上大 无机化学B 第一章 原子结构和元素周期性
北师大版无机化学第一章原子结构与元素周期表精品PPT课件
3
• 1732年: 尤拉 (Euler) 提出自然界存在多少种原子，就有多少种元素
• 定义 一种元素的1摩尔质量对核素12C的1摩尔质量
的1/12的比值(国际原子量与同位素丰度委员会1979
年)
• 特征 相对原子质量是纯数
单核素的相对原子质量等于该元素核素的相对原
子质量
多核素元素的相对原子质量等于该元素的天然同
位素相对原子质量的加权平均值
• 计算
Ar= ∑fi Mr,i fi ： 同位素分度
不能正确给出许多元素的原子量。如设氢的原子量为1，作 为相对原子质量的标准，已知水中氢和氧的质量比是1:8，若水 分子是由1个氢原子和1个氧原子构成的，氧的原子量是8，若 水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，氧的原子量便是16。 道尔顿武断地认为，可以从“思维经济原则”出发，认定水分子 由1个氢原子和1个氧原子构成，因而就定错了氧的原子量。
7
1-2-2 核素、同位素和同位素丰度
（1）核素(nuclide)---具有一定质子数和一定中子数的 原子称为一种核素
• 分类
稳定核素 --- 单核素元素和多核素元素
放射性核素 • 核素符号
Байду номын сангаас
162C 质量数
质子数
（2）同位素(isotope)---具有相同核电荷数，不同中子 数的核素互称同位素，这些核素在周期表中占同位置
化学和材料工作者着眼于化学变化，而化学变化则以 原子相互作用为基础的。通常在化学变化中，原子核不发 生变化。那么什么在变呢？电子的运动状态在变，通俗地 说，是核外电子在“跳来跳去”，所以研究核外电子的运动 的规律是研究者探索的重要问题。
无机化学(上)课程重点大纲(师大第四版)
无机化学（上）课程重点大纲第一章原子结构和元素周期系1．了解氢原子光谱和玻尔理论的要点。
2．掌握波粒二象性，德布罗意假设，海森堡测不准原理等概念。
3．重点掌握四个量子数的定义和它的取值要求，并能正确写出任何一个指定电子的正确的四个量子数，以及电子层，能级，原子轨道和运动状态的定义和它们与四个量子数的关系。
4．了解波函数的角度分布和径向分布的图形以及与四个量子数的关系；波函数，电子云和几率的区别。
（特别是s，p和d三种原子轨道的基本形状和在空间的不同伸展方向）5．掌握屏蔽效应和钻穿效应的定义以及用它们解释能级能量的高低（注意能级交错现象）。
6．重点掌握能级组的分组情况(包括含有哪些能级和能量高低排列)，对应的周期数和组内的状态数。
7．要求熟练地写出指定元素的核外电子排布式，价电子构型以及所在的周期，族数，元素所在分，最高氧化态等信息。
8．掌握原子半径和离子半径，电离势，电子亲合势和电负性的定义以及它们的主要应用和在周期表中的变化规律。
第二章分子结构1．掌握共价键的定义和特征，重点是σ键和Π键的定义和性质以及区别。
2．重点掌握价层电子对互斥理论的规则，要求能熟练地应用它来判断分子或离子的价电子对空间构型和分子离子空间构型。
3．重点掌握杂化轨道的类型和空间构型，并能正确判断一般共价分子的成键情况和空间构型(包括σ键数，孤对电子数，杂化类型，杂化轨道空间构型和分子空间构型等内容)。
4．掌握离域大π键的定义，形成条件，并要求正确判断分子中是否有大π键存在以及大π键的类型。
5．掌握分子轨道理论的基本概念，要求能正确写出第二周期非金属的双原子分子或离子的分子轨道排布式，并通过键级的大小判断它们的稳定性大小。
6．掌握各种键参数（键能，键长，键角，键的极性）的定义，并能正确判断分子是极性还是非极性的？哪些分子具有磁性以及磁性大小的估算方法？7．掌握分子间作用力和氢键的基本概念和它们的特点，要求能正确判断分子之间存在哪些分子间力(包括取向力，诱导力，色散力和氢键)。
大一无机化学知识点框架
大一无机化学知识点框架无机化学是化学的一个重要分支，研究元素和无机物之间的相互作用和性质。
作为大一无机化学课程的学习者，掌握一些基本的无机化学知识点是非常重要的。
下面将为你呈现大一无机化学知识点的框架，希望能对你的学习有所帮助。
1. 原子结构与周期性1.1 原子结构1.1.1 原子及其基本组成部分1.1.2 阳离子与阴离子1.1.3 同位素1.2 周期表1.2.1 元素周期表的基本特点1.2.2 周期性规律1.2.3 周期表上的主要分组2. 化学键与分子结构2.1 化学键2.1.1 离子键2.1.2 共价键2.1.3 极性键2.1.4 金属键2.2 分子结构2.2.1 分子的几何构型2.2.2 分子极性与非极性3. 配位化学3.1 配合物的基本概念3.1.1 配位数3.1.2 配位键、配位原子和中心离子3.1.3 配位体3.2 配位化合物的命名和表示3.2.1 常见配位体的命名3.2.2 配位化合物的表示方法4. 反应平衡与化学方程式4.1 反应类型4.1.1 酸碱中和反应4.1.2 氧化还原反应4.1.3 生成、分解和置换反应4.1.4 配位反应4.2 化学方程式的平衡4.2.1 简单反应方程式的平衡4.2.2 配位反应方程式的平衡5. 酸碱性与酸碱反应5.1 酸碱性5.1.1 酸碱的定义5.1.2 酸碱的性质和判定方法5.1.3 强酸、强碱、弱酸、弱碱的区别5.2 酸碱反应5.2.1 酸碱中和反应5.2.2 酸碱溶液的浓度5.2.3 酸碱滴定6. 氧化还原反应6.1 氧化还原的基本概念6.1.1 氧化还原的定义6.1.2 氧化态和还原态6.1.3 氧化剂和还原剂6.2 氧化还原反应6.2.1 氧化还原反应的判定方法6.2.2 氧化还原反应的应用7. 主要无机化合物7.1 碱金属与碱土金属化合物7.1.1 碱金属与碱土金属的性质7.1.2 碱金属与碱土金属化合物的应用7.2 氮、氧、硫化合物7.2.1 氮化合物的性质和应用7.2.2 氧化物的性质和应用7.2.3 硫化物的性质和应用7.3 铁、铜、银、金化合物7.3.1 铁化合物的性质和应用7.3.2 铜化合物的性质和应用7.3.3 银化合物的性质和应用7.3.4 金化合物的性质和应用以上是大一无机化学的基本知识点框架。
大一无机化学重要知识点
大一无机化学重要知识点一、原子结构和元素周期表1. 原子的组成和结构1.1 常见粒子：质子、中子、电子1.2 质子和中子位于原子核中，电子绕核运动1.3 原子的电荷相互平衡，整体为中性2. 元素和原子序数2.1 元素由同种原子组成，每种元素具有唯一的原子序数 2.2 元素周期表按原子序数排列2.3 周期性表现：周期性重复性质3. 元素的电子排布3.1 电子排布遵循能级、亚能级和配位数规律3.2 主层、次层和轨道的概念3.3 主量子数和角量子数决定电子的能级二、化学键和分子结构1. 化学键的类型1.1 离子键：电子转移形成离子1.2 共价键：电子共享形成分子1.3 金属键：金属离子形成金属结晶 1.4 杂化键：共价键和离子键的混合2. 分子结构的确定2.1 分子式和化学式的区别2.2 利用共价键和亲电性确定分子结构 2.3 氢键和范德华力对分子结构的影响三、化学反应和化学平衡1. 化学反应的基本概念1.1 反应物、生成物和化学方程式1.2 反应物摩尔比和反应物的相对分子质量 1.3 反应的热力学和动力学过程2. 化学平衡和平衡常数2.1 平衡的定义和特征2.2 反应速率和反应速率常数2.3 平衡常数和化学平衡表达式3. 影响化学平衡的因素3.1 温度、压力和浓度的影响3.2 Le Chatelier原理的应用3.3 平衡常数与化学反应的倾向性四、氧化还原反应1. 氧化还原反应的基本概念1.1 氧化和还原的定义1.2 氧化态和还原态的变化1.3 氧化还原反应的氧化数法和电子转移法2. 氧化还原反应的应用2.1 电化学反应和电池2.2 腐蚀和防腐蚀措施2.3 氧化还原反应在工业上的应用五、酸碱中和反应1. 酸碱的概念和性质1.1 酸和碱的定义1.2 酸碱的强度和pH值1.3 酸性、碱性和中性溶液的判断2. 酸碱中和反应2.1 酸碱强度对中和反应的影响2.2 阻滞力和酸碱中和滴定原理2.3 酸碱中和反应在生活和工业中的应用六、配位化合物1. 配位化合物的基本概念1.1 配位键和配体的定义1.2 配位数和配体的选择1.3 配位生活和配位离子的形成2. 配位化合物的性质和应用2.1 配位化合物的颜色和磁性2.2 配位反应和配位化学计量法2.3 配位化合物在医学和生物学中的应用以上是大一无机化学的重要知识点，通过对这些知识的深入学习和理解，能够为后续的学习打下坚实的基础。
大一无机及分析化学知识点
大一无机及分析化学知识点第一章：无机化学基础知识无机化学是研究无机化合物的组成、结构、性质和化学反应的学科。
它是化学的一个重要分支，对于理解和应用其他化学学科具有重要意义。
1.1 原子结构及元素周期表- 原子结构：原子由原子核和围绕核运动的电子组成。
原子核由质子和中子组成，电子负电荷平衡原子核的正电荷。
- 元素周期表：元素周期表是按照元素的原子序数排列的化学元素分类表。
它将元素按照性质的周期性规律分组，方便研究。
1.2 化学键和离子结构- 化学键：原子通过化学键相互连接，形成化合物。
常见的化学键有离子键、共价键和金属键。
- 离子结构：离子结构是指由正负离子通过离子键组成的化合物的结构。
正离子是失去电子的金属原子或原子团，负离子是获得电子的非金属原子或原子团。
1.3 配位化学- 配位化学是研究过渡金属离子与配体之间的键合关系及其化合物的性质的学科。
配位化合物由中心金属离子和配体组成，配体通过配位键与中心金属离子结合。
1.4 水溶液中的离子- 水溶液中的离子是指将化合物溶解在水中时形成的离子。
离子在水中可以进行水合反应，影响溶液的性质。
第二章：分析化学基础知识分析化学是研究物质组成和性质的化学分析方法的学科。
它是化学实验的基础，广泛应用于环境监测、药物分析、食品检测等领域。
2.1 定性分析和定量分析- 定性分析：定性分析是确定物质中所含的元素或化合物的成分和性质的方法。
- 定量分析：定量分析是确定物质中某种或若干种成分的含量的方法。
2.2 大气分析- 大气分析是研究大气中气体成分及其浓度的分析方法。
常用的技术包括气相色谱、质谱等。
2.3 水分析- 水分析是研究水中各种成分及其浓度的分析方法。
常用的技术包括滴定法、光谱分析等。
2.4 有机分析- 有机分析是研究有机物成分和结构的分析方法。
常用的技术包括红外光谱、核磁共振等。
第三章：重要的化学实验化学实验是学习无机及分析化学的重要途径，通过实验可以加深对化学原理的理解，培养实验操作技能。
无机化学 第一章.
• 主族序数等于元素原子的最外层电子数。 • 由稀有气体元素构成的族称为0族。 • （二） 元素周期表中元素性质的递变规律 • 1、同周期元素性质的递变规律 同一周期，从左到右，半径递减，金属性递 减，非金属性递增。 • 2、同主族元素性质的递变规律 同一主族，从上到下，半径递增，金属性递 增，非金属性递减。 原子半径的增加，使得原子对最外层电子的 吸引力下降。 主族元素的最高正化合价等于它所在族的序 数
1-2元素周期律和元素周期表
一、元素周期律 原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数 1、核外电子排布的周期性变化 同一周期，从左到右，最外层电子数从1-8 递增，随着原子序数的递增，下一周期也是从左 到右，最外层电子数从1-8递增。周期性变化。 2、原子半径的周期性变化 同一周期，从左到右，原子半径随着原子序 数的递增而半径减小。而且是周期性变化。
无机化学
第一章 物质结构和元素周期表
第一节 原子结构 第二节 元素周期律和元素周期表 第三节 化学键
1-1 原子结构
• 原子的组成 每一个原子的中 心都有一个带正电荷 的原子核，核外有若 干电子绕核高速旋转。 核外电子数取决于核 的正电荷数。
• 原子核=质子&#电荷数＝核外电子数 • • • • 核——质子（带正电）+中子（不带电） 核外——电子（带负电） 质量数(A)＝质子数(Z) + 中子数(N) 每个质子或中子的质量约为1个碳单位
原子核外电子的排布
• （一）核外电子排布规律 1、能量最低原理（电子先排布在能量最低的 原子轨道中）
2、保利不相容原理（每一个轨道最多能容纳2 个自旋方向相反的电子）
3、洪特规则（电子排布，总是尽可能分占不 同轨道而且自旋方向相同，平行）
无机化学大一上知识点总结
无机化学大一上知识点总结引言：无机化学是化学科学的一个重要分支，是研究无机物质的性质和变化规律的学科。
作为化学专业的学生，了解无机化学的基本概念和原理是非常重要的。
本文将对大一上学期学习的无机化学知识点进行总结和回顾，以帮助大家更好地掌握这门学科。
一、原子结构和元素周期表1. 原子结构：原子由质子、中子和电子组成。
原子核中的质子带正电荷，不带电的中子质量较质子略大；电子带负电荷，并围绕原子核运动。
2. 元素周期表：根据元素的原子序数和性质，将元素有序地排列在元素周期表中。
主要包括周期数、族数、元素符号和原子序数等内容。
二、离子化合物1. 离子：带电的原子或原子团，包括阳离子（带正电荷）和阴离子（带负电荷）。
2. 离子键：金属和非金属元素之间的电子转移形成的键。
3. 非金属元素的命名规则：使用希腊字母前缀，按离子价数添加-ide。
三、化学键与分子构型1. 共价键：非金属原子间共享电子形成的键。
2. Lewis结构：用化学符号表示共有和孤对电子对的分子结构。
3. 分子构型：分子中原子的相对位置和构象关系。
四、物质的氧化还原反应1. 氧化还原反应：涉及电子转移的化学反应。
氧化剂接受电子，而还原剂失去电子。
2. 氧化数：元素在化合物或离子中的氧化状态。
3. 离子电荷平衡法：用于平衡不同化学物质的氧化还原反应。
五、酸碱和盐1. 酸：具有给出H+离子的性质，可中和碱。
2. 碱：具有给出OH-离子的性质，可中和酸。
3. 酸碱反应：酸和碱之间的化学反应，产生盐和水。
4. 盐：由酸和碱中和而成的化合物。
六、氧化反应和还原反应1. 氧化反应：物质与氧气反应，释放出能量。
2. 还原反应：物质失去氧或与氢气反应，从而吸收能量。
3. 燃烧反应：物质与氧气反应产生水和二氧化碳。
七、配位化学1. 配位化合物：中心金属原子与其周围的配体形成的化合物。
2. 配体：与中心金属原子形成化学键的物质，通常含有具有可提供一对电子的配位位点。
无机化学大一第一章知识点
无机化学大一第一章知识点无机化学是化学中的一个重要分支，研究无机物质的性质、组成、结构和反应。
作为化学科学的基础，无机化学的学习对于理解和掌握其他化学学科具有重要意义。
本文将介绍大一上学期无机化学第一章的知识点，包括周期表、量子力学和原子结构等内容。
一、周期表周期表是无机化学中的重要工具，它将化学元素按照原子序数的大小排列，并将它们相似的性质分组。
根据元素的位置和化学特性可以判断元素的一些基本性质。
周期表的发展经历了多个版本和修订，最早的周期表是由门捷列夫提出的，后来经过门捷列夫、门多列夫和密立根等人的改进，发展为现代的周期表。
周期表分为横向周期和纵向周期，横向周期是指在同一周期内，原子序数递增，元素性质逐渐变化。
而纵向周期是指在同一族内，原子序数相同，但是元素性质逐渐变化。
周期表中的元素还可根据电子组态分为主族元素和过渡元素，主族元素的最外层电子数与周期号相同，而过渡元素的最外层电子数比周期号少2。
二、量子力学量子力学是探讨微观粒子运动的理论，是研究原子和分子等微观领域的基本工具。
量子力学的发展与爱因斯坦、普朗克、德布罗意等人的工作密切相关，通过研究量子力学，可以更好地理解原子结构和化学反应等现象。
量子力学的核心是波粒二象性，即微观粒子既具有粒子的特性，又具有波动的特性。
根据波粒二象性，希尔伯特和薛定谔等人发展了薛定谔方程，描述微观粒子的运动状态和能量。
薛定谔方程通过波函数来描述粒子的运动状态，波函数的模平方表示粒子存在的概率密度。
三、原子结构原子是最基本的化学粒子，它由质子、中子和电子组成。
质子具有正电荷，中子不带电荷，电子具有负电荷，原子整体呈电中性。
根据原子核的质子数，我们可以确定一个元素的原子序数，而原子核的质子和中子数目之和称为该元素的质量数。
原子的结构可以用玻尔模型来描述，根据这个模型，原子核位于原子的中心，而电子围绕着原子核运动。
电子在不同的能级上运动，每个能级可以容纳一定数量的电子。
上大 无机化学B 第一章 原子结构和元素周期性
电子衍射实验结构讨论：
电子的波动性是大量微粒运动所表现出来的性质， 是微粒行为的统计性的结果。
亮环纹处表明衍射强度大，电子出现的数目多； 暗环纹处则表明衍射强度小，电子出现的数目少。
对一个电子而言，亮环纹处表明衍射强度大，电 子出现的概率大；暗环纹处则表明衍射强度小， 电子出现的概率小。 物质波称为概率波，核外电子的运动具有概率分 布的规律。
原子的直径 10-10m
电子的直径 10-15m 原子核的直径 10-16m ～10-14m
2019年1月14日 4时45分
1-1-2 原子的玻尔模型
㈠ 原子光谱 太阳光 ——波长连续变化的色带——连续光谱。
气态原子（如NaCl）——几条色带——不连续光谱。
20微粒的运动用类似于光波动的运 物理意义：对于一个质量为 m，在势能为V的势场中运动的微 动方程来描述。 粒来说，薛定谔方程的每一个合理的解Ψ，就表示该微粒运动 的某一定态，与该解Ψ相对应的能量值即为该定态所对应的能 级。 解薛定谔方程的步骤：
球极坐标
球极坐标与直角坐标的关系
2019年1月14日 4时45分
其他的定态称为“激发态”。
2019年1月14日 4时45分
玻尔理论的应用
玻尔认为，氢光谱可见 光谱的不连续性正来自原 光区各谱线（称为巴尔 子中能量的不连续性。氢 麦系）的产生是由于电 原子在正常状态总是处于 子由能级较高的轨道跳 能量最低的基态，当原子 受到光照射或放电等作用 回到n=2的轨道放出辐 时，吸收能量，原子中的 射能的结果。他对这些 电子跳到能量较高的激发 谱线的波长进行计算， 态。原子处于这种激发态 计算值与实验值十分吻 总是不稳定的，总是倾向 合。 于回到能级较低的轨道。 当电子由能量较高的各轨 电子由能级较高的轨道 道跳回到能量较低的各轨 跳回到n=3的轨道,得到 道，放出能量而成为不同 氢的红外光谱,称为帕逊 频率的光，因而产生许多 系,跳回到n=1的轨道, 系列的谱线。 得到的是氢的紫外光谱, 称为来曼系。
(完整版)无机化学第一章原子结构
如：电子在核外某处出现的 概率大小图——电子云。就 是形象化地用来描述概率的 一种图示方法。 由图可知：
离核愈近，概率密度愈大。
综上所述，微观粒子运动的主要特征是： 具有波粒二象性，具体体现在量子化和统计性上。
由此可见，波粒二象性是微观粒子运动的 特征。因而描述微观粒子的运动不能用经典的 牛顿力学理论，而必须用描述微观世界的量子 力学理论。
3. 实物微粒包括电子的运动状态可以用牛顿定律 来描述么？
测不准原理
波粒二象性的微粒，它们的运动并不服从牛顿 定律，不能同时准确测定它们的速度和位置。
1927年，海森堡(Heisenberg W)经严格推导 提出了测不准原理。其数学表达式为：
xp h 其中，x(位置误差)与p(动量误差)的乘积为 一定值h（h为普朗克常量），因此，也就无法描 绘出电子运动的轨迹来。说明核外电子运动不可能 沿着一个玻尔理论所指的固定轨道运动，而只能用 统计的方法，指出它在核外某处出现的可能性—— 概率的大小。
1/ 4
3 / 4 cos 3 / 4 sin cos 3 / 4 sin sin
(r, , ) = R (r) • Y (, )
波函数 问题：
1. 限定波函数的量子数有几个？ 2. 每个量子数分别限定原子轨道（电子运动
状态）的什么？
1.2.2 量子数
(1)主量子数(n)
在同一原子内，具有相同主量子数的电子，可看作 构成一个核外电子“层”。
是任意正整数1，2，3…. ；B核外电子离核距离的最小单位。 n值愈大，表示电子离核愈远，原子能量愈高。
波粒二象性 问题：
1. 波粒二象性是什么意思？ 2. 电子或微粒的波粒二象性是如何被证明的？
1.1.2 微观粒子的波粒二象性
无机化学 第1章_原子结构与元素周期系
核素
自然界的元素
稳定核素 不稳定核素
多核素元素
同位素丰度：
某元素的各种天然同位素的分数组 成（原子百分比）称为同位素丰度。 例如，氧的同位素丰度为： f（16O）=99.76%，f（17O）=0.04% f,（18O）=0.20%；
对单核素元素，如氟，同位素丰 度为：f（19F）=100%。
1-4-2 玻尔理论
1913年，28岁的Bohr在
爱因斯坦的光子学 普朗克的量子化学 氢原子的光谱实验 卢瑟福的有核模型
的基础上，建立了Bohr理论
Bohr 理论的主要内容
1. 行星模型 假定氢原子核外电子是处在一定的线
性轨道上绕核运行的，正如太阳系的行 星绕太阳运行一样。
这是一种“类比”的科学思维方法。 因此，玻尔的氢原子模型形象地称为行 星模型。
元素的相对原子质量（原子量）是 纯数。
单核素元素的相对原子质量（原 子量）等于该元素的核素的相对原子 质量。
多核素元素的相对原子质量（原 子量）等于该元素的天然同位素相对 原子质量的加权平均值。
加权平均值
加权平均值就是几个数值分别乘 上一个权值再加和起来。对于元素的 相对原子质量（原子量），这个权值 就是同位素丰度。
1u等于多少?取决于对核素12C的一 个原子的质量的测定。
最近的数据是： 1u=1.660566（9）×10-24 g 核素的质量与12C的原子质量1/12 之比称为核素的相对原子质量。核 素的相对原子质量在数值上等于核 素的原子质量，量纲为一。
1-2-4元素的相对原子质量（原子量）
元素的相对原子质量（长期以来称 为原子量）。根据国际原子量与同位素 丰度委员会1979年的定义，原子量是指 一种元素的1摩尔质量对核素12C的1摩 尔质量的1/12的比值。这个定义表明：
《无机化学》课件第一章
第一节 原子的组成与核外电子排布
电子云的角度分布图是通过将|Ψ|2的角度分布部分，即|Y|2随 θ、Φ的变化作图而得到的(空间)图像，它形象地显示出在原子核 不同角度与电子出现的概率密度大小的关系。图1-1(b)是电子云的 角度分布剖面图。电子云的角度分布剖面图与相应的原子轨道角 度分布剖面图基本相似，但有以下不同之处：原子轨道角度分布 图带有正、负号，而电子云的角度分布图均为正值(习惯不标出正 号)；电子云的角度分布图比相应的原子轨道角度分布要“瘦”些， 这是因为Y值一般是小于1的，所以|Y|2的值就更小些。
第一节 原子的组成与核外电子排布
五、 多电子原子结构
多电子原子指原子核外电子数大于1的原子(即除H以外 的其他元素的原子)。在多电子原子结构中，核外电子是如何 分布的呢？要了解多电子中电子分布的规律，首先要知道原 子能级的相对高低。原子轨道能级的相对高低是根据光谱实 验归纳得到的。H原子轨道的能量取决于主量子数n，在多电 子原子中，轨道的能量除取决于主量子数n外，还与角量子 数l有关，总规律如下:
无机化学
第一章 原子结构和元素周期律
原子的组成与核外电子排布 元素周期律与元素周期表 元素基本性质的周期性
第一节 原子的组成与核外电子排布
一、 原子的组成
在20世纪30年代，人们已经认识到原子是由处于原子中 心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的。由于原 子核跟核外电子的电量相同，电性相反，所以原子呈电中性。 原子很小，半径约为10-10m；原子核更小，它的体积约为原 子体积的1/1012。如果把原子比喻成一座庞大的体育场，则原 子核只相当于体育场中央的一只蚂蚁。因此原子内部有相当大 的空间，电子就在这个空间内绕着原子核作高速运动。
第一节 原子的组成与核外电子排布
上大 无机化学B考纲
《无机化学B》考核大纲一、总要求1、理解和掌握无机化学中重要的基本概念和基础知识。
2、掌握元素周期律、原子和分子结构、化学反应速率、化学平衡、化学热力学、电解质溶液、氧化还原反应和配位化学等基本理论，并用这些理论来解释无机化学的实际问题，具有理论分析、科学思维和化学计算的能力。
3、掌握重要元素的单质及其化合物结构、性质、制备及用途。
二、课程考试内容依据教学大纲的要求，按各学期所学内容，在考试中突出重点，兼顾一般知识，具体内容如下：绪论了解化学研究的对象、内容；无机化学的发展状况；无机化学研究的对象和任务。
第一章原子结构和元素周期律了解玻尔理论的要点，理解四个量子数的意义和取值，了解原子轨道和电子云的图象，理解核外电子的排布规则，掌握元素核外电子的排布及原子的电子层结构与元素所在周期、族、区的关系，了解原子半径、电离能、电子亲合能和电负性的意义及其在周期表中的变化趋势。
重点：四个量子数，核外电子的排布，原子的电子层结构与元素所在周期、族、区的关系，原子半径、电离能和电负性在周期表中的变化趋势。
第二章分子结构理解价键理论和杂化轨道理论，了解键参数，了解离子键及键型过渡，理解分子间力和氢键。
重点：价键理论的基本要点、共价键的特征、类型，s—p杂化轨道类型及其与分子的空间构型的关系，分子间力、氢键的存在及其对物质性质的影响。
第三章固体结构了解晶体及其内部结构，理解四种类型晶体的特征和性质。
了解晶格能和离子极化的基本概念。
重点：晶体的特征，四大晶体的特征和性质。
第四章配合物结构掌握配位化合物的组成和命名，熟悉配位化合物价键理论，了解晶体场理论，重点：配位化合物的组成和命名，配位化合物价键理论。
第五章热力学第一定律和热力学理解热力学中的常用术语及热力学第一定律的内涵和表达方式，掌握盖斯定律，能熟练应用标准生成焓（DHf）计算反应热。
重点：盖斯定律、标准摩尔生成焓、化学反应热的计算。
第六章化学反应方向和化学平衡了解熵的概念，了解吉布斯自由能的概念及用吉布斯自由能变化（ΔG）作为化学反应方向的判据，能应用标准生成吉布斯自由能计算化学反应的吉布斯自由能变。
大一上册无机化学知识点
大一上册无机化学知识点无机化学是化学的一个重要分支，广泛应用于材料科学、能源储存、药物研发等领域。
作为大一学生，学习无机化学知识是我们基础课程的一部分。
本文将介绍大一上册无机化学的主要知识点，以帮助大家更好地理解和掌握这门学科。
1. 元素与周期表元素是构成物质的基本单位，周期表是元素的系统组织。
大一上册学习的无机化学知识首先包括元素的分类和周期表的结构。
元素可以按照性质分为金属、非金属和过渡金属等不同类别，周期表将元素按照原子序数排列，并根据特定规律分为周期和族。
2. 原子结构与元素周期律原子结构是理解元素性质的基础。
原子由原子核和绕核电子组成，核外电子的数量决定了元素的化学特性。
原子核由质子和中子组成，元素的原子序数即为其质子数。
学习元素周期律时，我们需要了解元素的周期趋势，如原子半径的变化、电离能和电负性等。
3. 化学键和分子结构化学键是原子之间形成的化学力，分为离子键、共价键和金属键等。
离子键是由正负电荷吸引形成的，共价键是由原子间的电子共享形成的，金属键是由形成离子阳离子和自由电子集体形成的。
分子结构与其化学键的类型有关，分子可以是原子、离子或者共价分子等。
常见的分子结构有线性、三角形、四面体和平面四边形等。
4. 配位化学配位化学是研究配位化合物的形成、结构和性质的学科。
配位化合物由中心金属离子和周围配体组成，配体是通过配位键与金属离子配位形成的。
学习配位化学时，我们需要了解配位数、配位键的性质和配位化合物的命名法则等。
5. 酸碱化学酸碱化学是研究酸碱反应、酸碱性质和酸碱溶液的学科。
酸是可以提供质子（H+）的物质，碱是可以接受质子的物质。
酸和碱的反应形成盐和水，这种反应称为中和反应。
学习酸碱化学时，我们需要了解酸碱的鉴别方法，如酸碱指示剂和pH值的概念等。
6. 氧化还原反应氧化还原反应是电子转移的化学反应，涉及到物质的氧化和还原。
氧化是指物质失去电子，还原是指物质获得电子。
氧化还原反应可以分为化学反应和电化学反应两种。
无机化学大一知识点讲解
无机化学大一知识点讲解无机化学是化学的一个重要分支，主要研究无机物质的性质、结构以及它们在化学反应中的变化规律。
作为化学专业的学生，大一阶段的无机化学是入门阶段，以下将为大家讲解几个大一无机化学的重要知识点。
一、原子结构和元素周期表1. 原子结构：原子由质子、中子和电子组成。
质子负责带正电荷，中子不带电，电子带负电荷，质子和中子位于原子核中，而电子则绕着原子核的轨道运动。
2. 元素周期表：元素周期表是由俄国化学家门捷列夫于1869年提出的，将元素按照原子序数的增加顺序排列。
周期表分为7周期，横向称为周期，竖向称为族。
元素周期表根据元素的电子结构将元素分为金属、非金属和半金属。
二、化学键和化合物1. 化学键：化学键是由原子之间的相互作用形成的。
常见的化学键有离子键、共价键和金属键。
离子键是通过正负电荷吸引力形成的，共价键是通过共用电子形成的，金属键是金属中的阳离子和自由电子之间的相互作用。
2. 化合物：化合物是由两个或多个元素以一定比例结合而成的物质。
根据化合物的组成方式可以分为离子化合物和共价化合物。
离子化合物由金属和非金属元素结合而成，共价化合物由非金属元素之间结合而成。
三、化学反应和化学方程式1. 化学反应：化学反应是指物质的组成和性质发生变化的过程。
化学反应可以分为合成反应、分解反应、置换反应和氧化还原反应等。
合成反应是指两种或两种以上的物质合并成一种物质，分解反应是指一种物质分解为两种或两种以上的物质，置换反应是指两种物质之间的原子或离子发生替换，氧化还原反应是指物质与氧发生反应或者物质中的元素发生电子转移。
2. 化学方程式：化学方程式是化学反应过程的符号表示。
化学方程式由反应物与生成物组成，用化学式表示。
反应物位于反应箭头的左边，生成物位于箭头的右边。
方程式中的系数表示反应物与生成物的摩尔比例关系。
四、无机酸碱和盐1. 无机酸碱：无机酸是指能产生H+离子的化合物，通常具有酸性。
无机酸可分为单质酸和氧化酸。
无机化学大学课件第一章原子结构和元素周期律
• 意义：n 是决定电子层能量高低的主要因素，
n=1表示离核最近，能量最低的第一电子层；n=2表示离核
次近的能量次低的第二电子层，依此类推。能量越低，受核束 缚越大，能量越低。
(2) 角量子数(l)或副量子数(azimuthal quantum number)
电子绕核运动时，不仅具有一定的能量，而且也具有一定
电子层结构的特征，并结合原子参数熟悉元素性质周 期性的变化规律。
图1 道尔顿原子模型
§1.1 原子的含核模型
1. “枣糕模型”： 1903年W.汤姆生(1824~1907)提出， 原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子 则镶在球里，原子受到激发后，电子振动，产生光谱。
图2 汤姆生原子模型
r,q,R rQ qF
r,q,R rYq,
•
解薛定谔方程时，为了方便起见，将直角坐标x,y,z变
换 成 球 极 坐 标 r,q,f ， 这 样 (x,y,z) 就 变 成 了 (r,q,f)=
R(r)Q(q)F(f) ， 将 与 角 度 有 关 的 函 数 合 并 为 Y(q,f) ， 则
要的，或者说，四个量子数确定了，核外电子的运动状态就确
定了。
• (1) 主量子数(n)(principle quantum number)
•
它是用来描述原子中电子出现概率最大区域离核远近的参
数，或者说，它是确定电子层数的。
n 的取值为：1， 2， 3， 4…n等正整数，表示电子层数。
光谱学上常用K，L，M，N…表示电子层数。
数E 就是粒子处在该定态时的总能量。
Figure 9 pherical polar coordinates(r,θ,φ) and Cartesian axes(x, y, z).
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
㈢ 概率密度和电子云
| Ψ |2 却有明确的物理意义，代表微粒在空 间某点出现的概率密度。 把电子在核外出现的概率密度大小用小黑点的 疏密来表示，这样得到的图像称为电子云。 波函数 Ψ 本身很难说有明确的物 理意义，只能笼统说是表示原子中 电子的运动状态。
2013年7月16日 4时44分
原子的直径 10-10m
电子的直径 10-15m 原子核的直径 10-16m ～10-14m
2013年7月16日 4时44分
1-1-2 原子的玻尔模型
㈠ 原子光谱 太阳光 ——波长连续变化的色带——连续光谱。
气态原子（如NaCl）——几条色带——不连续光谱。
2013年7月16日 4时44分
㈡ 氢原子光谱
Yp z ( , )
3 cos 4
Y
z
z
z z + +
135 120 105 是带正负号的，“+” 90 -0.472 -0.423 -0.345 -0.244 -0.126 0 区的Y函数的取正值， 15° “–”区的Y函数取负 z 值。它们的“波性”相 z z z 反。其物理意义在2个 z 0.472
3 【pz轨道】 Yp ( , ) cos z 4 节面：当cos0时，Ｙ0，90°
我们下来试做一下函数在yz平面的图形。
2013年7月16日 4时44分
Y
0 0.489 180
-0.489
15 0.472 165
30 150
45
60
75
90
0.423 0.345 0.244 0.126 0 注意：波函数的Y图象
1 1 光线经狭缝，再通 B( 2 2 ) 过棱镜分光后，可 2 n 得含有几条谱线的 线状光谱——氢原 子光谱。
2013年7月16日 4时44分
㈢ 玻尔的氢原子模型
1913年玻尔（N.Bohr）在普朗克的量子论（1900）、爱因 斯坦的光子学说（1905）和卢瑟福的有核原子模型（1911） 的基础上，提出了原子结构理论的三点假设。 ⑴ 定态假设 ⑵ 频率公式 ⑶ 量子化规则
第一章 原子结构和元素周期性
１－１ 原子结构理论的发展概况 １－２ 量子力学的原子模型 １－３ 核外电子排布与元素周期表 １－４ 原子性质的周期性
2013年7月16日 4时44分Βιβλιοθήκη １-１ 原子结构理论的发展概况
1-1-1 原子的含核模型
1911年，英国物理学家卢瑟福，α粒子散射实验 原子的中心有一个带正电的原子核， 电子在它的周围旋转。
x +
+
y
-
+
-
+
y
y
x x Y
+
Yp
Y 2 2 dx - y
x
x
+
Y 2s dz
z
-
- + y + 波叠加时将充分显示： -+ y y x + “+”与“+”叠加波y+ + +的振幅将增大，“–” x yY 与“–”叠加波的振幅 Y Yd d xz d yz xy 也增大，但“+”与“–” Yp Yp y x 叠加波的振幅将减小。 这一性质在后面讨论化 2013年7月16日 4时44分 学键时很有用。
上述 l 相同的几个原子轨道能量是等同的，这样的轨道称作 等价轨道或简并轨道。
2013年7月16日 4时44分
⑷自旋量子数 (ms)
自旋量子数用来描述电子自旋运动的
1 m=± 2
自旋量子数的取值:
小结：
n —— 电子层
n, l —— 能级 n, l, m —— 原子轨道 n, l, m, ms —— 核外电子的运动状态
2013年7月16日 4时44分
1-2-3原子轨道和电子云的图像
㈠ 角度部分 Ψnlm(r,θ,φ) = Rnl(r) Ylm(θ,φ)
径向分布函数 角度分布函数
1 如：氢原子的角度部分 【s轨道】 Ys ( , ) 波函数的角度部分图Yl,m(,与主量子数无关，Yl,m(, 4 的球极坐标图是从原点引出方向为(,的直线，长度取Y Ys是一常数与(,无关，故原子轨道的角度部分为 的绝对值，所有这些直线的端点联系起来的空间构成一 曲面，曲面内根据Y的正负标记正号或负号。并称它为原 1 一球面，半径为: 子轨道的角度部分图。 4
n值越小，电子表示离核越近，能量越低。
2013年7月16日 4时44分
⑵角量子数 (l)
角量子数用来描述原子轨道（或电子云）形状或者说描述 电子所处的亚层 。与多电子原子中电子的能量有关。
角量子数的取值为：0，1，2，3，··，n-1 ·· ··
l 光谱符号 0 s 1 p 2 d 3 f 复杂 4 g … …
磁量子数的取值：m = 0, ±1, ±2, ±3, ···±l ··, ··
磁量子数(m)与电子的能量无关。 一组 n, l, m 确定的电子运动状态称为原子轨道。 例如：l = 0，m = 0 l = 1, m = 0, ±1 l = 2, m = 0, ±1, ±2 一个伸展方向 三个伸展方向 五个伸展方向 一个 s 轨道 三个 p 轨道 五个 d 轨道
2013年7月16日 4时44分
㈢ 径向分布函数及径向分布图
在此球壳中发现电子的几率为
2·4πr |Ψ|1s 2dr 2s 讨论离核距离为r的球壳中电 令D(r) = 4πr2 |Ψ|2 子出现的几率？ D(r) 称为径向分布函数，表示电 子在离核半径为 r 的―无限薄球 3d 3s 壳” (dr)里电子中出现的几率.
2013年7月16日 4时44分
1-2 原子的量子力学模型
1-2-1 微观粒子及其运动的特性
一、波粒二象性 量子力学是研究电子、原子、分子等微 ㈠ 光的波粒二象性 粒运动规律的科学。微观粒子运动不同 光 波动性 干涉， 衍射 （空间传播时） 于宏观物体运动，其主要特点是量子化 粒子性 光电效应， 光压 （进行能量交换时） 和波粒两象性。 由 E = mc2 和 E = hυ 可得：
2013年7月16日 4时44分
• 玻尔理论的成功与不足之处
玻尔理论合理的是：核外电子处于定态时有确定的能 量；原子光谱源自核外电子的能量变化。在原子中引 入能级的概念，成功地解释了氢原子光谱，在原子结 构理论发展中起了重要的作用。 玻尔提出的模型却遭到了失败。因为它不能说明多电 子原子光谱，也不能说明氢原子光谱的精细结构。这 是由于电子是微观粒子，不同于宏观物体，电子运动 不遵守经典力学的规律。而有本身的特征和规律。玻 尔理论虽然引入了量子化，但并没有完全摆脱经典力 学的束缚，它的电子绕核运动的固定轨道的观点不符 合微观粒子运动的特性，因此原子的玻尔模型不可避 免地要被新的模型所代替－－即原子的量子力学模型。
2p
3p
D值越大表明在这个球壳里电子 出现的几率越大。因而D函数可 以称为电子球面几率图象 以 D(r) 为纵坐标，以 r 为横坐 氢原子核外电子的D函数图象 标，作图，可得径向分布图。
P = mc = E/c = hυ /c = h/λ
粒子性 波动性
㈡ 德布罗依波 （Louis do Broglie）
1924年提出，实物粒子都具有波粒二象性 λ= h/mv 1927年，假设被电子衍射实验证实。（Divission and Germeer）
2013年7月16日 4时44分
二、微观粒子运动的统计性
原子的各种可能存在的定态轨道有 电子绕核旋转，作圆周运动，在一 原子中电子可以由一定态跳到另一 定轨道上运动的电子具有一定的能 一定的限制， 定态，在此过程中放出或吸收辐射， 量，称为“稳定状态”。简称“定 其频率ν则由下式决定： P=n · (n = 1,2,3, ··) ·· ·· 态”。 h/2π ΔE ＝ hυ = n称为量子数 E2 - E1 (E2 > E1) 电子在定态轨道上运动，并不辐射 能量。 上式称为Bohr频率公式。 能量最低的定态称“基态”，
n=2 l=0 m=0 n=2 l=1 m=0 Ψ200(x,y,z) Ψ210(x,y,z) Ψ2s Ψ2p 2s 原子轨道 2p 原子轨道
n=3 l=2 m=0
通常， l = 0 s态 l=1 p态
Ψ320(x,y,z)
l=2 d态
Ψ3d l=3
f态
3d 原子轨道
波函数与原子轨道是同义词，指的是电子的一种空间运动状态。 2013年7月16日
球极坐标
球极坐标与直角坐标的关系
2013年7月16日 4时44分
㈡ 波函数与原子轨道
R(r) 主量子数 n = 1, 2, 3, ······, ∞; l = 0, 1, 2, ··, n-1; ·· ··
Θ(θ) 角量子数
Φ(φ) 磁量子数 m = 0, ±1, ±2, ··, ±l ·· ·· 例如： n = 1 l = 0 m = 0 Ψ100(x,y,z) Ψ1s 1s 原子轨道
㈣ 四个量子数
问题：① 电子在离核多远的空间区域运动？具有多大的能量？ ②原子轨道或电子云呈什么形状？
③原子轨道或电子云在空间的伸展方向如何？
⑴ 主量子数(n) 主量子数是描述电子层能量的高低次序和电子云离核远近的参数。 取值 n = 1, 2, 3, ···n ··, ·· n 电子层 1 K 2 L 3 M 4 N 5 O 6 P … …
电子云形状 球形 哑铃形 花瓣形
多电子原子中电子的能量取决于主量子数(n)和角量子数(l)
一般而言，n 相同，l 越大，电子的能量越高
Ens<Enp<End<Enf
n 和 l 相同的电子具有相同的能量，构成一个能级。
如： 2s 3p 4d
2013年7月16日 4时44分