第二章-物質(zhì)結(jié)構(gòu)第一頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)

我們把原子核中的質(zhì)子數(shù)目(Z)、中子數(shù)目(N)之和稱(chēng)為質(zhì)量數(shù)，用“A”表示，即：

A＝Z+N第二頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)

原子核質(zhì)子(數(shù)目)Z

原子()(質(zhì)量數(shù))A

中子(數(shù)目)N＝A-

Z核外電子(數(shù)目)Z

如果以代表質(zhì)量數(shù)為A，質(zhì)子數(shù)為Z的原子，那么構(gòu)成原子的粒子之間的關(guān)系可表示如下：第三頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)2.同位素＊核素：具有確定的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的一類(lèi)原子或原子核＊同位素：具有相同Z值、不同A值（或N值）的核素名稱(chēng)符號(hào)俗稱(chēng)質(zhì)子數(shù)質(zhì)量數(shù)中子數(shù)氕H氫110氘D重氫121氚T超重氫

132

氫元素的三種不同原子第四頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)問(wèn)題：下列物質(zhì)或微粒，哪一組互為同位素：A.紅磷與白磷B.石墨與金剛石C.與D.與第五頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第六頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)二、核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)1.電子云:

化學(xué)上習(xí)慣用小黑點(diǎn)分布的疏密來(lái)表示電子出現(xiàn)概率密度的相對(duì)大小。黑點(diǎn)圖界面圖角度分布圖第七頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)2.四個(gè)量子數(shù):

要正確描述原子中各電子在核外的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，需要同時(shí)用n、l、m、ms四個(gè)參數(shù)加以描述，這些參數(shù)稱(chēng)量子數(shù)。

＊主量子數(shù)（n）主量子數(shù)決定核外電子的能量和電子離核平均距離的參數(shù)，這是決定電子能量高低的主要因素。主量子數(shù)n

1234567…

電子層符號(hào)KLMNOPQ…第八頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)

＊副量子數(shù)（l）副量子數(shù)確定原子軌道或電子云的形狀。

l=0，1，2，3，…，（n－1）副量子數(shù)l

0123…

原子軌道符號(hào)sp

df第九頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)

＊磁量子數(shù)（m）磁量子數(shù)規(guī)定原子軌道在空間伸展的取向。

m=0，±1，±

2，±

3，…，±

l能量相同的各原子軌道稱(chēng)為簡(jiǎn)并軌道或等價(jià)軌道亞層

spdf

簡(jiǎn)并軌道數(shù)1357第十頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)

＊自旋量子數(shù)（ms）電子自旋運(yùn)動(dòng)有順時(shí)針和逆時(shí)針兩個(gè)方向;分別用ms＝＋1/2ms＝－1/2

例如:基態(tài)鉀原子最外層中的一個(gè)電子(4s1)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為：

n＝4，l＝0，m＝0，ms＝＋1/2（或－1/2）第十一頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)三、核外電子的排布多電子原子處于基態(tài)時(shí)，核外電子排布遵循以下三個(gè)條原理：

＊泡得不相容原理——在一個(gè)原子中沒(méi)有兩個(gè)電了具有完全相的四個(gè)量子數(shù)。

＊能量最低原理——在不違反泡利原理的條件下，電子優(yōu)先占據(jù)能量較低的原子軌道

例如：E1s＜E2s＜E3s

E2p＜E3p＜E4p

E3s＜E3p＜E3d第十二頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)＊洪特規(guī)則——在同一原子的等價(jià)軌道上，自旋方向相同的電子數(shù)目最多時(shí)，原子的能量最低。

＊能量相等的軌道全充滿(mǎn)（p6、d10、f14）、半充滿(mǎn)（p3、d5、f7）或全空（p0、d0、f0）的狀態(tài)比較穩(wěn)定。問(wèn)題：IB族中的銅、銀、金的電子層結(jié)構(gòu)如何？為什么？第十三頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)

電子層與電子距離核的遠(yuǎn)近和電子能量高低的關(guān)系電子層名稱(chēng)第一層第二層第三層第四層第五層第六層第七層符號(hào)

KLMNOPQ電子距離原子核距離電子離核距離由近到遠(yuǎn)電子的能量由低到高電子的能量高低第十四頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第二節(jié)元素周期系一、周期與族的劃分1.周期與能級(jí)組

把電子層數(shù)相同而按原子序數(shù)由小到大的順序排列的一系列元素作為表中的一個(gè)橫行，稱(chēng)為一個(gè)周期。元素周期表中有7個(gè)橫行，也就是7個(gè)周期。周期的序數(shù)就是該周期元素原子具有的電子層數(shù)。元素周期表第十五頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第二節(jié)元素周期系

Na

Br鈉有3個(gè)電子層，屬于第3周期元素溴有4個(gè)電子層，屬于第4周期元素例如：第十六頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第二節(jié)元素周期系周期名稱(chēng)元素?cái)?shù)目

第1周期（2種元素）第2周期（8種元素）第1、2、3周期含有元素較少，叫短周期。第3周期（8種元素）周期第4周期（18種元素）第5周期（18種元素）第4、5、6周期含有元素較多，叫長(zhǎng)周期。第6周期（32種元素）第7周期（理論上存在32種，已發(fā)現(xiàn)29種）叫不完全周期。第十七頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第二節(jié)元素周期系2.族與價(jià)電子結(jié)構(gòu)元素的原子參加化學(xué)反應(yīng)時(shí)，能參與化學(xué)鍵形成的電子稱(chēng)為價(jià)電子，價(jià)電子所在的電子層的電子排布式，稱(chēng)價(jià)電子層結(jié)構(gòu)。

＊主族：同一主族元素具有相同的價(jià)電子結(jié)構(gòu)和相同的最外層電子數(shù)。

主族：ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA副族：ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦBⅧ族：排8、9、10列0族：He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn6種稀有氣體縱行(16個(gè)族)

第十八頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第二節(jié)元素周期系二、元素的性質(zhì)的周期性變化＊副族：

＊零族和Ⅷ族

＊區(qū)

1.原子半徑

★同周期元素的原子半徑變化規(guī)律

＊主族元素的原子半徑的遞減較明顯

＊副族元素(d區(qū))的原子半徑遞減緩慢

＊鑭系和錒系的原子半徑遞減更加緩慢

＊到稀有氣體半徑突然增大,因?yàn)樗鼈兊氖幍氯A半徑第十九頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第二節(jié)元素周期系★同族元素的原子半徑變化規(guī)律2.電離能和電子親和能

★電離能（I）

在一定溫度一定壓力下，基態(tài)的氣態(tài)原子失去一個(gè)電子成為＋1價(jià)氣態(tài)正離子所需吸收的能量稱(chēng)為原子的第一電離能。

★電子親和能（Y）處于基態(tài)的一個(gè)氣態(tài)中性原子獲得一個(gè)電子成為氣態(tài)－1價(jià)負(fù)離子時(shí)所放出的能量。第二十頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第二節(jié)元素周期系3.電負(fù)性（χ）原子的電負(fù)性是用來(lái)度量分子中原子對(duì)成鍵電子吸收能力的相對(duì)大小。最活潑的非金屬氟F的電負(fù)性為4.0第二十一頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第三節(jié)物質(zhì)的形成

化學(xué)上把緊密相鄰的兩個(gè)或多原子(或離子)之間強(qiáng)烈的相互作用，叫做化學(xué)鍵。主要有三種類(lèi)型：離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵。一、離子鍵使陰、陽(yáng)離子結(jié)合成化合物的靜電作用，叫做離子鍵。離子鍵的形成第二十二頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第三節(jié)物質(zhì)的形成＊離子鍵的特征：離子鍵沒(méi)有方向性和飽和性＊離子半徑：主族自上而下，離子半徑逐漸增大同一周期中，隨著正離子電荷的遞增而半徑依次減小＊離子化合物：如氯化鈉、硫酸鋇等第二十三頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第三節(jié)物質(zhì)的形成二、共價(jià)鍵

原子之間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用，叫做共價(jià)鍵。共價(jià)鍵具有方向性和飽和性。共價(jià)鍵的形成

兩個(gè)原子核吸引電子的能力相同，共用電子對(duì)不偏向任何一個(gè)原子核，這種共價(jià)鍵叫非極性共價(jià)鍵，簡(jiǎn)稱(chēng)非極性鍵。例如，H—H、Cl—Cl鍵都是非極性鍵。

共用電子對(duì)偏向吸引電子能力較強(qiáng)的原子核，偏離吸引電子能力較弱的原子核，這種共價(jià)鍵叫極性共價(jià)鍵，簡(jiǎn)稱(chēng)極性鍵。例如，H2O、HCl等。第二十四頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第三節(jié)物質(zhì)的形成＊雜化軌道理論：雜化與雜化軌道雜化軌道理論的要點(diǎn)

（1）雜化軌道由能量相近的原子軌道組合而成（2）雜化軌道數(shù)目等于參與雜化的原子軌道數(shù)目（3）雜化軌道重疊滿(mǎn)足最大重疊原理（4）雜化軌道類(lèi)型決定空間構(gòu)型＊共價(jià)鍵類(lèi)型：

δ鍵：沿軸“頭碰頭”重疊

π鍵：“肩并肩”重疊第二十五頁(yè)，共28頁(yè)。第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第三節(jié)物質(zhì)的形成三、配位鍵＊配位鍵一個(gè)原子提供雜化的空軌道，另一個(gè)原子提供孤對(duì)電子，兩者以電子配對(duì)而結(jié)合。

＊配合物的組成（1）