《分子和原子說》課件

《分子和原子說》什么是分子和原子?原子物質(zhì)的基本組成單位分子由兩個或多個原子通過化學(xué)鍵結(jié)合而成的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)原子的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展歷程1量子力學(xué)模型電子云模型2玻爾模型電子軌道模型3湯姆遜模型葡萄干布丁模型4道爾頓模型實心球模型原子的基本組成1原子核原子核位于原子的中心，包含質(zhì)子和中子，占原子質(zhì)量的絕大部分。2電子電子帶負(fù)電，圍繞原子核高速運(yùn)動，形成電子云，決定原子的化學(xué)性質(zhì)。質(zhì)子、中子和電子質(zhì)子帶正電荷的亞原子粒子，決定元素的種類。中子不帶電荷的亞原子粒子，影響原子的質(zhì)量。電子帶負(fù)電荷的亞原子粒子，決定原子的化學(xué)性質(zhì)。元素周期表周期表元素周期表是按原子序數(shù)遞增排列的化學(xué)元素列表。周期周期表分為7個周期，每個周期包含相同電子層數(shù)的元素。族周期表分為18個族，每個族包含具有相似化學(xué)性質(zhì)的元素。同位素的概念相同原子序數(shù)同位素具有相同的質(zhì)子數(shù)，即相同的原子序數(shù)，因此屬于同一元素。不同中子數(shù)它們具有不同的中子數(shù)，導(dǎo)致原子質(zhì)量不同?；瘜W(xué)性質(zhì)相似同位素的化學(xué)性質(zhì)基本相同，因為它們具有相同的電子排布。同素異形體相同元素同素異形體是由相同元素組成的不同結(jié)構(gòu)的單質(zhì)。不同性質(zhì)由于結(jié)構(gòu)不同，同素異形體具有不同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。常見例子例如，碳元素可以形成石墨、金剛石和富勒烯等同素異形體。原子的構(gòu)造原子是構(gòu)成物質(zhì)的最小單元。原子由中心帶正電荷的原子核和核外帶負(fù)電荷的電子組成。原子核由帶正電荷的質(zhì)子和不帶電的中子構(gòu)成。電子在原子核外以高速運(yùn)動，形成電子云。原子核的結(jié)構(gòu)質(zhì)子和中子原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成。它們緊密地結(jié)合在一起，形成原子核的中心。原子序數(shù)原子核中質(zhì)子的數(shù)量決定了元素的種類，也稱為原子序數(shù)。質(zhì)量數(shù)原子核中質(zhì)子和中子的總數(shù)量被稱為質(zhì)量數(shù)。電子軌道和電子層電子軌道電子軌道是電子在原子核周圍運(yùn)動的區(qū)域，并非簡單的圓形軌道，而是概率分布圖。電子層電子層是原子中能量相近的電子軌道組成的區(qū)域，電子層數(shù)決定了原子的能量狀態(tài)。電子的排布規(guī)律1能量最低原理電子首先填充能量最低的軌道2泡利不相容原理一個原子軌道最多容納兩個電子，且自旋方向相反3洪特規(guī)則當(dāng)多個軌道能量相同時，電子優(yōu)先填充每個軌道，且自旋方向相同化學(xué)鍵的類型離子鍵離子鍵是通過靜電吸引力形成的化學(xué)鍵，通常發(fā)生在金屬和非金屬元素之間。共價鍵共價鍵是通過原子之間共享電子形成的化學(xué)鍵，通常發(fā)生在非金屬元素之間。金屬鍵金屬鍵是通過金屬原子之間共享電子形成的化學(xué)鍵，解釋了金屬的特性，例如延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。離子鍵離子鍵形成于金屬和非金屬原子之間。金屬原子失去電子形成帶正電的陽離子，非金屬原子得到電子形成帶負(fù)電的陰離子。通過靜電吸引力，陽離子和陰離子相互結(jié)合形成離子化合物。共價鍵電子共享兩個原子之間通過共享電子對形成的化學(xué)鍵稱為共價鍵。共享的電子對同時屬于兩個原子，使它們相互吸引，形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵。非金屬原子共價鍵通常存在于非金屬原子之間，因為非金屬原子通常傾向于獲得電子形成陰離子，而不是失去電子形成陽離子。通過共享電子，它們可以達(dá)到穩(wěn)定的電子構(gòu)型。金屬鍵自由電子金屬原子中的價電子可以自由移動，形成“電子?！薄＝饘訇栯x子金屬原子失去價電子后形成金屬陽離子，排列在晶格中。強(qiáng)鍵力自由電子與金屬陽離子之間的靜電吸引力構(gòu)成金屬鍵，賦予金屬獨(dú)特的性質(zhì)。氫鍵和范德華力氫鍵氫鍵是一種較強(qiáng)的分子間作用力，發(fā)生在極性分子之間，如水分子，由氫原子與電負(fù)性較強(qiáng)的原子（如氧、氮或氟）之間的靜電吸引力形成。范德華力范德華力是一種較弱的分子間作用力，發(fā)生在所有分子之間，包括非極性分子，由瞬間偶極之間的相互作用形成，包括倫敦分散力、偶極-偶極力和偶極-誘導(dǎo)偶極力。分子的形狀和極性分子的形狀由原子在空間中的排列方式?jīng)Q定。例如，水分子呈彎曲形，而二氧化碳分子呈直線形。分子的極性取決于原子電負(fù)性的差異。如果原子電負(fù)性差異大，則分子為極性分子。例如，水分子是極性分子，而二氧化碳分子是非極性分子。分子量的計算分子量是指一個分子的質(zhì)量,通常以原子質(zhì)量單位(amu)表示.摩爾的概念摩爾是物質(zhì)的量的單位，表示包含特定數(shù)量粒子的物質(zhì)。1摩爾物質(zhì)的質(zhì)量等于其物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，單位為克/摩爾（g/mol）。摩爾概念是化學(xué)計量學(xué)的基礎(chǔ)，用于計算反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量和體積。阿伏加德羅常數(shù)定義1摩爾任何物質(zhì)所含的粒子數(shù)數(shù)值6.02214076×1023符號NA化學(xué)反應(yīng)中的變化1物質(zhì)的轉(zhuǎn)化化學(xué)反應(yīng)涉及物質(zhì)的重新排列，形成新的物質(zhì)。2能量的改變化學(xué)反應(yīng)可能釋放或吸收能量，例如放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。3鍵的斷裂和形成化學(xué)反應(yīng)涉及化學(xué)鍵的斷裂和形成，導(dǎo)致物質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生改變?；蟽r和氧化數(shù)化合價一個原子在形成化合物時，失去或獲得的電子數(shù)，用正負(fù)號和阿拉伯?dāng)?shù)字表示。氧化數(shù)原子在化合物中，假定所有共用電子對都?xì)w電負(fù)性更大的原子所有時，該原子所帶的電荷數(shù)，用正負(fù)號和阿拉伯?dāng)?shù)字表示?；瘜W(xué)反應(yīng)的方程式反應(yīng)物反應(yīng)開始時的物質(zhì)。反應(yīng)箭頭表示反應(yīng)的方向。生成物反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)生的物質(zhì)?；瘜W(xué)反應(yīng)的速率反應(yīng)物濃度反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越快。溫度溫度越高，反應(yīng)速率越快。催化劑催化劑可以加速反應(yīng)速率，但不改變反應(yīng)的平衡。表面積反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越快?；瘜W(xué)平衡可逆反應(yīng)化學(xué)平衡是指可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系的組成不再發(fā)生變化的狀態(tài)。平衡常數(shù)平衡常數(shù)K表示在一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值。酸堿反應(yīng)和pH值酸堿中和反應(yīng)酸和堿發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水，稱為中和反應(yīng)。pH值pH值用來衡量溶液的酸堿性，0-14之間，7為中性，小于7為酸性，大于7為堿性。酸堿指示劑指示劑在不同pH值下呈現(xiàn)不同顏色，用于判斷溶液的酸堿性。氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移氧化還原反應(yīng)的核心是電子在原子或離子之間的轉(zhuǎn)移。氧化和還原氧化是指失去電子的過程，還原是指獲得電子的過程。氧化劑和還原劑氧化劑是接受電子的物質(zhì)，還原劑是失去電子的物質(zhì)?；瘜W(xué)反應(yīng)的熱力學(xué)1焓變化學(xué)反應(yīng)中能量的變化，反映反應(yīng)的熱效應(yīng)。2熵變反應(yīng)體系混亂程度的變化，反映反應(yīng)的自發(fā)性。3吉布斯自由能衡量反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的程度，決定反應(yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行?；瘜W(xué)反應(yīng)的動力學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)的速率取決于反應(yīng)物濃度、溫度、催化劑等因素。活化能反應(yīng)物分子需要克服一定能量障礙才能發(fā)生反應(yīng)，該能量被稱為活化能。碰撞理論化學(xué)反應(yīng)