第五章 物质结构基础
普通化学教案物质结构基础
表面吸附与反应
表面吸附的概 念:物质在固 体表面上的聚
集现象。
表面吸附的原 理:由于表面 分子的作用力 与内部不同, 导致气体分子 在表面上的聚
集。
表面吸附的分 类:物理吸附 和化学吸附。
表面反应的定 义:在表面吸 附的基础上, 表面上的分子 与其他分子或 离子发生化学
反应。
界面现象与性质
润湿现象:液体在固体表面 铺展的现象
相变:晶体在不同 温度和压力条件下 发生结构转变的现 象
晶体缺陷对相变的 影响:缺陷可以促 进或抑制相变的发 生
相变在晶体缺陷中 的应用:通过控制 晶体缺陷来调控材 料的性能和功能
晶体结构与物理性质
晶体结构决定物质的物理性质,如硬度、熔点、导电性等。
不同晶体结构对物理性质的影响不同,如金属晶体具有良好的导电性和延 展性。
溶液中的化学反应动力学
反应速率常数:描 述化学反应快慢的 物理量
活化能:反应进行 所需的最低能量
反应机理:化学反 应的步骤和过程的 描述
催化剂:降低反应 活化能,加速反应 进程的物质
溶液中的相变与热力学
相变:溶液中物质 状态的变化,如溶 解、结晶等
热力学基本概念: 如熵、焓、自由能 等在溶液结构中的 意义
振动与转动的能量:较低,常温下即可发生。
振动与转动的光谱特征:可通过红外光谱和拉曼光谱进行检测和研究。
分子的极性
影响因素:元素的电负性、 键的极性、分子构型等
定义:分子中正负电荷中心 不重合,导致分子表现出极 性
极性分类:永久极性、诱导 极性、取向极性
物理性质:溶解度、熔点、 沸点等
分子光谱与分子能级
THANK YOU
汇报人:XX
表面张力:液体表面抵抗变 形的能力
普通化学第一章
功和热都与途径有关,不是状态函数
功的分类 体积功 由于体系体积变化而与环境交换的能量, 称为体积功。 体系做功: W = -p外· ΔV 非体积功
体积功外的所有其他形式的功称为非体 积功。如电功、表面功等。
1. 体系和环境
敞开、封闭、孤立
2. 状态和状态函数
1.1.5 热和功
1. 热 定义: 体系与环境之间因温差而传递的能量称 为热,以符号Q表示。单位: J 或 kJ 规定: 若体系吸热,Q 0 若体系放热,Q 0
2. 功 定义: 除热之外,在体系和环境之间被传递的其它 能量,称为功,以符号W表示。单位: J 或 kJ 规定:
若环境向体系做功,W 0
状态函数的特征
体系状态一定,状态函数值一定 体系状态变化时,状态函数值的变化只与 体系的始态和终态有关,而与变化途径无关 循环过程状态函数的变化值为零
动画来源:
绍兴文理学院
无机及分析化学
1.1.3 过程和途径
体系的状态由于外界条件的改变会发生变 化,这种状态变化称为过程。 变化过程可以采取多种不同的具体形式, 我们把实现过程的每一种具体的形式称为途 径。
状态函数特征
5组基本概念
3. 过程和途径
恒温、恒压、恒容、绝热
4. 热力学能U
状态函数、具有加和性、绝对值不可测
5. 热和功
过程函数,正负号规定,体积功
1.1 热力学基本概念
1.2 化学反应的能量守恒与反应热效应
1.2.1 热力学第一定律
1.3 化学反应热效应的理论计算 1.2.2 热化学方程式与盖斯定律
1.1.1 体系和环境
1.2 化学反应的能量守恒与反应热效应 1.1.2 状态和状态函数
第五章--物质结构 元素周期律练习及答案
第五章 物质结构 元素周期律第一节 原子结构一、选择题(每小题4分,共48分)1.氡(222 86Rn)可从矿泉水、岩石、地下水、天然气、建筑材料中释放出来,通过呼吸进入人体,停留在呼吸道中,放出α射线,其衰变产物还能放出β、γ射线。
这些射线可诱发肺癌。
下列关于氡的叙述正确的是 ( )A .Rn 的原子核内含有222个中子B .Rn 位于元素周期表中第六周期ⅦA 族C .Rn 的化学性质不活泼,因此与任何物质都不能反应D.新铺大理石地面的居室,需常开窗换气,以减少氡对人体的危害2.法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子,这种粒子被称为“四中子”,也有人称之为“零号元素”。
下列有关“四中子”粒子的说法不正确的是 ( )A .该粒子不显电性B .该粒子质量数为4C .在周期表中与氢元素占同一位置D .该粒子质量比氢原子大3.(已知一般情况下原子核外最外层电子数相等的元素具有相似的化学性质。
氟元素原子的核外电子排布示意图为。
下列原子中,与氟元素原子的化学性质相似的是 ( )4.地球上氦元素主要以4He 形式存在,而月球土壤中吸附着数百万吨3He ,据估算3He 核聚变所释放的能量可供人类使用上万年。
下列说法正确的是 ( ) ①3He 、4He 的化学性质基本相同 ②3He 、4He 具有相同的中子数③3He 核聚变是化学变化 ④3He 液化是物理变化A .①②B .①④C .②③D .③④ 5.长征2号火箭承担运载“神六”的使命,氕化锂、氘化锂、氚化锂可以作为启动长征2号(CZ2F)火箭的优良炸药。
下列说法正确的是 ( )A .LiH 、LiD 、LiT 的摩尔质量之比为1∶2∶3B .它们都是强氧化剂C .H 、D 、T 之间互称为同素异形体 D .它们都是强还原剂6.简单原子的原子结构可用下图形象地表示:其中●表示质子或电子,○表示中子,则下列有关①②③的叙述正确的组合是 ( ) a .①②③互为同位素 b .①②③互为同素异形体 c .①②③是三种化学性质不同的粒子 d .①②③具有相同的质量数 e .①②③具有相同的质量 f .①②③是三种不同的原子A .a 、fB .b 、cC .d 、eD .e 、f7.下列说法正确的是()A.原子核外电子排布式为1s2的原子与核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似B.Fe3+的最外层电子排布式为:3s23p63d5C.硫离子的结构示意图为:D.基态碳原子的电子排布图:8.已知某元素原子的各级电离能数值如下:I1=736 kJ/mol,I2=1 450 kJ/mol,I3=7 740 kJ/mol,I4=10 500 kJ/mol,I5=13 600 kJ/mol,则该原子形成离子的化合价为()A.+1 B.+2 C.+3 D.+49.下列关于元素电负性大小的比较中,不正确的是()A.O<S<Se<Te B.C<N<O<FC.P<S<O<F D.K<Na<Mg<Al10.(2010·大连质检)主族元素A原子的结构示意图为。
【优选推荐】工程化学全套精品课件第五章-物质结构基础
子 示在任何角度方向上电子出现几率大的
教 空间区域离核的远近。
案
工 广西大学化学化工学院
程 C、原子轨道
化
表示电子在核外出现几率较大的空间区 域。 即? (r,?,?) 所包含的空间区域,以波
学 函数符号? 标记。
电
n,l,m
原子轨道角度分布图:Y(?,?) 的空间图
子 像。
教
案
工 广西大学化学化工学院
外出现的几率密度所得的空间图象。
学
电 子
注意: 电子云只是一个形象的比喻,并非指电
子在核外分散成云雾。
教
案
工 广西大学化学化工学院
程
3、以四个量子数来确定核外每个电子的运 动状态
化 (1)、主量子数(n)
学
它是描述核外电子能量高低和电子云离
电 核远近的参数。
子 取值要求:
教
n=1、2、3、4 ······· ∞非零正整数
化 (5)、量子数与电子的运动状态
学 A、量子数n、l 、m确定原子轨道,并用
电
波函数符号? 标记。
n,l,m
子 B、用四个量子数规范电子的运动状态。
第五章 物质结构基础
工
程
四大平衡
化
学
电
子
教
案
目录
工
程
重点与难点 §5-1 核外电子的运动特征
化 §5-2 核外电子运动状态的描述
学 §5-3 原子核外电子排布
电 §5-4 化学键与分子间作用力
子 §5-5 晶体结构
教 小结
案 习题精选
工 广西大学化学化工学院
程 重点:
化 1、四个量子数的意义,取值规则及应用。
工程化学课程教学大纲
工程化学课程教学大纲英文名称:Engineering Chemistry 课程编码:10110010学时:32/6 学分:2课程性质:公共必修课课程类别:理论课先修课程:开课学期:第一学期适用专业:机械工程学院、电气工程学院、信息工程学院、理学院、建工学院等一、课程的性质与任务工程化学是机械学院、电气学院、信息学院、理学院、车辆学院、建工学院等学院学生必修基础课程,工程化学从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发,密切联系现代工程技术中遇到的如材料的选择和寿命、环境的污染与保护、能源的开发与利用、信息传递、生命科学发展等有关化学问题,深入浅出地介绍有现实应用价值和有潜在应用价值的基础理论和基本知识,使学生在今后的实际工作中能有意识地运用化学观点去思考、认识和解决问题。
二、教学目标与要求工程化学课程内容共分六章,第一章物质的聚集状态;第二章化学反应原理;第三章水溶液中的离子平衡;第四章电化学基础;第五章物质结构基础;第六章化学与人类的进步。
通过本课程的学习,使机械学院、电气学院、信息学院、理学院、车辆学院、建工学院等学院学生掌握化学基础知识,为进一步提高专业素质训练奠定基础。
三、课程的基本内容与教学要求第一章物质的聚集状态[教学目的与要求]:理解系统、环境概念;掌握“物质的量”的符号、单位及有关计算;理解反应进度的概念,掌握化学计量数正、负值的确定。
理解各类晶体名称、晶格结点上粒子及其作用力、熔点、硬度、延展性、导电性,掌握溶液的蒸汽压下降、凝固点下降、沸点上升和产生渗透压的原因;了解等离子态的形成和组成,了解大气湿度概念和相对湿度的计算,掌握酸雨的pH值范围,理解温室气体和温室效应,理解臭氧层出现空洞原因、危害和预防措施。
[本章主要内容]:1.1化学基本概念1.2气体、等离子体1.3液体和水污染1.4固体、固体废弃物污染及治理[本章重点]:1.分子、原子、元素、系统、环境、相、气体、等离子体等基本概念2.稀溶液的通性3. 晶体类型[本章难点]:1.稀溶液的通性2.过渡型晶体第二章化学反应原理[教学目的与要求]:明确焓变和内能的变化是不同过程中系统变化时总能量的改变,理解Qp,Qv,ΔrH,Δf H m(H2O),ΔrHθm等各符号的名称、意义,了解ΔG在化学反应中的意义,理解其作为反应自发性判据,理解ΔrHθm(T)≈ΔrHθm(298.15),ΔrSθm(T)≈ΔrSθm(298.15),掌握ΔrGθm(T), ΔrG(298.15), ΔrGm的计算方法。
(人教)高考化学(全国)一轮复习课件:第5章物质结构、元素周期律基础课时1
质子数
考点一
考点二
3.核外电子排布与元素性质的关系 (1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4,较易_失__去__电子, 形成阳离子,表现出_还__原__性,在化合物中显正化合价。 (2) 非 金 属 元 素 原 子 的 最 外 层 电 子 数 一 般 大 于 或 等 于 4 , 较 易 _获__得__电子,活泼非金属原子易形成阴离子。在化合物中主要 显负化合价。 (3)稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构, 不易失去或得到电子,通常表现为0价。
考点一
考点二
提醒:①核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一, 不能孤立地应用其中一条,如当M层不是最外层时,最多排布的 电子数为2×32=18个,而当M层是最外层时,则最多只能排布8 个电子。 ②书写原子结构示意图时要注意审题和书写规范:看清是原子还 是离子结构示意图,勿忘记原子核内的“+”号。
考点一
考点二
[题组精练·提考能]
题组一 原子的构成 1.据科学家预测,月球的土壤中蕴含着数百万吨的32He,每百吨32He
核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的总能量。在地 球上氦元素主要以42He 的形式存在。下列说法正确的是( ) A.42He 原子核内含有 4 个质子 B.32He 原子核内含有 3 个中子 C.32He 和42He 互为同位素 D.42He 的最外层电子数为 2,所以42He 在反应中容易失去电子
考点一
考点二
பைடு நூலகம்
题组二 以同位素为核心的概念辨析
3.具有广泛用途的2670Co 放射源首次实现了国内批量生产。另外, 钴还有多种原子,如5267Co、5277Co、5287Co 和5297Co。下列关于钴原 子的说法正确的是( ) A.5267Co、5277Co、5287Co、2579Co 和6207Co 是摩尔质量不同的五种同素 异形体 B.6207Co 放射源可以用来治疗癌症,其中子数与电子数之差等于
第五章物质结构基础
5.1原子结构的近代概念
5.1.1氢原子光谱和玻尔理论 5.1.2微观粒子的波粒二象性 5.1.3波函数和原子轨道 5.1.4波函数和电子云的空间图像 5.1.5四个量子数
5.1.1 氢原子光谱和玻尔理论 经典物理学概念面临的窘境
Rutherford “太阳-行星模型 ”的要点 :1.所有原子都有一个核即原子核(nucleus);
象的图形称为电子云图。电子云不是一个 科学术语, 而只是一种形象化比喻.
不同运动状态的电子,电子云的形状是不相 同的,s 态的电子呈球形对称分布,在原子核 附近电子出现的概率最大。
p态电子云与角度有关,其电子云空间分布 图具有一定的方向性,呈“哑铃”形分布, 其几率密度最大的地方不是在原子核附近, 而是分别在三个坐标轴的方向上。
由于微观粒子具有粒子性和波动性,遵循 不确定原理和统计性,因此不能根据经典力 学的方法,用动量和坐标来描述核外电子的 运动状态,而只能用量子力学规律来描述。 微观粒子都具有波动性,可以用描述经典波 的方法来描述电子等微观粒子的运动状态。
任何微观粒子的运动状态都可以用一个波 函数来描述,通常波函数用(x,y,z)表示。
状态变化规律的基本方程之一,是二阶偏微分 方程。
对于一个质量为m的微粒来说,当它处于势 能为V的力场中运动时,其每一个定态可以用
满足这个方程的合理解的波函数来描写,与 每一个相应的常数E,就是微粒处在该定态
时的能量。
波函数是薛定谔方程的一个解。薛定谔方程
有无数个解,只有合理的解才能用作描述电子 运动状态的波函数。
(2)曲线是由若干个峰所组成的。它们符合 的规律是有n-l个峰。
(3)当n 相同,l 不相同时,虽然它们所具 有的峰数不一样,但是它们概率最大的主 峰却具有相似r值。
《普通化学》课程学习指南
《普通化学》课程学习指南根据知识模块顺序,教学要求如下一、理论课学习指南第一章热化学与能源基本要求知识点:热力学第一定律,热效应,反应焓变,盖斯定律。
学习目标:了解用弹式热量计测量等容热效应(Qv)的原理,熟悉Qp的实验计算法,了解状态函数的意义,了解化学反应中的焓变的关系;了解Qv与化学反应的内能的关系;初步掌握化学反应的标准摩尔焓变(△rH mθ)的近似计算,适当了解能源中的燃料燃烧反应的热效应。
第二章化学反应的基本原理与大气污染控制知识点:环境化学,热力学第二定律,热力学等温方程,热力学第三定律,标准平衡常数,多重平衡规则,质量作用定律,吉布斯函数变判据,化学平衡的移动原理。
学习目标:了解化应中的熵变及吉布斯函数变在一般条件下的意义;初步掌握化学反应的标准摩尔吉布斯函数变(△rGmθ)的近似计算;能应用△rGm 或△rGmθ判断反应进行的方向;理解标准平衡常数(Kθ)的意义及其与△rGmθ的关系,并初步掌握有关计算;理解浓度,压力和温度对化学元素反应的影响;了解浓度,温度与反应速率的定量关系,了解基元反应和反应级数概念;能用阿仑尼乌斯公式进行初步计算;能用活化能和活化分子的概念说明浓度,催化剂对化学元素反应速率的影响;了解环境化学元素中大气主要污染物及其防治。
第三章水溶液化学知识点:共轭酸碱对,缓冲溶液,溶度积,溶液的通性,酸碱解离平衡,难溶电解质。
学习目标:了解溶液的通性(蒸气压下降,沸点上升,凝固点下降及渗透压);明确酸碱的解离平衡,分级解离和缓冲溶液的概念,能进行溶液pH的基本计算,能进行同离子效应,等离子平衡如缓冲溶液的计算,了解配离子(络离子)的解离平衡移动;初步掌握溶度积和溶液解的基本计算;了解溶度积规则及其应用;了解环境化学中水的主要污染物及其某些处理方法的原理。
第四章电化学与金属腐蚀知识点:电极,氧化还原电对,电极电势,原电池,电动势,电解,化学电源,析氢腐蚀,吸氧腐蚀。
学习目标:了解电极电势的概念,能用能斯特方程式进行有关计算;能应用电极电势的数据判断氧化剂和还原剂的相对强弱及氧化还原反应自发进行的方向和程度;了解摩尔吉布斯函数△rGmθ与原电动势,△rGmθ与氧化还原反应平衡常数的关系;联系电极电势概念,了解电解的基本原理,了解电解在工程实际中的某些应用;了解金属腐蚀及防护原理。
马克思主义哲学 第五章第三节 社会的物质基础和本质_49
一、地理环境、人口因素 在社会发展中的作用
地理环境作用的性质
地理环境不能决定社会制度的性 质和社会制度的更替。 地理环境在社会发展中的作用受 社会因素、主要受生产力和生产 关系的制约。 地理环境只有通过生产过程或生 产方式才能对人类历史发生作用。
二、物质资料的生产方式 在社会发展中的作用
只有用实践的ห้องสมุดไป่ตู้点看待社会 才能理解人类社会的物质性
四、社会历史是自然历史过程
四、社会历史是自然历史过程
是不依人的意志为 转移的物质过程。
四人、类社社会会同历史是是自一个然充历满史矛盾过程
自然界一样
的辩证发展过程。
它的变化发展有着 自身的客观规律。
第三节 社会的物质基础和本质
社会存在地理环境、人口因 素在社会发展中的作用 物质资料生产方式在社会发 展中的决定作用 社会生活在本质上是实践的 社会历史是自然历史过程
一、地理环境、人口因素 在社会发展中的作用
一、地理环境、人口因素 在社会发展中的作用
地理环境的作用
一地、理地环理境环为人境类、提人供口生活因资素料 和社在会社生会产资发料展的中来的源。作用
三、社会生活在本质上是实践的
三、社会生活在本质上是实践的
实践是构成社会特殊运动形式的基础。 实践是一切社会关系的发源地。
三、实践社构会成生社会活生在活的本基质本上领域是。实践的
三、社会生活在本质上是实践的
生产劳动这种最基本的实践使猿进化为 人,创造了人类社会 各种实践形式构成了人们的各种社会生 活,产生了相应的社会结构 人们在实践中形成了这样那样的社会关 系,这些社会关系既是人的本质,也是 社会的本质 人们的社会实践推动着社会发展变迁
八年级科学上册各章知识点
八年级科学上册各章知识点八年级科学上册是初中阶段的重要学科之一,共包含七章。
在学习这七章内容时,需要我们对每一章的知识点进行掌握。
本文将为大家简要介绍八年级科学上册七个章节的主要知识点。
第一章力学基础知识本章是力学基础知识的介绍,主要包括科学与技术、速度、加速度、组成力、合成力、向心力等概念。
另外,还要掌握能量守恒定律、牛顿运动定律等基本规律。
第二章加速度的实质本章内容是关于加速度的实质,其中包括质量与重量比较、力的合成、简单力学现象、传递力等基本知识。
此外,还要了解运动的规律。
第三章颗粒的运动与能量转换本章主要内容是颗粒的运动以及能量转换,其中包括颗粒的振动、碰撞、摩擦力,以及动能、势能、机械能等概念。
另外,还需要掌握能量守恒定律、牛顿运动定律等基本规律。
第四章分子运动与热现象本章主要内容是分子运动与热现象,其中包括固体、液体、气体及其相互转化、热内能、温度、比热等概念。
另外,还需要了解热传递的方式以及热量守恒定律等基本知识。
第五章物质结构与性质本章主要内容是物质结构与性质,其中包括物质常见状态、分子结构与物质性质、元素周期表和化学键的形成等基本概念。
此外,还需要了解酸、碱、盐等常见物质的性质。
第六章化学反应及其反应速率本章主要内容是化学反应及其反应速率,其中包括化学反应的概念、化学方程式的表示、化学反应原理等基本知识。
此外,还需要掌握化学反应速率与温度、浓度、催化剂等因素的关系。
第七章日常生活中的化学本章主要内容是日常生活中的化学,在生活中很重要,其中包括石油的利用、有机物与生活、化学肥料、化学清洁剂等基本概念。
要了解每个物质在我们的日常生活中的应用与危害,加深我们对它们的认识。
总结以上便是八年级科学上册各章主要知识点的简要介绍。
在学习过程中,需要我们将每个知识点掌握清楚,在做各种题目时也需要注意理解题目中要求的知识点,提升自己的科学素养。
2022版高考化学一轮复习 第五章 物质结构 元素周期律 第一讲 原子结构 核外电子排布课件 新人
【加固训练——拔高】
1.当宇宙射线射到地面时,会将石英(主要成分 SiO2)中的硅原子和氧原子打破, 生成铝和铍的同位素。我国科学家通过测量 SiO2 中 26Al 和 10Be 两种元素的比 例来确定“北京人”的年龄,这种测量方法叫铝铍测年法。下列关于 26Al 和 10Be
的说法不正确的是()I源自的原子核外电子数为78
D.131 53
I
的原子核内中子数多于质子数
【解析】选
C。同位素化学性质几乎相同,A
正确;131 53
I
的原子序数为
53,核
外电子数为
53,B
正确,C
错误;D
选项考查中子数的计算,131 53
I
的中子数为
78,多于质子数,D 正确。
命题点 2:元素、核素、同位素的概念辨析(综合性考点)
2 1
H 是质子数均为 1,中子数不等的不同氢原子,它们是不同的核素,C 正确;
12C 和 14C 的质子数均为 6,而中子数分别为 6 和 8,故它们互为同位素,其
物理性质不同,但化学性质几乎完全相同,D 正确。
【思维升级·母题延伸】 (1)(宏观辨识与微观探析)12C 和 14C 核外电子排布方式是否相同? 1H2 与 2H2 是否互为同素异形体?
【解析】选 D。Th 有质量数为 230、232 的两种同位素,因此无法确定 Th 的质 量数,A 错误。不知 230Th 与 232Th 的丰度,无法确定 Th 的相对原子质量,B 错误。 化学变化过程中原子种类不变,而 232Th 转化为 233U 原子种类发生变化,C 错误。 230Th 与 232Th 互为同位素,二者化学性质相同,D 正确。
提示:×。化学变化指的是有新物质生成,但原子种类不变;从微观上讲,既 有化学键的断裂,也有化学键的生成,所以核聚变不是化学变化。
人教版高中化学教案
人教版高中化学教案一、第一章:物质的结构与性质1.1 教学目标理解物质的基本结构单位:原子、离子、分子、原子团等。
掌握不同结构的物质性质之间的关系。
认识物质的分类,如元素、化合物、混合物等。
1.2 教学内容物质结构基础:原子、离子、分子的概念及性质。
化学键的类型:离子键、共价键、金属键。
物质的分类及性质:元素、化合物、混合物的特征。
1.3 教学方法采用多媒体演示,直观展示物质结构模型。
利用实验观察不同物质的性质变化。
分组讨论,引导学生发现物质结构与性质的规律。
1.4 教学评价通过课堂提问、作业批改了解学生对物质结构与性质的理解程度。
设计结构性质相关的习题,检测学生的应用能力。
二、第二章:化学反应与能量2.1 教学目标理解化学反应的基本概念,如反应物、物、反应条件等。
掌握化学反应中的能量变化,包括放热反应和吸热反应。
学会化学方程式的书写与平衡。
2.2 教学内容化学反应的基本概念:反应物、物、反应条件。
化学反应的能量变化:放热反应、吸热反应。
化学方程式的书写规则及平衡原理。
2.3 教学方法通过化学实验演示化学反应及能量变化。
利用计算机软件模拟化学反应过程。
案例分析,引导学生理解化学反应与能量的关系。
2.4 教学评价通过课堂练习、化学方程式的书写了解学生对化学反应的理解程度。
设计相关习题,检测学生对能量变化和化学方程式的掌握情况。
三、第三章:有机化学基础3.1 教学目标认识有机化合物的基本结构,如烷烃、烯烃、炔烃等。
掌握有机化合物的命名规则。
了解有机化合物的基本性质和反应。
3.2 教学内容有机化合物的基本结构:烷烃、烯烃、炔烃等。
有机化合物的命名规则:IUPAC命名法。
有机化合物的基本性质和反应:如燃烧、取代、加成等反应。
3.3 教学方法使用有机化合物的模型和图片,帮助学生直观理解有机结构。
通过实验演示有机化合物的性质和反应。
案例分析,引导学生学会有机化合物的命名和反应类型。
3.4 教学评价通过课堂提问、有机化合物的命名练习了解学生对有机化学基础知识的掌握。
普通化学 第五章 物质结构基础
Y2Px
Y2Py 22
=3, l=2, m=0,
± 1,±2
3dx2 −y2 n=3, l=2
3d z 2
3dxy
n=3, l=2
3dxz
3dyz
5.1.2 电子云
无直观明确的物理意义, ψ无直观明确的物理意义,它的物理意义是 通过 ψ 来体现的。 表示:电子在空间 ψ 来体现的。 表示: 某位置上单位体积中出现的几率—概率密度。 某位置上单位体积中出现的几率 概率密度 单位体积中出现的几率 概率密度。 *电子云图 2
ψ—波函数,是描述核外电子运动状态的数学函数 波函数, 波函数
如:
ψ = 100
1
πa
3 0
⋅e
−
r a0
x、y、z—直角坐标轴; 直角坐标轴; 直角坐标轴 r—电子与核之间距离 电子与核之间距离 8 a0—波尔半径 波尔半径
解此方程时自然引入三个量子数: 解此方程时自然引入三个量子数: 三个量子数 n、l、m。 只有它们经合理组合,ψn,l,m 合理组合,ψ 。 只有它们经合理组合 才有合理解。求解结果见表5.2 5.2。 才有合理解。求解结果见表5.2。 原子轨道(不是轨迹!) !)。 ψn,l,m称原子轨道(不是轨迹!)。 (2)量子数的物理意义 ① 量子数的取值和符号 n l
第五章 物质结构基础
(4学时 学时) 学时
5.1 氢原子结构的近代概念 5.1.1 波函数 5.1.2 电子云 多电子原子的电子分布方式和 的电子分布方式和周期系 5.2 多电子原子的电子分布方式和周期系 5.2.1 多电子原子轨道的能级 5.2.2 核外电子分布原理和分布方式 5.2.3 原子结构与性质的周期性规律 5.3 化学键和分子间相互作用力 化学键和分子间相互作用力* 5.3.1化学键 5.3.1化学键
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工 物理意义: 程 A、描述电子的能量。 化 n ↗ ,电子能量E ↗ 。 学 B、表示电子云离核的远近。 电 n值↗ ,离核愈远; 子 n=1,电子云离核最近; 教 n=∞,电子离核无限远,成为自由电 案 子。
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工 C、代表电子层或能层 程 n值对应电子层,以拉丁字母表示如下: 化 1 2 3 4 5 6 … n值 学 L M N O P … 电 电子 K 层 子 教 能层 第一 第二 第三 第四 … 能层 能层 能层 能层 案
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工 二、服从测不准原理 程 X P h 化 X m h 学 电 意义:当 X(位置测不准量,或位置测量 子 误差)↘ ,则 p或 v(动量或速度测不准 量) 便↗。 教 案 例5-1:
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工 三、电子运动的几率分布规律 程 化 电子按几率分布规律在核外空间区域运动。 学 电子衍射图中明暗分布的环纹就是电子的几 率分布图像。 电 子 教 案
工 程 (1)、薛定谔方程:二阶偏微分方程. 化 (2) 、波函数 学 它是描述核外电子运动状态的数学函数式 电 (不是一个简单的数值)。 子 表格: 教 案
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工 说明: 程 A、是空间坐标r、、的函数,包含 化 径向函数和角度函数二部分。 学 (r,,)=R(r) · Y(,) 电 B、R(r) 是原子轨道的径向部分,其表 子 示在任何角度方向上电子出现几率大的 教 空间区域离核的远近。 案
第四节 化学键与分子间作用力
工 一、离子键的形成、特征 程 1、定义 化 离子键指由正、负离子之间的静电引 学 力而形成的化学键。 电 例:NaCl分子的形成。 子 Na3s1 e Na 2s 2 2p 6 教 Na Cl e 2 5 2 6 Cl3s 3p Cl 3s 3p 案
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工 五、元素基本性质的周期性 程 1、原子半径 化 规律: 学 (1)、同周期元素原子半径从左→右减小。 电 (2)、同族元素原子半径从上→下增大。 子 教 案
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工 2、电离能(I) 程 (1)、定义 化 气态原子失去一个电子成为气态+1价 学 离子所需吸收的能量,叫该元素的第一 电 电离能。符号为I1 子 教 案
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工 (2)、规律 程 A、同周期元素原子的Y1(绝对值)从左→ 化 右增大。 学 B、同族元素原子的Y (绝对值)从上→下 1 电 减小。 子 C、稀有气体的电子亲合能为正值。因其 教 外层已充满,得到电子却要消耗能量。 案
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工 4、电负性 程 (1)、定义(用X表示) 化 电负性指元素原子在分子中吸引电子的 学 能力。其值越大,吸引电子能力越强, 电 非金属性便越强。 子 (2)、规律: 教 案
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工 (2)、n相同,l ↗ ,则E ↗ 。 程 E4s E4 p E4d E4 f 化 学 (3)、同一原子内,n、l 都不同的分层间有 电 能级交错现象。 子 E5s E4d E5 p E4s E3d E4 p 教 E6s E4 f E5d E6 p 案
n、l 、m取值与原子轨道对应关系:
工 程 化 学 电 子 教 案
l m
0 0 0
2
原子 轨道
s
Pz
Px、Py dz2
dyz, dxy ,dx -y dxz
n取 1s、2s、 不同 3s、 4s… 值
2p、 3p、 4p…
3d、4d、5d……
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工 (4)、自旋量子数(mS) 程 取值要求:+1/2 -1/2 化 符号: ↑ ↓ 学 拟认: 正自旋 反自旋 电 (或顺时针自旋) (或逆时针自旋) 子 物理意义:描述电子的自旋状态。 教 图示: 案
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工 量子数与原子轨道小结: 程 化 (5)、量子数与电子的运动状态 A、量子数n、l 、m确定原子轨道,并用 学 波函数符号n,l,m 标记。 电 B、用四个量子数规范电子的运动状态。 子 例5-2: 教 案
第三节 原子核外电子排布
工 一、原子轨道的能级 程 1、单电子原子轨道能级 化 取决于n,与l 无关。 学 例:H原子或类氢离子: 电 E1s E2 s E2 p E3s E3 p E3d 子 教 案
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工 程 化 学 电 子 教 案
例: ①、l = 0,s分层,m=0; s分层只有一个轨道,即s轨道。 ②、l = 1,p分层,m=-1、0、 +1; p分层有3个原子轨道:Px、Pz、Py . ③、l = 2,d分层,m=-2、-1、0 、+1、 +2;d分层有5个原子轨道。 图例:
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工 (3)、洪特规则 程 电子在同一分层的等价轨道上排布时, 化 总是尽可能分占不同的轨道,并且自旋 学 方向相同。 电 特例:在等价轨道中,电子处于全充 子 满、半充满或全空时相对较稳定。 全充满 :s2、p6、d10、f14; 教 半充满 :s1、p3、d5、f7; 案
全空:s0、p0、d0、f0.
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工 二、核外电子排布 程 1、电子排布三原理 化 (1)、泡利(保里)不相容原理 学 在同一原子中,四个量子数完全相同的 电 电子是不相容的。或者说,每个原子轨 子 道至多容纳两个自旋方向相反的电子。 教 案
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工 (2)、能量最低原理 程 电子在原子轨道上分布,要尽可能使 化 整个原子系统能量最低,即先占有能量 学 最低的原子轨道,然后才依次进入能量 电 较高的原子轨道。 子 教 案
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工 C、多电子原子中,l 影响电子的能量,一 程 般随l 值增大,电子能量升高。 化 l ↗ ,电子能量E ↗ 。 学 例: E < E < E < E 4s 4p 4d 4f 电 子 教 案
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工 (3)、磁量子数(m) 程 取值要求:m可取从- l 经0到+ l 的整 化 数,共取(2 l +1)个数值。 学 物理意义: 电 m决定原子轨道在空间的伸展方向。 子 在一个电子分层里,m有几个可能的取 教 值,则该分层就可能有几个伸展方向不 同的原子轨道。 案
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工 (4)、电子云 程 指Y2(,)的空间图像,是描述电子在核 化 外出现的几率密度所得的空间图象。 学 注意: 电 电子云只是一个形象的比喻,并非指电 子 子在核外分散成云雾。 教 案
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工 3、以四个量子数来确定核外每个电子的运 程 动状态 化 (1)、主量子数(n) 学 它是描述核外电子能量高低和电子云离 电 核远近的参数。 子 取值要求: 教 n=1、2、3、4 ······· ∞非零正整数 案
第二节 核外电子运动状态的描述
工 一、量子力学模型理论要点 程 1、电子具有波粒二像性,服从测不准原 化 理和几率分布规律。 学 2、用薛定谔波动方程描述核外电子运动 电 的规律;用波函数与其对应的能量描述 子 电子的运动状态;用原子轨道表示电子 教 在核外出现几率较大的空间区域。 案
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工 (2)、规律 程 A、同周期元素原子的I1从左→右增大; 化 特例: 学 Be>B,Mg>Al (外层轨道全充满) 电 N>O,P>S (外层轨道半充满) 子 B、同族元素原子的I1从上→下减小。 教 案
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工 3、电子亲合能(Y) 程 (1)、定义 化 指处于基态时的一个气态中性原子得到 学 一个电子形成气态负离子时,所放出的 电 能量称为元素的电子亲合(和)能。 子 例:O的电子亲合能。 教 O(g)+e → O-(g) E1=-141.4kJ· -1 mol mol 案 O-(g)+e → O2-(g) E2=+702.9kJ· -1
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工 例:Mg原子的各级电离能。 程 Mg(g) → Mg+(g)+e I1=736kJ· -1 mol 化 Mg+(g) → Mg2+(g)+e I2=1450kJ· -1 mol 学 Mg2+(g) → Mg3+(g)+e I3=7740kJ· -1 mol 电 可见,一般条件下不会有Mg3+存在。 子 教 案
第五章 物质结构基础
工 程 化 学 电 子 教 案
四大平衡
目录
工 程 化 学 电 子 教 案
重点与难点 §5-1 核外电子的运动特征 §5-2 核外电子运动状态的描述 §5-3 原子核外电子排布 §5-4 化学键与分子间作用力 §5-5 晶体结构 小结 习题精选
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工 重点: 程 1、四个量子数的意义,取值规则及应用。 化 2、原子核外电子的排布。 学 3、 键和键。 电 4、杂化轨道与分子的构型。 子 5、分子的极性和变形性,分子间力的产 教 生及类型。 案 6、晶格能及其量度离子键强度。
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工 2、电子排布填充序 程 化 (1)、Pauling近似能级图 学 (2)、轨道填充顺序 电 3、电子排布式 子 又称电子结构式或电子分布式。 教 例5-3: 案
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工 三、原子电子层结构与周期表 程 1、电子层结构与周期 化 周期数=电子层数=最外层主量子数 学 2、电子层结构与族 电 (1)、主族 子 凡最后一个电子填入ns或np能级(轨道) 教 的元素称为主族元素。用A标记。 案 主族的族数=最外层电子数
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工 (2)、副族 程 凡最后一个电子填入d或f能级(轨道)的 化 元素称为副族元素。用B标记。 学 3、电子层结构与区 电 共分5个区: 子 教 案