《原子結(jié)構(gòu)教學(xué)》課件

《原子結(jié)構(gòu)教學(xué)》本課件將帶領(lǐng)大家深入了解原子的結(jié)構(gòu)，從原子核的組成到電子的排布，并探討化學(xué)鍵的形成、分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)的能量變化等重要概念。課程目標(biāo)11.了解原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)包括原子核的組成、電子的排布、量子數(shù)等。22.掌握化學(xué)鍵的形成原理包括離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵的形成機(jī)制。33.理解分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系包括分子間作用力、化學(xué)鍵的極性、分子的空間構(gòu)型等。44.熟悉化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律包括能量變化、反應(yīng)速率、化學(xué)平衡等。原子的結(jié)構(gòu)中心原子核原子核是原子的中心，包含質(zhì)子和中子，帶正電荷。電子云電子圍繞原子核運(yùn)動(dòng)，形成電子云，帶負(fù)電荷。原子核的組成1原子核原子核包含質(zhì)子和中子。2質(zhì)子帶正電荷，決定元素的種類。3中子不帶電荷，決定原子的同位素。電子圍繞原子核運(yùn)動(dòng)電子層電子在不同能級(jí)上運(yùn)動(dòng)，形成電子層。電子亞層同一電子層中，電子在不同形狀的軌道上運(yùn)動(dòng)，形成電子亞層。原子軌道電子在空間運(yùn)動(dòng)的區(qū)域，用量子數(shù)來(lái)描述。原子軌道與量子數(shù)主量子數(shù)(n)描述電子層，n=1、2、3…表示第一電子層、第二電子層、第三電子層…角量子數(shù)(l)描述電子亞層，l=0、1、2…分別表示s亞層、p亞層、d亞層…磁量子數(shù)(ml)描述原子軌道在空間的取向，ml=-l、-l+1…0…l-1、l。自旋量子數(shù)(ms)描述電子的自旋方向，ms=+1/2或-1/2。電子的排布11.遵循能級(jí)順序電子首先填充能量最低的軌道。22.泡利不相容原理同一個(gè)原子軌道最多只能容納兩個(gè)電子，且自旋方向相反。33.洪特規(guī)則當(dāng)有多個(gè)軌道能量相同時(shí)，電子優(yōu)先分別占據(jù)不同的軌道，且自旋方向相同。電子排布規(guī)律周期表規(guī)律電子排布與元素周期表有著密切的關(guān)系，周期數(shù)對(duì)應(yīng)電子層數(shù)，族數(shù)對(duì)應(yīng)最外層電子數(shù)。元素性質(zhì)元素的化學(xué)性質(zhì)主要由最外層電子的排布決定，決定了元素的金屬或非金屬性質(zhì)、氧化性或還原性等。元素周期表1周期同一周期的元素具有相同的電子層數(shù)。2族同一族的元素具有相同的價(jià)電子數(shù)，因此具有相似的化學(xué)性質(zhì)。3過(guò)渡元素過(guò)渡元素位于周期表的中間部分，它們的外層電子排布比較復(fù)雜。元素性質(zhì)與電子排布金屬元素最外層電子數(shù)少，易失去電子，表現(xiàn)出金屬性。非金屬元素最外層電子數(shù)多，易得到電子，表現(xiàn)出非金屬性。離子鍵的形成金屬原子失去電子金屬原子失去最外層電子，形成帶正電荷的陽(yáng)離子。非金屬原子得到電子非金屬原子得到電子，形成帶負(fù)電荷的陰離子。靜電吸引力陽(yáng)離子和陰離子之間由于靜電吸引力而結(jié)合，形成離子鍵。共價(jià)鍵的形成電子共享兩個(gè)非金屬原子之間共用電子對(duì)，形成共價(jià)鍵。分子通過(guò)共價(jià)鍵連接的原子集團(tuán)稱為分子。金屬鍵的形成1金屬原子金屬原子最外層電子易失去，形成自由電子。2電子海自由電子在金屬晶格中自由移動(dòng)，形成電子海。3金屬鍵金屬陽(yáng)離子和電子海之間的靜電吸引力，稱為金屬鍵。分子結(jié)構(gòu)分子間作用力范德華力分子之間由于瞬時(shí)偶極的誘導(dǎo)作用產(chǎn)生的吸引力。氫鍵氫原子與電負(fù)性較大的原子（如氧、氮、氟）之間形成的特殊的相互作用?；瘜W(xué)鍵的極性極性共價(jià)鍵共價(jià)鍵中電子對(duì)偏向電負(fù)性較大的原子，形成極性共價(jià)鍵。非極性共價(jià)鍵共價(jià)鍵中電子對(duì)均勻分布，形成非極性共價(jià)鍵。分子的空間構(gòu)型VSEPR理論價(jià)層電子對(duì)互斥理論，用于預(yù)測(cè)分子的空間構(gòu)型。電子對(duì)排斥電子對(duì)之間相互排斥，盡可能遠(yuǎn)離彼此，從而確定分子的幾何形狀?；瘜W(xué)反應(yīng)中的能量變化1吸熱反應(yīng)反應(yīng)過(guò)程中吸收能量，焓變大于0。2放熱反應(yīng)反應(yīng)過(guò)程中釋放能量，焓變小于0?；瘜W(xué)反應(yīng)速率1反應(yīng)物濃度反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越快。2溫度溫度越高，反應(yīng)速率越快。3催化劑催化劑可以改變反應(yīng)速率，但不改變反應(yīng)的平衡狀態(tài)?；瘜W(xué)反應(yīng)的平衡可逆反應(yīng)正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。平衡常數(shù)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物和生成物濃度之間的比例關(guān)系，用平衡常數(shù)K表示。酸堿反應(yīng)與pH值1酸在水溶液中可以釋放氫離子的物質(zhì)。2堿在水溶液中可以釋放氫氧根離子的物質(zhì)。3pH值表示溶液的酸堿度，pH=7為中性，pH<7為酸性，pH>7為堿性。氧化還原反應(yīng)氧化物質(zhì)失去電子，化合價(jià)升高。還原物質(zhì)得到電子，化合價(jià)降低。氧化劑得到電子的物質(zhì)，自身被還原。還原劑失去電子的物質(zhì)，自身被氧化。電子配對(duì)理論電子配對(duì)原子軌道之間重疊，電子成對(duì)，形成化學(xué)鍵。軌道重疊原子軌道重疊程度越大，化學(xué)鍵越強(qiáng)。雜化軌道理論1雜化軌道原子軌道混合形成新的等效軌道，稱為雜化軌道。2雜化類型常見的雜化類型包括sp、sp2、sp3雜化。晶體結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)演示-觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的顏色變化、氣體生成、沉淀生成等現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)記錄認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)和操作步驟，為分析討論提供依據(jù)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)演示-數(shù)據(jù)收集1量筒測(cè)量液體體積。2天平稱量物質(zhì)質(zhì)量。3溫度計(jì)測(cè)量溶液溫度?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)演示-分析討論數(shù)據(jù)分析利用收集到的數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證化學(xué)理論。討論交流與同學(xué)、老師交流實(shí)驗(yàn)過(guò)程、結(jié)果和分析，加深對(duì)知識(shí)的理解。本課程總結(jié)1原子結(jié)構(gòu)了解原子核的組成、電子的排布、量子數(shù)等。2化學(xué)鍵掌