大學(xué)化學(xué)課件：專題一 基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)鞏固

專題一基礎(chǔ)知識(復(fù)習(xí)鞏固）1.1對原子的認(rèn)識歷程1.2元素周期表1.3化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)1.1原子論演化的歷程1.1.1近代原子論的創(chuàng)立與發(fā)展1.1.2現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)理論1.1.1近代原子論的創(chuàng)立與發(fā)展道爾頓原子學(xué)說湯姆遜的原子模型-葡萄干面包盧瑟福有核原子模型波爾模型

1766年道爾頓生于英格蘭一個貧農(nóng)家庭。他自學(xué)了多國語言和數(shù)學(xué)、哲學(xué)等科目,15歲成了中學(xué)教師,27歲就成為了大學(xué)教師.

道爾頓的氣象研究是他的原子論的靈感源泉。近代原子論的建立者——道爾頓道爾頓提出近代原子論，其要點(diǎn)為:

化學(xué)元素均由非常微小、不可再分的微粒構(gòu)成,這種微粒稱為原子.原子在化學(xué)變化中保持其不可再分性.同一元素的原子在質(zhì)量和性質(zhì)上都相同,不同元素的原子在質(zhì)量和性質(zhì)上都不相同.不同元素化合時,這些元素的原子按簡單整數(shù)比結(jié)合成化合物.片面性:原子并非不可再分,只不過在化學(xué)反應(yīng)條件下是不可再分的.同一元素的原子在質(zhì)量和性質(zhì)上不一定都相同.(如同位素氕、氘、氚）合理性:評價:提出了原子的定義和定組成定律。同位素：具有相同質(zhì)子數(shù)，不同中子數(shù)的同一元素的不同核素互為同位素。如：氫元素的同位素：氕、氘、氚。

碳元素的同位素：穩(wěn)定同位素12C、13C，

放射性同位素14C13C幽門螺旋桿菌的檢測實驗幽門螺旋桿菌（HP)：外形呈螺旋或桿狀，寄生在幽門部位。危害：胃炎、胃潰瘍等等。

檢測：患者吞下用13C標(biāo)記的尿素藥丸.HP細(xì)菌內(nèi)有尿素酶，當(dāng)它在胃內(nèi)遇到13C-尿素，就會把尿素分解為13CO2,13CO2

經(jīng)胃腸吸收經(jīng)血液循環(huán)到肺部排出。只要收集呼出的13CO2，測定即可。

探索—生活中的同位素13C幽門螺旋桿菌的檢測實驗幽門螺旋桿菌（HP)：外形呈螺旋或桿狀，寄生在幽門部位。危害：胃炎、胃潰瘍等等。

檢測：患者吞下用13C標(biāo)記的尿素藥丸.HP細(xì)菌內(nèi)有尿素酶，當(dāng)它在胃內(nèi)遇到13C-尿素，就會把尿素分解為13CO2,13CO2

經(jīng)胃腸吸收經(jīng)血液循環(huán)到肺部排出。只要收集呼出的13CO2，測定即可。

探索—生活中的同位素原子由帶正電的粒子和帶負(fù)電的電子組成，那么它們是怎樣分布的呢？湯姆生原子模型——葡萄干面包模型盧瑟福有核原子模型

——原子結(jié)構(gòu)的行星模型

原子是由帶正電的質(zhì)量很集中的很小的原子核和核外面運(yùn)動著的帶負(fù)電的電子組成的體系，就象行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。盧瑟福評價：正確指出了原子的構(gòu)成。對電子的運(yùn)動狀態(tài)描述不符合事實。有核原子模型所表示的原子是一個不穩(wěn)定的體系：電子不斷發(fā)射能量，自身能量會不斷減少，電子運(yùn)動的軌道半徑也將逐漸縮小，電子很快就會落在原子核上。電子自身能量逐漸減少，電子繞核旋轉(zhuǎn)的頻率也要逐漸地改變。根據(jù)經(jīng)典電磁理論，輻射電磁波的頻率將隨著旋轉(zhuǎn)頻率的改變而逐漸變化，因而原子發(fā)射的光譜應(yīng)是連續(xù)光譜。事實上，原子是穩(wěn)定存在的而且原子光譜不是連續(xù)光譜而是線狀光譜。這些矛盾是經(jīng)典理論所不能解釋的

盧瑟福有核原子模型——缺陷氫原子光譜實驗波爾理論波爾(N.Bohr)電子只能在符合一定量子化條件的軌道上繞核運(yùn)動。這些軌道稱為穩(wěn)定軌道。電子在穩(wěn)定軌道上運(yùn)動時，不吸收也不放出能量。在不同軌道上有不同能量。軌道離核愈遠(yuǎn)，能量愈高。波爾理論的成功與局限

成功：

波爾假說成功的解釋了氫光譜產(chǎn)生的原因和規(guī)律性。

由于軌道的能量是量子化的，所以放出的光子的頻率是不連續(xù)的，因而氫光譜是線狀光譜。

波爾理論的成功與局限

局限：

波爾理論沒有考慮到電子具有波粒二象性，因此解釋不了多電子原子的光譜等問題。現(xiàn)代的原子論——量子力學(xué)模型波粒二象性波函數(shù)與原子軌道(自學(xué)）Pauling原子軌道的能級圖(自學(xué)）核外電子排布1924年，法國青年博士德布羅意提出：不僅光子具有波-粒二象性，電子也有。德布羅意預(yù)言，電子的波動性將被實驗科學(xué)家證實。他的關(guān)于電子運(yùn)動的波性的設(shè)想被當(dāng)年科學(xué)家們視為年輕人的“癡想”。波粒二象性電子的波粒二象性

1927年美國的C.DavissonL.Germar通過衍射實驗證實了電子確實具有波性。薛定諤方程——微觀粒子的波動方程薛定諤1926年，薛定諤提出了描寫電子運(yùn)動的波動方程

解此方程時自然引入三個量子數(shù)：n、l、m.只有它們經(jīng)合理組合,ψnlm才有合理解。四個量子數(shù)就可以確定出每一個電子在原子核外的運(yùn)動狀態(tài)。核外電子分布的三個原則(自學(xué)）多電子原子中電子的分布遵循三個原理：泡利不相容原理、能量最低原理、洪特規(guī)則。泡利不相容原理在同一原子中不可能有四個量子數(shù)完全相同的兩個電子。

由泡利原理可知，在每一個原子軌道（n,l,m相同的軌道）中最多允許容納兩個自旋反平行的電子。能量最低原理

在不違背泡利原理的條件下，核外電子分布將盡可能優(yōu)先占據(jù)能級較低的軌道，使系統(tǒng)能量處于最低。軌道能量順序1S2S2P3S3P洪特（Hund）規(guī)則電子分布到能量相同的等價軌道時，總是盡先以自旋相同的方向，單獨(dú)占據(jù)能量相同的軌道?；蛘哒f在等價軌道中，自旋相同的單電子越多，體系就越穩(wěn)定。1.2元素周期表1.2.1元素周期律的發(fā)現(xiàn)1.2.2現(xiàn)代元素周期表的內(nèi)涵1.2.1元素周期律的發(fā)現(xiàn)

門捷列夫門捷列夫第一張元素周期表（1869）

(1)元素在周期表中的位置

周期號數(shù)＝原子的電子層數(shù)。主族元素:族號數(shù)＝最外層電子數(shù)。同族元素具有相同的價電子構(gòu)型，因而具有相似的化學(xué)性質(zhì)。核外電子分布與周期表1.2.2現(xiàn)代元素周期表的內(nèi)涵元素在周期表的位置取決于原子的核外電子構(gòu)型，尤其是最外層電子排布。1.2.2現(xiàn)代元素周期表的內(nèi)涵某元素有1個電子層，最外層有1個電子，是什么元素？H某元素有2個電子層，最外層有4個電子，是什么元素？C某元素有2個電子層，最外層有7個電子，是什么元素？F某元素有3個電子層，最外層有2個電子，是什么元素？Mg現(xiàn)代元素周期表原子半徑的周期性元素金屬性和非金屬性的周期性電負(fù)性的周期性原子半徑的周期性在同一短周期中，隨著原子序數(shù)遞增（從左到右)，原子半徑逐漸減??；同一主族中，自上而下各元素原子半徑逐漸增大。元素金屬性和非金屬性的周期性短周期元素，從左到右，金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)。例如：第三周期從活潑金屬鈉到活潑非金屬