誕生形成了我們的宇宙。大爆炸后兩小時(shí)，誕生了了大量的大量的H、少量的、少量的He及極少量的及極少量的Li，然后經(jīng)，然后經(jīng)過長或短的發(fā)展過程，以上元素發(fā)生原子核過長或短的發(fā)展過程，以上元素發(fā)生原子核的熔合反應(yīng)，分期分批的合成了其它元素。的熔合反應(yīng)，