化學(xué)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件

2023化學(xué)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件CATALOGUE目錄引言原子的構(gòu)成原子核外電子排布原子光譜元素周期表化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)原子團(tuán)與離子團(tuán)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡01引言本課件適用于高中化學(xué)課程，旨在幫助學(xué)生了解原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的基本概念。課件內(nèi)容包括原子的構(gòu)成、原子核外電子排布、化學(xué)鍵等基礎(chǔ)知識。課程簡介1學(xué)習(xí)目標(biāo)23理解原子的基本結(jié)構(gòu)及其與元素周期表的關(guān)系。掌握原子核外電子排布規(guī)律和電子云的密度、方向。理解化學(xué)鍵的種類和特點(diǎn)，能夠判斷共價鍵和離子鍵的形成過程。第一講原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第四講化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)第二講原子核外電子排布規(guī)律第五講共價鍵的形成與特點(diǎn)第三講電子云與原子軌道第六講離子鍵的形成與特點(diǎn)課程大綱02原子的構(gòu)成03同位素具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的原子互為同位素，它們具有不同的原子質(zhì)量。原子質(zhì)量01原子質(zhì)量單位原子質(zhì)量通常以原子質(zhì)量單位（amu）來衡量，一個原子質(zhì)量單位等于1.67x10^-27千克。02原子核質(zhì)量由于電子質(zhì)量極小，可忽略不計(jì)，因此原子質(zhì)量可近似等于原子核質(zhì)量。原子序數(shù)與核電荷數(shù)核電荷數(shù)核電荷數(shù)（N）是指原子核所帶的正電荷數(shù)，由于質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，因此核電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)。電中性由于原子核與核外電子所帶電荷相反，數(shù)量相等，因此整個原子是電中性的。原子序數(shù)原子序數(shù)（Z）是原子核中的質(zhì)子數(shù)，等于核電荷數(shù)，也等于核外電子數(shù)。原子半徑是指原子核與核外電子之間的距離。原子半徑與離半徑原子半徑相同元素的原子之間由于共價鍵的形成而使相鄰兩個原子的半徑之和減小，該半徑稱為共價半徑。共價半徑離半徑是指兩個相同元素的原子之間的距離，在離子鍵中，由于電子的轉(zhuǎn)移而使兩個原子的距離增大。離半徑03原子核外電子排布指在原子核外，各個電子具有特定的能量狀態(tài)，它們之間互不相容，相互排斥。泡利不相容原理當(dāng)電子排布在同一個能級時，它們會傾向于分布在不同的軌道上，以降低電子之間的相互作用。洪特規(guī)則電子排布時，會優(yōu)先填充能量較低的軌道，以使整個原子的能量最低。能量最低原理電子排布原理電子排布順序按照電子層數(shù)遞增電子首先填充離原子核最近的軌道，然后依次填充更遠(yuǎn)的軌道。按照每個軌道內(nèi)電子數(shù)遞增在同一個軌道內(nèi)，電子按照填充時間的先后順序依次填充，直到該軌道填滿。按照能量由低到高的順序電子按照能量由低到高的順序逐個填充各個軌道，直到填滿所有軌道。原子核外電子排布的規(guī)律性根據(jù)原子核外電子排布的原理，不同元素的原子核外電子排布具有不同的規(guī)律性。原子核外電子排布與元素周期表的關(guān)系元素周期表中每個元素的位置與其原子核外電子排布有著密切關(guān)系。原子核外電子排布與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系原子核外電子排布的不同導(dǎo)致元素的化學(xué)性質(zhì)不同。原子的電子結(jié)構(gòu)04原子光譜可見光譜可見光譜帶指波長在400-700納米的電磁波譜帶，是可見光的波段。特征譜線原子的電子在不同能級間躍遷時會釋放出特定波長的光，形成特定的光譜線，這些光譜線構(gòu)成了可見光譜。原子光譜的分類根據(jù)原子能級的躍遷類型，可將原子光譜分為發(fā)射光譜和吸收光譜。010203紫外光譜波長范圍為10-400納米，是由原子外層電子的能級躍遷產(chǎn)生的。紅外光譜波長范圍為700-10^7納米，是由分子振動能級躍遷產(chǎn)生的。紫外光譜與紅外光譜原子光譜在化學(xué)分析中的應(yīng)用通過原子光譜法可以快速、準(zhǔn)確地測定物質(zhì)中元素的種類和含量，如火焰原子吸收光譜法、原子熒光光譜法等。原子光譜的應(yīng)用原子光譜在物理中的應(yīng)用通過觀察原子光譜的變化，可以研究原子能級的躍遷規(guī)律和能級結(jié)構(gòu)，了解原子和離子的相互作用等。原子光譜在生物學(xué)中的應(yīng)用通過研究生物大分子的原子光譜，可以了解生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能，如DNA和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。05元素周期表垂直方向族，分為$IA$、$IIA$、$IIIA$、$IVA$、$VA$、$VIA$、$VIIA$和$0$族水平方向周期，分為一、二、三、四、五、六、七周期周期表的結(jié)構(gòu)主族元素隨著原子序數(shù)增加，原子半徑增大，電子層數(shù)增加副族元素原子半徑變化較小，電子層數(shù)變化不大族與周期的關(guān)系原子序數(shù)等于核電荷數(shù)，等于質(zhì)子數(shù)，等于核外電子數(shù)原子質(zhì)量等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的和原子序數(shù)與原子質(zhì)量及核電荷數(shù)的關(guān)系06化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)共價鍵的形成01原子間通過共享電子對形成共價鍵，通常用于解釋簡單分子和共價化合物的結(jié)構(gòu)。共價鍵共價鍵的類型02根據(jù)電子云的分布和重疊程度，共價鍵可以分為sigma鍵和pi鍵。共價鍵的特性03共價鍵具有飽和性和方向性，可以解釋共價化合物的化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。原子間通過電子轉(zhuǎn)移形成離子鍵，通常用于解釋離子化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。離子鍵的形成離子鍵具有靜電吸引力，可以解釋離子化合物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。離子鍵的特性離子鍵分子間作用力分子間作用力是分子間的引力，可以解釋分子的聚集狀態(tài)和物理性質(zhì)。氫鍵氫鍵是一種特殊的分子間作用力，可以解釋某些分子的聚集結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)。氫鍵通常存在于含有H原子的分子之間，如水分子、醇分子等。分子間作用力與氫鍵07原子團(tuán)與離子團(tuán)特點(diǎn)具有一定的穩(wěn)定性，可以單獨(dú)存在。定義由兩個或兩個以上同種非金屬元素的原子形成的原子聚集體。常見的原子團(tuán)硝酸根、硫酸根、氫氧根、銨根等。原子團(tuán)由兩個或兩個以上不同元素的原子通過共享電子形成的化合物。定義特點(diǎn)常見的離子團(tuán)具有一定的穩(wěn)定性，可以單獨(dú)存在。硫酸鈉、氯化鈉、碳酸鈣等。03離子團(tuán)0201配位鍵與配位化合物一個原子提供空軌道，另一個原子提供孤電子對，形成配位鍵。配位鍵配位化合物特點(diǎn)常見的配位化合物由兩個或兩個以上含有孤電子對的原子通過配位鍵結(jié)合而成的化合物。具有一定的配位鍵穩(wěn)定性，可以單獨(dú)存在。硫酸亞鐵、氯化銅、乙二胺合銅等。08化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率是表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量，用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。定義反應(yīng)速率v=Δc/Δt，其中Δc表示反應(yīng)在Δt時間內(nèi)濃度的變化量，Δt表示時間間隔。計(jì)算公式通常使用的單位是“mol/(L·s)”或“mol/(L·min)”。單位化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡的定義在一定條件下，可逆反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物濃度不再改變，反應(yīng)體系中各組分濃度保持不變的狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。化學(xué)平衡的計(jì)算公式反應(yīng)物濃度冪之積與生成物濃度冪之積的比值，即反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c(反應(yīng)物)c(生成物)/c(反應(yīng)物)c(生成物)?；瘜W(xué)平衡的特點(diǎn)動態(tài)平衡、可逆反應(yīng)、等價反應(yīng)、質(zhì)量守恒、能量守恒?；瘜W(xué)平衡與反應(yīng)的限度化學(xué)平衡的移動影響化學(xué)平衡移動的因