第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)

1、第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)第二節(jié) 元素周期律 元素周期表第三節(jié) 化學(xué)鍵 在初中化學(xué)中，我們已經(jīng)學(xué)過(guò)一些原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)，初步認(rèn)識(shí)到物質(zhì)在不同條件下表現(xiàn)出來(lái)的各種性質(zhì)，都與它們的化學(xué)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。本章我們將學(xué)習(xí)化學(xué)科學(xué)里的重要理論即原子結(jié)構(gòu)和元素周期率的知識(shí)，進(jìn)一步理解元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，理解元素及其化合物之間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律。 第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu) 原子是由居于原子中心的原子核和核外電子構(gòu)成的。原子很小，原子核更小。原子核的半徑約為原子半徑的十萬(wàn)分之一，它的體積只占原子體積的幾千億分

2、之一。如果把原子看成是直徑為10 m的球體，則原子核只有大頭針尖大小。所以原子內(nèi)部絕大部分是“空”的。電子就在這個(gè)空間里作高速運(yùn)動(dòng)。 一、原子的組成核電荷數(shù) (z) = 核內(nèi)質(zhì)子數(shù) = 核外電子數(shù) 原子結(jié)構(gòu)第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu) 一、原子的組成 如果電子的質(zhì)量忽略不計(jì)，原子的相對(duì)質(zhì)量的整數(shù)部分就等于質(zhì)子相對(duì)質(zhì)量 (取整數(shù)) 和中子相對(duì)質(zhì)量 (取整數(shù))之和，這個(gè)數(shù)叫做質(zhì)量數(shù)，用符號(hào)a表示。a = z + n 質(zhì)子 z個(gè) 原子核 中子 (az) 原子( ) 核外電子 z個(gè)xaz第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)

3、 我們已經(jīng)知道，電子是帶負(fù)電荷的質(zhì)量很小的微粒，在原子核外的空間作高速運(yùn)動(dòng)。在含有多個(gè)電子的原子里，電子的能量并不相同，在離核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)的能量較低；在離核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)的能量較高。我們把這些“區(qū)域”叫做電子層。這就是說(shuō)，在原子核外，有能量互不相同的多個(gè)電子層。其能量由內(nèi)到外依次增高。 二、核外電子的排布規(guī)律電子層(n) 1 2 3 4 5 6 7 k l m n o p q第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)1.各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2個(gè)(n為電子層數(shù))如：n = 1,即k層最多容納的電子數(shù)為 212 = 2個(gè)；n = 2時(shí)，即l層最多容納的電子數(shù)為

4、 222 = 8個(gè)；n = 3時(shí)，即m層最多容納的電子數(shù)為 232 = 18個(gè)；以此類(lèi)推。二、核外電子的排布規(guī)律2.最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè) (k層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè))。3.次外層的電子數(shù)不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第三層的電子數(shù)不超過(guò)32個(gè)。原子核外電子排布規(guī)律第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu) 元素是具有相同核電荷數(shù) (即質(zhì)子數(shù)) 的同一類(lèi)原子的總稱(chēng)。也就是說(shuō)，同種元素原子核中的質(zhì)子數(shù)是相同的。 三、同位素氯元素的相對(duì)原子質(zhì)量 = 34.969 75.77% 36.966 24.23% = 35.453 質(zhì)

5、子數(shù)相同，而中子數(shù)不同的同種元素的幾種原子，叫做該元素的同位素。同位素原子量的計(jì)算：氫的三種同位素第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)氫的三種同位素放射性同位素的用途 符號(hào) 名稱(chēng) 俗稱(chēng) 質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) 核電荷數(shù) 質(zhì)量數(shù) 或h 氕 氫 1 0 1 1 或d 氘 重氫 1 1 1 2 或t 氚 超重氫 1 2 1 3h11h21h31三、同位素第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)放射性同位素的用途 放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)和一般的元素一樣。如果用一種元素的放射性同位素來(lái)代替某一化合物中的該元素，并不會(huì)改變這個(gè)化合物的化學(xué)性質(zhì)，但

6、這個(gè)化合物就有放射性了。利用對(duì)放射性的觀察，便可以知道這種元素的變化情況。用于這方面的放射性同位素叫做同位素示蹤原子。 有些同位素能夠發(fā)出肉眼看不出的射線來(lái)，可以通過(guò)儀器來(lái)測(cè)知它的存在。這些射線的穿透力很強(qiáng)，可以使密封的照相底片感光，這樣的同位素叫做放射性同位素。第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）放射性同位素的用途第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第二節(jié) 元素周期律 元素周期表 通過(guò)對(duì)元素原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，我們初步了解了原子核外電子的排布規(guī)律。為了研究方便，人們把元素按照核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編號(hào)，這個(gè)序號(hào)稱(chēng)為元素的原子序數(shù)。 一、元素周期律1.

7、 核外電子排布的周期性2. 原子半徑的周期性變化3. 元素主要化合價(jià)的周期性變化第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第二節(jié) 元素周期律 元素周期表1. 核外電子排布的周期性核外電子排布的周期性 隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子排布呈周期性變化。 2. 原子半徑的周期性變化 隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子半徑也發(fā)生周期性變化。3. 元素主要化合價(jià)的周期性變化 隨著原子序數(shù)的遞增，元素的化合價(jià)也呈現(xiàn)出周期性的變化。一、元素周期律第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第二節(jié) 元素周期律 元素周期表 根據(jù)元素周期律，我們把已發(fā)現(xiàn)的115種元素，按電子層相同

8、的由左到右排成同一橫行，把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的由上到下排成縱行，這樣得到一個(gè)表格，這就是元素周期表。二、元素周期表(2) 族 周期表中18個(gè)縱行分為16個(gè)族，7個(gè)主族，7個(gè)副族，1個(gè)第八族和1個(gè)零族。1. 周期表的結(jié)構(gòu)(1) 周期 周期表的橫行為周期，共 7 個(gè)。 周期序數(shù) = 電子層數(shù)第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第二節(jié) 元素周期律 元素周期表二、元素周期表(1) 原子結(jié)構(gòu)與元素的金屬性和非金屬性的關(guān)系金屬性是指金屬原子失去電子形成陽(yáng)離子的性質(zhì)。m - ne- mn+非金屬性是指元素的原子獲得電子形成陰離子的性質(zhì)。r + ne- rn-1. 元素的性質(zhì)和原子

9、結(jié)構(gòu)的關(guān)系第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第二節(jié) 元素周期律 元素周期表二、元素周期表 元素原子的最外層電子叫價(jià)電子。元素的價(jià)電子全部失去后所表現(xiàn)出的化合價(jià)稱(chēng)為最高正價(jià)。 元素的負(fù)化合價(jià)最高正價(jià)8(2) 原子結(jié)構(gòu)與化合價(jià)的關(guān)系元素的最高正價(jià)主族的序數(shù)第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第三節(jié) 化學(xué)鍵 像nacl那樣，陰陽(yáng)離子通過(guò)靜電作用所形成的化學(xué)鍵，叫做離子鍵。如：kcl、znso4、naoh、cao等。一、離子鍵 分子中相鄰的兩個(gè)或多個(gè)原子之間強(qiáng)烈的相互作用稱(chēng)為化學(xué)鍵。2nacl22naclnae- na+cle-cl-離子鍵的形成過(guò)程第一章 物

10、質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第三節(jié) 化學(xué)鍵 h + hh:h二、共價(jià)鍵 像氫分子那樣，原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的化學(xué)鍵，叫做共價(jià)鍵。如：h2, cl2, co2, nh3等。共價(jià)鍵的形成過(guò)程 共價(jià)鍵 非極性共價(jià)鍵極性共價(jià)鍵第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第三節(jié) 化學(xué)鍵二、共價(jià)鍵 同種原子吸引電子的能力相同，共用電子對(duì)不偏向任何一方，這種共價(jià)鍵稱(chēng)為非極性共價(jià)鍵，簡(jiǎn)稱(chēng)非極性鍵。如：h2，cl2，o2，n2 cl + cl cl2第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）第三節(jié) 化學(xué)鍵二、共價(jià)鍵 不同種原子吸引電子的能力不同，共用電子對(duì)偏向于

11、吸引電子能力較強(qiáng)的一方，此種共價(jià)鍵稱(chēng)為極性共價(jià)鍵，簡(jiǎn)稱(chēng)極性鍵。如：hcl，h2o，co2，nh3 h + cl hcl第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）本章小結(jié) 原子序數(shù) 核電荷數(shù) (z) 核內(nèi)質(zhì)子數(shù) 核外電子數(shù) 質(zhì)量數(shù) (a) 質(zhì)子數(shù) (z) + 中子數(shù) (n) 在多電子原子中，核外電子是分層排布的，這種排布有一定的規(guī)律。一、原子結(jié)構(gòu)二、 原子核外電子的排布第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律高等教育出版社化學(xué)（基礎(chǔ)版）本章小結(jié) 3. 元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式。三、元素周期律和元素周期表 1. 元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化，這就是元素周期律。2. 元素周期律主要表現(xiàn)在核外電子排布的周期性變化、原子半徑的周期性變化和元素主要化合價(jià)、金屬性及非金屬性等的周期性變化。