1 物质结构基础
基础化学1第一章 物质结构基础
元素的氧化数（或称氧化值）是指某元素一个原子的形 式电荷数。这种电荷数是假设化学键中的电子指定给电负性 较大原子而所求得的。
氧化数反映元素的氧化状态，可为正、负、零或分数。 周期表中元素的最高氧化值呈周期性变化 ⅠA~ⅦA族（F除外）、ⅢB～ⅦB族元素：
最高氧化数＝价电子总数＝族序数
说明：其他主、副族元素的最高氧化数变化不规律
26Fe2+的核外电子分布是
［Ar］3d6
而不是
［Ar］3d44s2。
请写出25Mn2+核外电子分布的原 子实表示式。
三、元素性质的周期性变化
1.电负性（X）
原子在分子中吸引成键电子的能力，称为元素电负性。 元素电负性越大，原子在分子中吸引成键电子能力越强。
鲍林电负性值是指定最活泼非金属元素氟的电负性为4.0， 然后，借助热化学数据计算求得其他元素电负性（见表2-3）。
能级组
7p
7
6d 5f
(7s5f6d7p)
7s
6p 5d 4f
6s
6 (6s4f5d6p)
5p
能 量
4d 5s
4p 3d
4s
5 (5s4d5p)
4 (4s3d4p)
周期 . 七
六 五 四
3p 3s
2p 2s
3
(3s3p)
三
2
(2s2p)
二
1
1s
(1s)
一
n＝ 1 n＝ 2 n＝ 3 n＝ 4 n＝ 5 n＝ 6 n＝ 7
相同电子层，l值越大，电子能量越高。 不同亚层，其原子轨道（或电子云）的形状不同，如图2-3、 2-4所示，s亚层为球形；p亚层为无柄哑铃形；d亚层为四瓣花 形。 3．磁量子数（m） 磁量子数就是描述原子轨道（或电子云）在空间伸展方向 的量子数。 m取值是从＋l到－l包括0在内的任何整数值。即
第一章物质结构基础
第一章物质结构基础【知识导航】“上帝粒子”：希格斯玻色子（英语：Higgs boson）是粒子物理学标准模型中所预言的最后一种基本粒子（模型预言了62种基本粒子，已发现61种，包括质子、中子、电子、夸克等），以物理学者彼得·希格斯命名，是一种具有质量的玻色子，没有自旋，不带电荷，非常不稳定，在生成后会立刻衰变。
2012年7月4日，CERN（欧洲核子研究组织）宣布LHC（大型强子对撞机）的紧凑渺子线圈探测到两种新粒子，这两个粒子极像希格斯玻色子，但还有待物理学者进一步分析确定。
——维基中文百科【重难点】1．原子的电子层结构原子核是由质子和中子组成的，原子核与核外电子又一同构成了原子。
由于单质和化合物的化学性质主要取决于核外电子的运动状态，因此，在化学中研究原子结构主要在于了解核外电子运动的规律。
（如图1-1）图1-1 原子的结构图1-2 核外电子运动2．核外电子运动的特性核外电子运动无法用牛顿力学来描述，具有测不准性。
（如图1-2）（1）核外电子运动规律的描述电子云：电子在原子核外空间出现的概率密度分布。
（如图1-3）是p电子云的形状。
离核越近，电子云密度越大；离核越远，电子云密度越小。
（如图1-4）图1-3 p亚层结构图1-4 核外电子概率分布（2）核外电子运动状态的描述——四个量子数（n、l、m、m s）多电子原子中，决定能量的量子数是n、l。
（3）核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理及洪特规则。
根据n+0.7l的整数部分相同，近似分成若干近似的能级组。
3．原子结构与周期律元素周期律：元素的性质（原子半径、电离能、电负性、金属性等）随着核电荷数的递增而呈现周期性的变化。
一般而言，同一周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，电离能和电负性逐渐增大，金属性减弱，非金属性增强。
同一族元素，从上到下原子半径逐渐增大，电离能和电负性逐渐减小，金属性增强，非金属性减弱。
周期表中共有7个周期，16个族（7个主族、7个副族、1个0族、1个第Ⅷ族）。
物质结构基础知识点总结大一
物质结构基础知识点总结大一物质结构基础知识点总结一、原子与分子结构原子是构成物质的基本单元，包含质子、中子和电子三种粒子。
质子带正电荷，中子不带电荷，电子带负电荷。
原子中的质子和中子集中在核心部分，电子则绕核心运动，构成原子的电子壳层。
原子中的质子数称为原子序数，决定了元素的性质。
分子是由两个或更多原子相互结合而成。
分子中的原子通过化学键相互连接，常见的化学键有离子键、共价键和金属键等。
离子键是通过正负离子之间的吸引力形成的，共价键是通过原子间电子的共享形成的。
二、晶体结构晶体是由许多规则排列的原子、离子或分子组成的固体。
晶体结构可以通过晶格参数和晶胞来描述。
晶格参数包括晶胞长度、夹角和晶面的指数。
晶体可以分为晶体和非晶体两类，晶体具有长程有序性，而非晶体无长程有序性。
晶体的结构可以通过X射线衍射、电子衍射和中子衍射等实验手段来研究。
常见的晶体类型包括立方晶系、六方晶系、正交晶系等。
三、晶体缺陷晶体中存在各种缺陷，包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷包括空位、间隙原子和杂质原子等。
线缺陷包括螺旋位错和位错线等。
面缺陷包括晶界、层错和穿透性等。
晶体缺陷会影响晶体的物理和化学性质，如导电性、热导率和力学性能等。
有些晶体缺陷还可以改善晶体的性质，如钙钛矿结构中的杂质掺杂可以提高材料的光学性能。
四、化合物与混合物化合物是由两种以上不同元素组成的纯物质。
化合物的化学组成和比例是确定的，具有特定的化学性质。
化合物可以通过化学反应进行分解，生成新的物质。
混合物是由两种或更多不同组分混合而成的物质。
混合物的组分和比例可以变化，没有固定的化学性质。
混合物可以通过物理手段进行分离，如过滤、蒸馏和萃取等。
五、聚合物结构聚合物是由重复单元组成的高分子化合物。
聚合物的结构可以分为线性聚合物、支化聚合物和交联聚合物等。
聚合物的结构会影响其物理和化学性质，如熔点、溶解性和机械性能等。
六、材料的晶体结构与性能材料的晶体结构与其性能密切相关。
《物质结构基础》课件
探索物质结构的奥秘！这份PPT课件将引领你深入了解物质的基本概念、原子 结构、分子结构、晶体结构和材料结构等内容。
第一部分：基本概念
物质的定义
了解物质的本质和特征，探究物质的组成和性质。
物质分类
掌握物质分类的基本方法，了解物质分类对认知和应用的指导作用。
元素和化合物
学习元素和化合物的基本概念，认识元素和化合物在真实世界中的重要性。
分子运动
揭示分子在不同条件下的运 动规律，探索分子运动与物 质特性之间的关系。
范德瓦尔斯力和化学键
了解范德瓦尔斯力和化学键 的形成原理，掌握分子间力 的作用机制。
第四部分：晶体结构
晶体的定义
认识晶体的结构和特征，探索晶 体在自然和工业中的广泛应用。
晶体结构类型
学习不同晶体结构类型的特征和 分类方法，了解晶体结构对物质 性质的影响。
2 物质结构和性质的关系
探索物质结构与物质性质之间的关联，拓宽对材料科学的认识。
3 结构在不同条件下的演化
了解结构在温度、压力等条件变化下的演化规律，探索结构相变的奥秘。
第六部分：结构分析方法
1
X射线衍射
探究X射线衍射技术的原理和应用，了解其在物质结构分析中的重要性。 Nhomakorabea2
内禀有序分析
学习内禀有序分析方法，揭示物质的微观有序性对宏观性质的影响。
3
热分析方法
了解热分析方法在物质结构分析中的应用，掌握基本的热分析原理和仪器。
第七部分：结构演化
1 练习题与答案解析
通过练习题和答案解析，巩固对物质结构的理解和应用。
第二部分：原子结构
1
原子的历史发展
探索原子结构的历史演进，了解科学家对原子认知的里程碑。
高三物质结构基础知识点
高三物质结构基础知识点一、原子的组成原子是物质的最小单位，由原子核和电子构成。
原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电，电子带负电。
二、元素和化合物元素是由相同类型的原子组成的物质，可以用化学符号表示。
化合物是由不同元素的原子通过化学键连接而成的物质。
三、化学键化学键是原子之间相互吸引而形成的连接。
常见的化学键有离子键、共价键和金属键。
1. 离子键离子键是由正负电荷相互吸引而形成的化学键。
正离子和负离子通过电荷吸引在一起。
离子键通常形成于金属和非金属元素之间。
2. 共价键共价键是由电子的共用而形成的化学键。
共价键形成于两个非金属元素之间，它们共享电子对以达到稳定状态。
3. 金属键金属键是金属元素中的原子间的化学键。
金属元素的原子通过电子云相互吸引而形成金属键。
四、晶体结构晶体是由具有规则排列方式的原子或离子组成的固体。
常见的晶体结构有离子晶体和共价晶体。
1. 离子晶体离子晶体由正负离子组成，形成离子晶体的化学键为离子键。
离子晶体具有高熔点、易溶于水和良好的导电性。
2. 共价晶体共价晶体由共享电子对相互连接的原子组成，形成共价晶体的化学键为共价键。
共价晶体具有较低的熔点、溶于非极性溶剂，不导电。
五、金属结构金属结构是由金属原子组成的固体。
金属原子之间通过金属键相连，形成金属结构。
金属结构具有良好的导电性、导热性和延展性。
六、有机化合物有机化合物是由碳和氢以及其他元素构成的化合物。
有机化合物广泛存在于自然界和生物体内，包括烃类、醇类、酮类、醛类等。
七、分子结构分子是由原子通过共价键连接而成的结构单元。
分子结构决定了物质的性质和化学反应。
八、化学反应化学反应是指物质之间发生化学变化的过程。
常见的化学反应有氧化还原反应、酸碱中和反应、水解反应等。
九、化学式和化学方程式化学式是表示化学物质组成的记号，化学方程式是表示化学反应过程的式子。
化学方程式由反应物、产物和反应条件组成。
总结：高三物质结构基础知识点涵盖了原子的组成、元素和化合物、化学键、晶体结构、金属结构、有机化合物、分子结构、化学反应、化学式和化学方程式等内容。
第1章物质结构基础课件
1.1.4 概率密度和电子云
电子运动有规律，但无法确定其运动轨迹，而是 按一定的几率在空间出现。
概率－电子在某一区域出现的次数。 核外空间某些区域电子出现的机会多，概率大 核外空间某些区域电子出现的机会少，概率小
概率密度－电子在原子核外某处单位体积内出现的概
率。
电子云：|ψ |2的空间图象。通常用小黑点的疏密来表示。
直角坐标( x, y, z)与球坐标 (r,θ,φ) 的转换
r : 径向坐标, 决定了球面的大小
θ: 角坐标, 由 z轴沿球面延伸至 r 的弧线 所表示的角度.
φ: 角坐标, 由 r 沿球面平行xy面延伸至xz 面的弧线所表示的角度.
Ψ x, y, zΨ r,, RrY ,
↓
↓
径向波函数 角度波函数
具有波粒二象性的电子，已不再遵守经典力学规律，它 们的运动没有确定的轨道，只有一定的空间几率分布，即电 子的波动性与其微粒行为的统计性规律相联系。
1926年，奥地利物理学家薛定谔(E.schroding)提出了微 观粒子运动规律的波动方程：
2 2 2 82m x2 y2 z2 h2 (E V) 0
电子填入能级的顺序
多电子体系决定原子轨道能量的因素不仅与主
量子数 n 有关，还与角量子数 l 有关。
（1）当 l 相同时，轨道能级随 n 增加而升高。如： E1s < E2s < E3s < E4s， E2p < E3p < E4p
（2）当 n 相同时，轨道能级随 l 增加而升高。如： Ens < Enp< End < Enf。
（3）当 n 和 l 都不相同时，会出现能级交错现象。如： E4s < E3d。
第一章物质结构基础
第二讲
1.1 原子结构理论
历史的回顾
Dalton原子学说 (1808年) Thomson“葡萄干-布丁” 模型 (1897年) Rutherford核式模型 (1911年) Bohr电子分层排布模型 (1913年) 量子力学模型(1926年)
34
第二讲
1.1 原子结构理论
电子的波粒二象性
众所周知，光既是一种电磁波又是光子流，既具有波 动性又具有粒子性，即具有波粒二象性。 光的波动性：光的干涉和衍射
研究生课程 本科生课程
大学化学/College Chemistry
邱燕璇
主要内容
绪论 物质结构基础
化学反应热力学基础与化学平衡 溶液中的化学平衡
氧化还原反应与电化学基础 单质、无机化合物及材料 有机化合物 氢和氢能源
2
第二讲 物质结构基础
3
化学反应的本质
反应物分子之间原子的重新组合 如： H2 + Cl2 → 2HCl
垒球 子弹
2.3×10-25
2.0×10-1 1.0×10-2
2.4×102
30 1.0×103
12
1.1×10-22 6.6×10-23
39
第二讲
1.1 原子结构理论
电子的波动性 晶片光栅 衍射图象
定向电子射线
1927年，戴维森Davisson等人的电子衍射实验有力地证明了电 子具有波动性，证实了德布罗意的假设。 实物粒子的波动性是大量粒子统计行为形成的结果，是在统计 规律上呈现出的波动性，又称为概率波。
r = a0 n2 a0 = 52.9pm
1pm = 10-12m
29
第二讲
1.1 原子结构理论
能 级
第1章物质结构基础(含答案)
第一章物质结构基础一、选择题1、下列各组量子数，不正确的是------------------- ( B )A．n=2,l=1,m=0,m s=-1/2 B．n=3,l=0,m=1,m s=1/2C．n=2,l=1,m=-1,m s=1/2 D．n=3,l=2,m=-2,m s=-1/22、下列各组量子数中，合理的一组是---------------------------- ( A )A．n=3，l=1，m1 =+1，m s=+1/2 B．n=4，l=5，m1 =-1，m s= +1/2C．n=3，l=3，m1 =+1，m s=-1/2 D．n=4，l=2，m1 =+3，m s= -1/23、原子序数为19 的元素的价电子的四个量子数为----------- ( D )A．n＝1,l＝0,m＝0,m s ＝+1/2 B．n＝2，l＝1，m＝0，m s ＝+1/2C．n＝3,l＝2,m＝1,m s ＝+1/2 D．n＝4，l＝0，m＝0，m s ＝+1/24、在下列各组量子数中，其合理状态的一组是----------------- ( D)A． n = 1, l = 1, m = 0 B． n = 2, l = 1, m = 2C． n = 2, l = 0, m = 1 D． n = 3, l =1, m = 05、在等价轨道的d轨道中电子排布成，而不排布成，其最直接的根据是-------------------- ( D )A．能量最低原理B．Pauli原理C．原子轨道能级图D．洪特规则6、若将N 原子的基态电子构型写成1s2 2 s 2 2p x2 2p y1，这违背了--------------------------------- ( B )A．泡里原理B．洪特规则C．对称性一致的原则D．玻尔理论7、下列电子排布式中不正确的是：DA．1s2 B．1s22s22p3 C．1s22s22p63s23p63d3 4s2 D．1s22s22p63s23p63d4 4s28、下列分子中心原子是sp2杂化的是--------------------------- ( C )A． PBr3 B． CH4 C． BF3 D． H2O9、元素N的核外电子正确排布是-------------------------- ( A )A． 1s22s22p x12p y12p z1 B． 1s22s12p x22p y12p z1 C． 1s22s22p x22p y1 D． 1s22s22p x12p y2 10、在B、C、N、O四种元素中，第一电离能最大的是-------------------- ( C )A． B B． C C． N D． O11、下列离子半径变小的顺序正确的是---------------------- ( A )A． F->Na+>Mg2+>Al3+ B． Na+>Mg2+>Al3+>F-C． Al3+>Mg2+>Na+>F- D． F->Al3+>Mg2+>Na+12、下列的等电子离子中半径最小的是------------------------- ( A)A． Al3+ B． Na+ C． F- D． O2-13、既存在离子键和共价键，又存在配位键的化合物是--------------------- ( C )A． H3PO4 B． Ba(NO3)2 C． NH4F D． NaOH14、下列物质中，属于共价化合物的是----------------------- ( C )A． I2 B． BaCl2 C． H2SO4 D． NaOH15、下列物质中，既有离子键又有共价键的是------------------- ( C )A． KCl B． CO C． Na2SO4D． NH4+16、下列分子中，中心原子采取不等性sp3杂化的是-------------------------- ( C )A． BF3 B． BCl3 C． H2O D． SiCl4 17、下列分子中，键和分子均具有极性的是--------------------------- ( D )A． Cl2 B． BF3 C． CO2 D． NH3 18、氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为------------------------- ( C ) A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化。
普通化学-物质结构基础
2 3 4 5 6 7
9
例5.1 碳原子(1s22s22p2)的两个p电子在三个能量相同的2p轨道上如何分布？
例5.2 写出Z=24的铬元素的电子排布式
思考：29号元素的的电子排布式如何？
1s22s22p63s23p63d104s1
外层电子的排布式，称为特征电子构型
P207-8
例5.3 写出26Fe原子的核外电子分布式和特征电子构型以及Fe3+离子的特征电子构型。
(3) 磁量子数 m：原子轨道空间取向
m 的取值: m = 0,1,2,· · · l, 共可取2l + 1个值
确定原子轨道的伸展方向
首页 上一页
P205-2、3、4题
下一页 末页
6
(4) 自旋量子数ms
用波函数Ψn,l,m描述原子中电子的运动, 习惯上称为轨道运动,它由n, l, m三个量子 数所规定,电子还有自旋运动，因而产生磁 矩，电子自旋磁矩只有两个方向。因此， 自旋量子数的取值仅有两个，分别为+1/2 和-1/2，也常形象地表示为 和 。
sp2杂化轨道成键特征：
三个键处在同一个平面上， 键角为120°。
sp2杂化轨道例子
BX3, AlCl3, H2C=Cபைடு நூலகம்2
Cl Cl B Cl
附图5.15 sp2杂化轨道
H C H C
H H
BCl3和CH2CH2的空间构型
首页 上一页 下一页 末页
19
杂化轨道的应用(续)
等性sp3杂化
甲烷分子中C原子的一个s轨道和3个p轨道可以进行sp3杂化， 形成4个等性sp3杂化轨道。4个轨道间的夹角为109º 28'。每 个键中，s成分占1/4，p成分占3/4。
大学化学-第1章-物质结构基础
Y22p y
第 章 物质结构基础
1
1.1 原子结构
第 章 物质结构基础
1
1.2 化学键与分子结构
1.1.2 多电子原子结构
Linus Carl Pauling USA California Institute of Technology (Caltech) Pasadena, CA, USA b.1901.2.18 d.1994.
该电子在 s 亚层(l = 0)上，
运动区域为球形；
基态氢原子 该电子处于1s 轨道上，
空间有一种取向(m=0) ；
该 1s 电子能量最低，
运动区域离核很近。
第 章 物质结构基础
1
1.1 原子结构
(4) 自旋量子数 ms 取值： ，常用“ ”和“ ”表示。
意义： 描述电子绕轴自由旋转的状态。
电子自旋状态
第 章 物质结构基础
1
1.1 原子结构
(2) 角量子数 l
取值
球 哑复复 形 铃 杂 杂 …… 形形形
, 共 n 个值。 符号: s p d f g h 等 (电子亚层)。
意义：
①表示原子轨道的形状。 ②决定电子绕核运动的轨道角动量。
③表示电子层中分为若干个电子亚层(也称能级)。
④多电子原子中，电子的能量取决于 n 、l。
1
1.1 原子结构
SchrÖdinger方程
——量子力学中描述电子运动规律的基本方程
m：电子的质量 V: 电子的势能 E: 电子的能量 x,y,z: 空间坐标
: 波函数(原子轨道)，描述原子 核外电子运动状态的函数。
Erwin Schrö dinger (1887-1961) 奥地利物理学家 诺贝尔物理学奖(1933年)
普通化学教案(1) 物质结构基础
第一章：物质结构基础Chapter 1：Structure of substance第一节：原子结构本节教学目的要求：只是核外电子的运动状态发生变化。
因此，要说明化学反应的本质，了解物质的性质与结构的关系，推测新化合物合成的可能性，就必须了解原子结构，特别是原子的电子层结构。
一、原子结构理论的发展概况1、道尔顿（John Dalton ）的原子论——物质由原子构成，原子不可再分。
2、原子的含核模型1911年，卢瑟福通过α粒子散射实验认为：原子的中心有一个带正电的原子核，电子在它的周围旋转，原子中绝大部分是空的。
电子的质量极小（质子的1／1836），原子的质量主要集中在原子核上，由质子数和中子数决定，原子是电中性的。
核外电子数＝核内质子数＝核外电子数＝原子序数 质量数（A ）＝质子数（Z ）＋中子数（N ）原子核 质子 Z其关系为：原子X AZ中子 A-Z核外电子 Z3、原子结构的玻尔模型玻尔提出原子中的电子能量也是不连续的、量子化的。
并假设： （1）定态假设 原子中电子在固定轨道上旋转，不吸收能量。
（2）能级的概念 原子在不同轨道上旋转时，有不同的能量（能级）。
2n BE -= 式中 n ——量子数，1，2，3……；B ——2.18×10－18J基态：能量最低状态，如氢原子n ＝1的状态。
激发态：能量较高状态，如氢原子n ＝，3，4……的状态。
（3）跃迁时有能量放出或吸收 νh E E E =∆=-12， 式中 h ——普朗克常数，h ＝6.626×10－34J·s ；ν——辐射能的频率，s －1；E ——辐射能，J 。
在氢原子光谱中，电子从n ＝3，4，5，6，7跃迁回到n ＝2时，放出可见光中的五条光谱（其波长为λ＝C ／ν，C ＝3×108m ／s ），即H α（656.3）、青H β（486.1）、蓝H γ（434.0）、紫H δ（410.2）、紫H ε（390.0）。
普通化学物质结构基础(一)
普通化学物质结构基础（一）引言概述：普通化学物质结构是化学研究的基本内容之一，它研究的是物质内部原子和分子的排列方式及其结构特征。
本文将从五个大点出发，对普通化学物质结构的基础内容进行阐述。
正文：一、元素与化合物的结构1. 元素的结构：介绍元素是由原子构成的，原子的结构特征包括核和电子壳层的组成和排列方式。
2. 化合物的结构：阐述化合物是由两种或更多种元素通过化学键相互连接而成的，并介绍离子键、共价键和金属键的结构特征。
二、分子和离子的结构1. 分子的结构：分子是由一种或多种原子通过共价键连接而成的，介绍共价键的形成、键长和键角等结构特征。
2. 离子的结构：离子是由正离子和负离子通过离子键相互连接而成的，说明离子键的形成和离子晶体的结构特征。
三、晶体和非晶体的结构1. 晶体的结构：晶体是具有规则排列的原子、离子或分子组成的物质，在讲解晶体结构时，介绍晶体的晶格、晶胞和晶面等基本概念。
2. 非晶体的结构：非晶体是没有规则排列的原子、离子或分子组成的物质，解释非晶体的结构特征和形成机制。
四、分子式和结构式的表示方法1. 分子式的表示方法：介绍分子式是用化学符号表示化合物中各种原子的种类和数量，解释分子式的命名规则和应用场景。
2. 结构式的表示方法：结构式是用线条代表化合物中原子之间的化学键和空间排列关系，介绍平面结构和空间结构的表示方法和应用。
五、物质结构与性质的关系1. 结构与物质性质的关系：分析物质的结构特征和物质的性质之间的关系，例如分子大小、分子形状和极性对物质的溶解性和化学反应等的影响。
2. 结构与物质用途的关系：探讨不同结构化合物在工业生产和日常生活中的应用，阐述物质的结构对其用途和性能的影响。
总结：本文从普通化学物质结构的基础内容出发，阐述了元素与化合物的结构、分子和离子的结构、晶体和非晶体的结构、分子式和结构式的表示方法以及物质结构与性质的关系。
对于理解化学物质的内部结构和性质之间的关系具有重要意义。
基础化学第一章
在同一周期中从左到右电负性增加。
2013-7-19 基础化学 第九章 25
能级组与元素周期表
能级组 一，二，三，四，五，六，七 原子轨道数 1, 4, 4, 9, 9, 16, 16 最大电子容量 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32 各周期元素数 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32 周期 一，二，三，四，五，六，七
2013-7-19
基础化学 第九章
24
原子轨道与能量
1. n相同时，l越大，原子轨道的能量越高， 如： E4S<E4P<E4d； 2. l相同时， n越大，原子轨道的能量越高， 如： E2P<E3P<E4P; 3. n ,l都不相同时，某些n值较大的轨道能量可能 低于n值较小的轨道，称为；能级交错， 如：E3d>E4S; 4. n ,l都相同时, E2Px=E2Py=E2Pz; 等价轨道
2013-7-19 基础化学 第九章 36
例如铝的电离能数据为： 电离能 I1 I2 I3 I4 I5 I6 In/kJmol1 578 1817 2745 115781483118378 这是由于原子失电子 后，其余电子受核的吸引力越大的缘故; I3 I4 < I5 < I6… 这是因为 I1 、I2 、I3 失去的是 铝原子最外层的价电子，即3s、3p电子，而从I4起 失去的是铝原子的内层电子，要把这些电子电离 需要更高的能量，这正是铝常形成Al3+离子的原因，
第一章 物质结构基础
• 第一节 原子结构和元素周期律 一、量子数 二、核外电子排布规律↓ 三、元素周期律↓
2013-7-19
基础化学 第九章
1
第一章 物质结构基础
• 物质结构包括：原子结构、化学键、分 子结构、晶体结构等。 • 原子由：质子、中子、电子三种基本粒 子所组成。（质子、中子构成原子核). • 核内质子数=核电荷数=核外电子数=原子 序数。 • 核电荷数；是指质子所带正电荷数
物质结构与基础
＊经典电磁理论不能解释氢原子光谱 经典电磁理论 电子绕核作高速圆周运动，发出连续电磁波→ 电子绕核作高速圆周运动，发出连续电磁波→ 连续光谱；电子能量↓ 坠入原子核→ 连续光谱；电子能量↓ → 坠入原子核→原子 湮灭 事实 氢原子光谱是线状而不是连续光谱； 氢原子光谱是线状而不是连续光谱；原子没有 湮灭
7
核素、 1-2-2 核素、同位素和同位素丰度
核素(nuclide)---具有一定质子数 质子数和一定中子数 中子数的原 （ 1 ） 核素 (nuclide) 质子数 中子数 子称为一种核素 • 分类 稳定核素 --- 单核素元素和多核素元素 放射性核素素 质量数 12 • 核素符号 6C 同位素(isotope) (isotope)---具有相同核电荷数，不同中子数 （ 2 ） 同位素 (isotope) 的核素互称同位素,这些核素在周期表中占同位置 8 • 表示 16O、17O 、18O
13
1-4 原子结构的玻尔行星模型
1-4-1 氢原子光谱
连续光谱 自然界） （自然界）
14
1666年 1666年：牛顿光谱 (spectrum)
15
1859年 德国海德堡大学的基尔霍夫和本生发明 1859年，德国海德堡大学的基尔霍夫和本生发明 基尔霍夫 了光谱仪， 奠定了光谱学的基础, 了光谱仪 ， 奠定了光谱学的基础 , 使光谱分析成为 认识物质和鉴定元素的重要手段。 认识物质和鉴定元素的重要手段。 光谱仪可以测量物质发射或吸收光的波长， 光谱仪可以测量物质发射或吸收光的波长，拍摄 各种光谱图。 光谱图就像“ 指纹” 辨人一样， 各种光谱图 。 光谱图就像 “ 指纹 ” 辨人一样 ， 可 以辨别形成光谱的元素。 以辨别形成光谱的元素 。 人们用光谱分析发现了 许多元素,如铯、 铟等十几种。 许多元素,如铯、铷、氦、镓、铟等十几种。 直到本世纪初， 直到本世纪初，人们只知道物质在高温或电激励 下会发光， 却不知道发光机理； 下会发光 ， 却不知道发光机理 ； 人们知道每种元 素有特定的光谱， 素有特定的光谱 ， 却不知道为什么不同元素有不 同光谱。 同光谱。 16
01物质结构基础
电负性越小，原子吸引电子能力越弱，即原子越易失 去电子，越难得到电子。
在同一周期中，从左到右电负性递增，元素的非金属性 逐渐增强。
在同一主族中，从上到下电负性递减，元素的非金属性 依次减弱。
元素性质的周期性变化小结
元素性质
原子 半径
三、金属键
自由电子模型
金属原子的电负性、电离 能较小，价电子容易脱离 原子核的束缚而成为可以 在金属阳离子之间自由运 动的离域电子。这些自由 电子将金属阳离子“胶合” 成紧密堆积的形式而形成 金属晶体，这种“胶合” 力（金属离子与电子之间 的结合力）就称为金属键。
金属键没有方向性和饱和性。在金属中，每个原子将在空间 允许的条件下，与尽可能多数目的原子形成金属键。
决定电子的自旋方向
自旋反平行
m
s
1 2
1 ms 2
自旋平行
4个量子数和电子运动状态
主量子 数n 取值 1 2
3
角量子数l
取值
0 0
能级 符号
1s 2s
1
2p
0
3s
1
3p
2
3d
磁量子数m
取值
0 0 +1 0 -1 0 +1 0 -1 +2 +1 0 -1 -2
原子轨道
符号 总数
1s
1
2s
2px 2pz
1. 主量子数 n
◆n 决定了电子离核的平均距离，即电子在核外空 间出现几率最大处离核的远近。或者说n决定电子层 数。n 数值越小，电子离核的平均距离越近。 ◆ n 也是决定电子能量高低的主要因素，n 值越大， 电子的能量越高。
- 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)。
蛋白质代 谢
生物进 基因控 化在分 制蛋白 子生物 质合成 学上的 证据
①多样性 氨基酸种 类 氨基酸数 量 氨基酸排 列顺序 空间结构 ②变构作 用 ③变性作 用
生命活动的 体现者① 体现者①肌 肉蛋白② 肉蛋白② 酶——生物 生物 催化剂③ 催化剂③抗 体蛋白—— 体蛋白 特异性免疫 ④血红蛋 白——O2 载体⑤ 载体⑤纤维 蛋白原—— 蛋白原 凝血功能⑥ 凝血功能⑥ 胰岛素—— 胰岛素
2、为什么不同生物体的化学元素种类大体相同， 含量相差很大？ 出病毒外，所有的生物都是由细胞构成，不同种类 的细胞的物质组成大致相同，功能有差异 3、细胞中的糖类有哪些？有哪些功能？有哪些代 谢途径？ 细胞壁；纤维素 细胞膜：糖被(识别、免疫等） 细胞质：葡萄糖（氧化分解供能） 细胞核：核糖、脱氧核糖（RNA、DNA组成物质）
①食物中 蛋白质供 给②消化 吸收④ ③吸收④ 运输⑤ 运输⑤合 成代谢⑥ 成代谢⑥ 分解代谢 ⑦代谢终 产物排出 体外⑧ 体外⑧肝 脏解毒 NH2→尿 尿 素
①细胞 ①转录 色素 C ②翻译 ②血红 ③中心 蛋白（ 蛋白（ 法则 Hb） ）
蛋白质的特 点
蛋白质结 构
基因控 蛋白质主要 蛋白质代谢 制蛋白 功能 质合成
5、细胞中那些地方含有蛋白质？都有哪些种类？ 这些蛋白质的结构是怎样的？特点是什么？具体 有哪些功能？参与那些代谢？基因如何控制它们 合成？蛋白质在生物进化中起什么作用？
蛋白质的特 点
蛋白质结 蛋白质主要 功能 构 ①基本 单位— 单位 —氨基 氨基 酸 ②化学 结构— 结构 —多肽 多肽 ③空间结 构 二级结构 三级结构 四级结构
生物进 化在分 子生物 学上酸排 列顺序 空间结构 ②变构作 用 ③变性作
③空间结 构 二级结构 三级结构 四级结构
生命活动的 体现者① 体现者①肌 肉蛋白② 肉蛋白② ——生物 酶——生物 催化剂③ 催化剂③抗 体蛋白—— 体蛋白—— 特异性免疫 ④血红蛋 ——O 白—— 2载 体⑤纤维蛋 白原—— ——凝 白原——凝 血功能⑥ 血功能⑥胰
第一课时——细胞的物质组成 细胞的物质组成 第一课时
【高考热点】 本专题在高考中的热点问题有：细胞的化学 成分；物质出入生物膜的方式及其原理；动 植物细胞的亚显微结构及各部分的功能（特 别是细胞生物膜系统及其功能)、真核细胞 与原核细胞的结构特点；细胞分裂、分化、 癌变和衰老。动植物细胞工程、方法、步骤、 特点，尤其是在当今人类社会生活、生产、 医药卫生和科学研究方面的应用。
【问题探究】 问题探究】
1、组成细胞各结构的化学元素、化合物有哪些？ 细胞壁元素：C、H、O；化合物：纤维素、果胶 细胞膜元素：C、H、O、N、P、S...... 化合物：磷脂、蛋白质、糖类 化合物：水、无机盐、蛋白质、糖类、脂类、核酸 细胞质：...... 细胞核元素： C、H、O、N、P、S...... 化合物：蛋白质、糖类、核酸......
①食物中蛋 白质供给② 白质供给② 消化③ 消化③吸收 ①细胞 运输⑤ ④运输⑤合 ①转录 色素 C 成代谢⑥ 成代谢⑥分 ②翻译 ②血红 解代谢⑦ 解代谢⑦代 ③中心 蛋白（ 蛋白（ 谢终产物排 法则 Hb） ） 出体外⑧ 出体外⑧肝 脏解毒 NH2→尿素 尿素