原子分子结构及性质
原子与分子的结构
原子与分子的结构原子和分子是构成物质的基本单位，它们的结构对物质的性质和行为起着重要的决定性作用。
本文将从原子和分子的组成以及结构的角度来探讨原子与分子的结构。
一、原子的结构原子是物质的最小单位，由原子核和电子组成。
原子核位于原子的中心，由质子和中子组成，而电子则围绕原子核运动。
1. 原子核原子核由质子和中子组成。
质子带正电荷，中子不带电荷。
质子和中子的质量几乎相同，都远大于电子的质量。
2. 电子电子是负电荷的基本粒子，质量很小。
电子围绕原子核以轨道运动，形成电子云。
电子云的轨道可以分为不同能级，每个能级可以容纳一定数量的电子。
二、分子的结构分子是由两个或多个原子通过化学键连接在一起形成的。
分子的结构包括原子的排列方式以及化学键的类型和角度。
1. 原子排列分子中原子的排列方式决定了分子的种类和性质。
不同原子可以通过共价键、离子键或金属键连接在一起形成分子。
2. 化学键化学键是原子之间的相互作用力，包括共价键、离子键和金属键。
- 共价键是通过原子间的电子共享形成的。
共价键可以分为单键、双键、三键等，共享的电子越多，化学键越强。
- 离子键是由带正电荷的离子和带负电荷的离子之间的电荷吸引力形成的。
离子键通常存在于正负离子化合物中。
- 金属键是金属原子间的电子云形成的。
金属键的特点是电子自由移动，使得金属具有良好的导电性和热传导性。
三、原子与分子间的相互作用原子和分子间存在着相互作用，这些相互作用对物质的性质和行为有着重要的影响。
1. 范德华力范德华力是分子间的吸引力，是由于分子之间的瞬时或短时极化而产生的。
范德华力对于非极性分子尤为重要，它影响着分子的状态、相变和溶解度等性质。
2. 氢键氢键是一种特殊的化学键，它是由于分子中氢原子与较电负的原子（如氧、氮、氟）之间的吸引作用形成的。
氢键在生物分子的结构和功能中起着重要的作用。
3. 离子间相互作用离子间相互作用是来自带电离子间的相互吸引力和排斥力。
离子间相互作用决定了离子晶体的结构和性质，也影响了溶液的电导性和溶解度等。
物质的组成分子与原子的结构与性质
物质的组成分子与原子的结构与性质物质是构成一切事物的基本单位，而物质的组成则是由分子和原子所构成。
分子和原子的结构决定了物质的性质。
本文将详细探讨物质的组成分子与原子的结构以及它们对物质性质的影响。
一、分子的组成和结构分子是由两个或多个原子通过共价键连接而成的化学单位。
分子内原子的排列顺序和相互连接方式决定了分子的结构。
分子的组成可以是相同的原子，也可以是不同的原子。
1. 相同原子组成的分子当分子由相同的原子组成时，我们称之为单质分子。
例如，氧气（O2）是由两个氧原子组成的分子。
这种分子的结构稳定，具有较高的化学活性。
2. 不同原子组成的分子当分子由不同种类的原子组成时，我们称之为化合物分子。
例如，水（H2O）是由两个氢原子和一个氧原子组成的分子。
这种分子的结构决定了水分子的化学性质，如溶解性、沸点和冰点。
二、原子的结构和性质原子是物质中最基本的单位，由质子、中子和电子组成。
原子的结构决定了其化学性质。
1. 原子的组成原子由质子、中子和电子组成。
质子位于原子核心，具有正电荷；中子也位于原子核心，不带电荷；电子绕原子核运动，带有负电荷。
2. 原子的性质原子的性质主要由其核外电子的数量和排布所决定。
- 原子半径：原子半径指的是核心与最外层电子之间的距离，它决定了原子的体积大小。
原子半径的大小主要取决于原子核电荷的大小和核外电子的排布。
- 原子质量：原子质量等于质子和中子的质量之和。
原子质量的大小决定了物质的密度和化学反应中的摩尔比例。
- 电子结构：原子中的电子分布在不同的能级上，每个能级又包含不同数目的轨道。
电子结构决定了原子的化学性质，如反应活性和化学键的形成。
- 原子核电荷：原子核中的质子带有正电荷，决定了原子核的稳定性。
原子核电荷的大小影响了原子核外电子的分布以及原子的化学性质。
三、分子和原子的相互作用分子和原子之间存在着相互作用，这些相互作用对物质的性质产生重要影响。
1. 共价键：当两个原子共享一个或多个电子对时，形成的键称为共价键。
第五章多原子分子的结构和性质
甲烷分子中四个成键轨道定域在C-H之间，每个 定域轨道中有两个成键电子，电子分布分别对C-H键 轴对称，为四个等性单键。几何构型为正四面体。 四个H的1s轨道分别对键轴对称。
C的2s，2px，2py和2pz除2s轨道外，与键轴是不
平面型有机共轭分子中，σ 键定域，构成分子骨架，每个 C 余下的 一个垂直于平面的 p 轨道往往以肩并肩的型式形成多原子离域π 键。 用 HMO法处理共轭分子结构时，假定： (1) 假定π电子是在核和σ 键所形成的整个骨架中运动，可将σ 键和π 键 分开处理； (2) 假定共轭分子的σ 键骨架不变，分子的性质由π电子状态决定； (3) 假定每个π 电子k 的运动状态用k 描述，其Schrö dinger方程为： ˆ H k Ek k HMO法还假定： •各C原子的α积分相同，各相邻C原子的β积分也相同； •不相邻C原子的β 积分和重叠积分S均为0。
A
四个杂化轨道分别与四个氢原子1s 轨道组合成四个分子轨道
A C1 A C21SA B C1B C21SB C C1C C21SC D C1D C21SD
1sA——氢原子A的1S轨道，以此类推。 A——由两个原子轨道线性组合而成的分子轨道，称为定域分子轨道
a1 C1S C2 1SA 1SB 1SC 1SD t2 x C3Px C4 1SA 1SB 1SC 1SD t2 z C3Pz C4 1SA 1SB 1SC 1SD t2 y C3Py C4 1SA 1SB 1SC 1SD
成键能力: F 3 ; 键角: cos
原子分子的结构与性质
N2 LUMO
1πg
对称性匹配. 但电子 需从电负性较高的 O2向
电负性较低的N2转移，
而且，O2把反键电子转 移给N2，O2的化学键增 强不符合反应要求.
O2 HOMO
π*2p
例2. 乙烯加氢反应
C2H4 + H2 C2H6
ΔH＝ -137.3 kJ•mol-1
由下列可知, 该反应在动力学上是不利的(尽管在热
第一个反应的逆反应相当于丁二烯的1,4-加成, 两种作用
方式都是对称性允许的：
H2 LUMO
H2 HOMO
呋喃HOMO
呋喃LUMO
第二个反应的逆反应相当于丁二烯的1,2-加成, 两种作用方
式都是对称性禁阻的：
H2 LUMO
H2 HOMO
呋喃HOMO
呋喃LUMO
（2）共轭烯烃的电环化反应
用前线轨道理论研究电环化反应的顺旋或对旋方式 ，只需考察HOMO对称性.
稀有气体
N=8 ，8-N=0, 所以, 分子是单原子分子. 它们的晶体结构如下:
He
Ne Ar Kr Xe
卤素
N=7 ，8-N=1, 所以分子是双原子分子.
这一点也许出乎意料:
碘还能形成线性的I3 , 进而生
成负一价多碘离子[(I2)n(I )]. 含有这种多碘离子的固体有 导电性, 导电机理可能是电 子或空穴沿多碘离子链跳移, 也可能是I 在多碘离子链上 以接力方式传递:
分子与亲电试剂(如NO2+)反应易发生在电荷密度较大的
原子上; 分子与亲核试剂(如NH2)反应易发生在电荷密度较 小的原子上; 分子与中性自由基反应易发生在自由价较大的 原子上. 在HMO水平上, 中性的奇、偶交替烃中所有C原子上π 电荷密度相同, 称为Coulson-Rushbrooke定理. 若各原子电荷 密度相同, 则这三种反应都在自由价最大处起反应.
分子离子原子
分子离子原子
一、性质不同
1、分子：由组成的原子按照一定的键合顺序和空间排列而结合在一起的整体，这种键合顺序和空间排列关系称为分子结构。
2、原子：化学反应不可再分的基本微粒，原子在化学反应中不可分割。
3、离子：原子由于自身或外界的作用而失去或得到一个或几个电子使其达到最外层电子数为8个或2个（氦原子）或没有电子（四中子）的稳定结构。
二、特性不同
1、分子：分子质量和体积都很小；分子总是在不断运动着的。
温度升高，分子运动速度加快；分子之间有间隔。
一般说来，气体分子间隔距离较大，液体和固体的分子之间的距离较小；同种物质的分子性质相同，不同种物质的分子性质不同。
2、原子：原子的质量非常小；不停地作无规则运动；原子间有间隔；同种原子性质相同，不同种原子性质不相同。
3、离子：在化合物的原子间进行电子转移而生成离子的过程称为电离，电离过程所需或放出的能量称为电离能。
电离能越大，意味着原子越难失去电子。
三、结构不同
1、分子：分子结构或称分子立体结构、分子、分子几何，建立在光谱学。
2、原子：质子数等于核外电子数。
3、离子：质子数大于核外电子数。
高三物理总结原子与分子物理
高三物理总结原子与分子物理原子与分子物理是高中物理课程的重要内容之一，涉及到物质的微观结构和性质。
通过对原子和分子的认识，可以更好地理解物质的性质和变化规律。
本文将对高三物理中的原子与分子物理进行总结与归纳。
一、原子的基本结构原子是构成物质的基本单位，由原子核和电子组成。
原子核由质子和中子构成，质子带正电荷，中子不带电荷。
电子带负电荷，绕原子核运动。
二、元素与原子序数元素是由具有相同质子数的原子组成的纯物质。
元素的原子序数等于原子核中的质子数。
根据元素的原子序数，元素可以按一定顺序排列，形成元素周期表。
三、同位素同位素是指质子数相同、中子数不同的原子，它们具有相同的化学特性，但物理性质有所差异。
同位素广泛应用于医学、工业和科学研究等领域。
四、分子的组成分子是由两个或多个原子通过化学键结合而成的，可以是同种元素的原子组合，也可以是不同元素的原子组合。
五、化学键的种类化学键是原子之间的连接方式，常见的化学键有共价键、离子键和金属键等。
共价键是通过电子的共享形成的，离子键是由正、负电荷之间的相互吸引形成的，金属键是金属原子的电子云共享形成的。
六、离子化合物与分子化合物离子化合物是由正、负离子通过离子键结合而成的，分子化合物是由共价键连接的分子组成的。
离子化合物通常具有高熔点和良好的导电性，而分子化合物通常具有较低的熔点和离子化合物相比较差的导电性。
七、化学方程式与化学计量化学方程式用于表示化学反应，包括反应物、生成物和反应条件等信息。
化学计量是指反应物与生成物之间的摩尔比例关系，通过化学计量可以计算物质的摩尔质量和化学计量比。
八、摩尔与摩尔质量摩尔是物质的计量单位，表示1摩尔物质包含的基本单位数量。
摩尔质量是指单位摩尔物质的质量，可以通过元素的原子质量累加得到。
九、气体的状态方程气体的状态方程可以描述气体的体积、压强和温度之间的关系。
理想气体状态方程为PV=nRT，其中P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R为气体常数，T表示气体的温度。
初中化学第五讲分子原子原子结构
分子和原子、原子结构[考点一]、构成物质的微粒：分子、原子等微粒1、由分子构成的物质：例如水、二氧化碳、氢气、氧气等物质2、由原子构成的物质：金属、稀有气体、金刚石、石墨等物质3、物质构成的描述：物质由××分子（或原子）构成。
例如：铁由铁原子构成；氧气由氧分子构成。
[考点二]、分子1、基本性质：⑴质量、体积都；⑵在不停地运动且与温度有关。
温度越高，运动速率例：水的挥发、品红的扩散；⑶分子间存在间隔。
同一物质气态时分子间隔，固体时分子间隔；物体的热胀冷缩现象就是分子间的间隔受热时增大，遇冷时变小的缘故。
⑷同种物质间分子的性质相同，不同物质间分子的性质不同。
2、分子的构成：分子由原子构成。
分子构成的描述：①某某分子由某某原子和原子某某构成。
例如：水分子由氢原子和氧原子构成②一个分子某某由几个原子某某和几个原某某子构成。
例如：一个水分子由一个氧原子和二个氢原子构成3、含义：分子是保持物质化学性质的最小微粒。
例：氢分子是保持氢气化学性质的最小粒子4、从分子和原子角度来区别下列几组概念⑴物理变化与化学变化由分子构成的物质，发生物理变化时，分子种类。
发生化学变化时，分子种类发生。
⑵纯净物与混合物由分子构成的物质，纯净物由同种分子构成；混合物由不同种分子构成。
⑶单质与化合物单质的分子由同种原子构成；化合物的分子由不同种原子构成。
[考点三]、原子1、含义：原子是化学变化中最小的微粒。
例：氢原子、氧原子是电解水中的最小粒子：在化学反应中分子分裂为原子，原子重新组合成新的分子。
原子的结构[考点一]、原子的构成（1（2（数值上等于核外电子数）相等,电性相反，所以原子不显电性因此：核电荷数= 质子数= 核外电子数（3）原子的质量主要集中在原子核上 注意：①原子中质子数不一定等于中子数②并不是所有原子的原子核中都有中子。
例如：氢原子核中无中子 二、核外电子的排布[考点一]1、原子结构图： ② 圆圈内的数字：表示原子的质子数②+：表示原子核的电性③弧线：表示电子层④弧线上的数字：表示该电子层上的电子数 1、 核外电子排布的规律：①第一层最多容纳 个电子； ②第二层最多容纳 个电子；③ 最外层最多容纳 个电子（若第一层为最外层时，最多容纳2个电子） 2、元素周期表与原子结构的关系：①同一周期的元素，原子的电子层数相同，电子层数＝周期数②同一族的元素，原子的最外层电子数相同，最外层电子数＝主族数 2、 元素最外层电子数与元素性质的关系金属元素：最外层电子数＜4 易失电子 非金属元素：最外层电子数≥4 易得电子稀有气体元素：最外层电子数为8（He 为2） 不易得失电子最外层电子数为8（若第一层为最外层时，电子数为2）的结构叫相对稳定结构 因此元素的化学性质由原子的最外层电子数决定。
原子与分子的结构与性质
原子与分子的结构与性质原子与分子是构成物质的最基本单位，在化学和物理学中扮演着重要的角色。
他们的结构以及性质对于了解物质的本质、化学反应以及材料科学等方面都有着至关重要的影响。
本文将通过介绍原子与分子的结构和性质来探讨它们在科学研究和实际生活中的重要性。
一、原子的结构与性质1.1 原子的组成原子是构成物质的最小单位，由带正电荷的质子、不带电荷的中子以及带负电荷的电子组成。
质子和中子聚集在原子的中心，形成了原子核，而电子则环绕在原子核外层。
1.2 原子的结构模型原子的结构模型可以追溯到希腊时代的“质点模型”，但最为广泛接受的原子结构是由尼尔斯·玻尔提出的“波尔模型”。
波尔模型认为电子绕原子核转动的轨道是固定的，且电子能量是量子化的。
这个模型成功地解释了氢原子光谱等实验现象，并奠定了量子力学的基础。
1.3 原子的性质原子的性质主要通过其原子核和电子的特性来决定。
质子和中子的数量决定了原子的质量数，而电子的数量决定了原子的电荷性质。
不同原子的质子和中子的数量不同，因此原子的质量也不同。
电子在原子核周围的运动轨道也不同，这导致了不同元素的化学性质的差异。
二、分子的结构与性质2.1 分子的组成分子是由两个或多个原子以共用或共享电子的方式结合而成的。
在分子中，原子通过化学键相互连接，形成了复杂的结构。
2.2 分子结构的确定分子结构的确定是化学研究的重要内容之一。
通过实验技术如X射线晶体学、核磁共振等，科学家可以决定分子中各个原子的相对位置和空间排列。
这对于了解分子的性质和功能至关重要。
2.3 分子的性质分子的性质主要由其组成原子和化学键的特性所决定。
分子的大小、形状、化学键的类型等都会影响分子的性质。
分子的性质与其所在的化学物质有关，不同的分子之间会发生化学反应，形成新的物质。
三、原子与分子的应用3.1 化学反应原子与分子是理解化学反应过程的基础。
在化学反应中，原子和分子之间的化学键会被打破和形成，从而导致物质的转化。
多原子分子的结构与性质
多原子分子的结构与性质一、分子结构：1.长链结构：一些多原子分子如碳酸盐（CO3^2-）、多聚芳醚等，它们的分子结构呈线性长链状。
这种结构使得分子具有较高的分子量和高度的拉伸强度，使得这些物质适用于制备高强度的材料、纤维和聚合物。
2.环状结构：多原子分子还可以形成环状结构，如环氧烷、苯等。
这种结构使得分子呈现闭合环状，具有较高的稳定性和刚性。
环状结构还可以影响分子的化学性质，如苯环结构使得苯具有共轭平面结构，从而赋予苯具有稳定的芳香性和较高的反应活性。
3.分支结构：一些多原子分子如维生素C等呈现分支结构。
分支结构可以增加分子的立体构型和表面积，增强物质的活性和溶解性。
这使得分支结构的多原子分子在生物体内能够更好地发挥作用，如维生素C具有较高的抗氧化性和溶解性。
二、分子性质：1.分子极性：多原子分子中，如果原子之间存在较大的电负性差异，化学键就会呈极性，导致分子整体带有一个正负极。
这种极性会使分子在外电场的作用下发生取向和形状改变，具有静电相互作用和氢键相互作用等，从而影响分子的化学和物理性质，如溶解度、沸点、熔点等。
2.分子对称性：分子内部原子的排列方式对分子的性质具有重要影响。
分子对称性常常决定着分子的振动、旋转和反应方式等。
对称性分子具有如以下特性：属于同一个对称元素的原子之间的键长和键角相等；对称元素平分分子；中心对称元素过属于同一个原子的键。
对称性分子具有较低的能量和较高的稳定性。
3.分子的化学反应活性：多原子分子在化学反应中通常会通过化学键的形成和断裂来改变分子的结构和性质。
多原子分子通过与其他分子的化学反应，可以进一步转化为其他更复杂的化合物。
例如，脂肪酸分子中含有多个碳碳双键，通过加氢反应可以将双键还原为饱和脂肪酸。
4.分子的热学性质：多原子分子具有比较复杂的热学性质。
其热容常常取决于分子内部的振动、旋转等模式的能级。
例如，多原子分子的热容常常会出现阶梯状的变化，且热容的变化幅度较大。
原子结构与化学性质
原子结构与化学性质化学是一门研究物质组成、结构、性质和变化的科学。
原子结构作为化学研究的基石，对物质的化学性质具有重要的决定作用。
本文将围绕原子结构与化学性质展开论述，从原子的组成、元素周期表、离子化与原子价、化学键以及分子构造等方面进行探讨。
一、原子的组成原子是物质的基本单位，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，质子带正电荷，中子带中性。
电子带负电荷，数量与质子个数相等。
在原子的结构上，原子核处于中心，电子围绕原子核运动。
原子的组成决定了元素及其化学性质的差异。
二、元素周期表的意义元素周期表是一种将元素按照原子序数排列并分类的化学表格。
它提供了一种有效的方法来组织元素，并揭示了元素之间的规律性。
元素周期表按照原子的结构和化学性质将元素进行分类，使我们能够更好地理解和预测元素的性质和反应。
三、离子化与原子价离子化是指原子或分子失去或获得电子形成离子的过程。
原子通过释放或吸收电子，使外层电子数趋于8个（称之为稳定的八个电子结构），达到稳定状态。
原子失去电子形成正离子，电荷为正；原子获得电子形成负离子，电荷为负。
原子的原子价是指一个原子能够失去或获得的电子数目，它决定了原子与其他元素反应的方式和性质。
四、化学键的形成化学键是原子之间的相互作用力，决定了化合物的性质。
常见的化学键包括离子键、共价键和金属键。
离子键是通过正负离子之间的吸引力形成，如氯化钠（NaCl）；共价键是通过共享电子形成，如水分子（H2O）；金属键是金属原子间电子云的共享，如铁（Fe）。
化学键的形成使原子能够成为更稳定的分子或离子，具备独特的化学性质。
五、分子构造分子是由两个或多个原子通过共价键结合而成的电中性的化学实体。
分子的构造影响着物质的性质。
分子的空间结构包括分子的形状和分子间的相对排列。
分子的形状由原子之间的键角决定，而分子间的排列影响分子间的作用力和相互作用。
结论原子结构是化学性质的基础，原子核和电子的组成决定了元素及其化学性质的差异。
5多原子分子的结构和性质
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第五章 多原子分子的结构与性质
• 电负性高的配体，吸引价电子能力强，价电子 离中心原子较远，占据空间角度相对较小。
例：如图：b3lyp/aug-cc-pvdz
R(1,4) R(1,2) A(2,1,3) A(4,1,3) 1.349 Å 1.097 Å 110.6 108.3
第五章 多原子分子的结构与性质
例：导出等性sp2杂化轨道。 解：∵ 是等性杂化 ∴ 在杂化轨道中，s成分占1/3，p成分占 2/3；即=1/3，=2/3
共形成3个杂化轨道，轨道间的夹角存在关系：
13 1 cos 23 2
120
令1沿x轴方向，如图所示：
第五章 多原子分子的结构与性质
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第五章 多原子分子的结构与性质
5.1 多原子分子结构的理论方法
5.2 离域π键和共轭分子的结构
5.3 前线轨道理论与轨道对称守恒原理
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第五章 多原子分子的结构与性质
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第五章 多原子分子的结构与性质
5.1.1 多原子分子的Schrödinger方程
• 两个方面：①各对电子之间的静电排斥作用（电子均带 负电）；②Pauli斥力，即价电子对之间自旋相同的电 子相互回避的效应（量子理论特有，经典理论无法解释， 但真实存在）。 • 价电子对之间的斥力导致分布在中心原子周围的价电子 尽可能远离。
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第五章 多原子分子的结构与性质
1 s轨道占： 1 m n m p轨道占： 1 m n n d轨道占： 1 m n
化学物质的结构和性质
化学物质的结构和性质化学物质是构成物质世界的基本单位，它们的结构和性质决定了物质在自然界中的行为和化学反应。
本文将探讨化学物质的结构与性质之间的关系，并分析各种类型化学物质的典型例子。
一、原子和分子结构化学物质的结构最基本的单位是原子和分子。
原子是构成化合物的最小粒子，由质子、中子和电子组成。
不同元素的原子拥有不同的原子序数，而且具有不同的化学性质。
分子由两个或更多原子通过化学键连接而成。
分子的组成决定了物质的化学性质。
例如，氧气（O2）是由两个氧原子组成的分子。
每个氧原子有六个电子，而且它们共用了两个电子，形成了一个双键。
这使得氧气分子具有较高的能量和强大的氧化性质，它能够支持燃烧和维持生命。
二、物质的结晶和非晶性质化学物质的结构还可以分为结晶和非晶态。
结晶物质是由具有规则排列的晶体构成的，例如盐和钻石。
每一个晶体单元由原子或分子构成，它们在空间中具有重复的周期性结构。
这些晶体的排列使得物质具有明确的几何形状和清晰的界面。
与之相反，非晶态物质没有明确定义的结构。
玻璃就是一个典型的非晶态物质，它由具有无序排列的分子或原子组成。
非晶态物质在熔化和固化过程中不会表现出明显的结晶性质，而且它们的界面会呈现出模糊不清的状态。
三、化学物质的性质化学物质的结构直接影响其性质。
以下是几个常见的化学物质性质示例：1. 分子极性极性是描述分子中电荷分布不均匀性的性质。
极性分子由带正电荷和负电荷的部分组成，这种分布使得极性分子具有较高的溶解度和较强的相互作用能力。
例如，水是一种极性分子，因此能够溶解许多极性和离子化合物。
2. 酸碱性酸碱性是描述物质在水中的酸碱性质。
酸性物质通常释放出质子（H+离子）或接受氢离子。
碱性物质则是能够产生氢氧离子（OH-离子）的物质。
这种酸碱反应决定了许多化学和生物过程的进行。
3. 氧化还原性氧化还原是一种常见的化学反应类型，涉及电子的转移。
氧化剂会接受电子，而还原剂会释放电子。
这些反应可以改变物质中原子或分子的氧化状态，并影响它们的化学性质。
物理中的原子与分子
物理中的原子与分子在物理学中，原子和分子是两个重要的概念。
它们是构成物质的基本单位，对于理解物质的性质和相互作用起着关键作用。
本文将从原子和分子的结构、性质以及应用等方面进行探讨。
一、原子的结构和性质原子是物质的最小单位，由质子、中子和电子组成。
质子带有正电荷，中子没有电荷，电子带有负电荷。
原子的核心由质子和中子组成，电子围绕在核外的电子壳层中。
原子的性质取决于其内部结构和组成的元素。
不同元素有不同数量的质子、中子和电子，因此具有不同的原子质量和原子序数。
原子质量是指一个原子的质子和中子的总质量，原子序数是指一个原子的质子的数量。
这些性质决定了元素的化学性质和周期表的排列。
二、分子的结构和性质分子是由两个或更多的原子通过化学键结合在一起形成的。
分子可以是同种元素的原子组成的，也可以是不同元素的原子组合而成的化合物。
分子的结构取决于原子之间的连接方式和键的类型。
共价键是形成分子的最常见的化学键，通过原子间的电子共享来实现。
离子键是通过正负电荷之间的相互吸引而形成的，通常见于离子晶体中。
金属键是金属原子之间的电子云共享。
分子的性质由其组成的原子和键的类型决定。
分子的大小和形状影响着物理性质，如沸点、熔点和溶解度。
分子的极性也会影响化学性质，如溶解性和反应性。
三、原子与分子的应用原子和分子的研究在许多领域有着广泛的应用。
在化学领域，研究原子和分子的结构与性质可以帮助我们理解化学反应的机制和速率，指导新材料的设计与合成。
在材料科学中，研究原子与分子的排列和交互作用可以改善材料的性能，如强度、导电性和磁性。
在生物学领域，研究分子的结构和功能可以揭示生命活动的机制，为药物设计和治疗疾病提供基础。
此外，原子与分子的作用也可以应用在能源领域。
例如，太阳能电池利用光子的能量使得电子从原子中释放出来，从而产生电流。
核能技术利用原子核的裂变或聚变反应释放出的能量来产生电力。
这些应用推动了科技的发展和社会的进步。
总结物理中的原子与分子是探索物质世界的重要概念。
化学中的分子结构与性质知识点
化学中的分子结构与性质知识点化学是研究物质构成、性质以及变化规律的科学领域。
而分子结构与性质是化学中重要的概念和知识点。
本文将介绍分子结构的基本概念、分子间相互作用和分子性质的相关知识。
一、分子结构的基本概念1. 原子：分子的基本组成单位，由核心的质子和中性的中子组成，外围环绕着电子。
2. 分子：由两个或更多原子通过化学键连接在一起形成的化合物。
分子可以是由相同元素的原子组成的，也可以是由不同元素的原子组成的。
3. 化学键：原子之间的强有力的相互作用力。
常见的化学键包括离子键、共价键和金属键。
4. 分子式：用来表示分子组成的化学符号。
例如，H₂O表示水分子，CO₂表示二氧化碳分子。
二、分子间相互作用1. 范德华力：分子之间由于极化而产生的瞬时种间相互作用力。
范德华力是所有分子间相互作用中最弱的一种。
2. 电离力：一种分子中带正电荷的离子与另一种分子中带负电荷的离子之间的相互作用力。
3. 氢键：氢原子与高电负性原子（如氧、氮等）之间的强作用力。
氢键是分子间相互作用中比较强的一种。
4. 疏水作用：非极性物质（如油）与水之间的相互作用力。
疏水作用使油与水无法混合。
三、分子性质1. 稳定性：分子结构的稳定性决定了化合物的存在形式和反应性质。
稳定的分子结构能够抵御外界环境的干扰而保持不变。
2. 极性：分子中正负电荷分布不均匀，导致分子具有极性。
极性分子在电场中会受到电场力的作用。
3. 气体、液体和固体状态：分子结构决定了化合物的物态。
气体分子之间的相互作用较弱，液体分子间的相互作用适中，固体分子之间的相互作用最强。
4. 溶解度：分子结构对溶解度有影响。
极性溶剂可以溶解极性分子，而非极性溶剂只能溶解非极性分子。
五、应用领域1. 药物研发：了解分子结构与性质对药物活性和药物代谢的影响，可以设计更有效的药物。
2. 材料科学：通过改变分子结构，可以获得具有特定性能的新型材料，如高效能量材料和高分子材料。
3. 环境保护：研究分子结构与环境中污染物的相互作用，有助于开发环境友好型的处理方法。
原子、分子的结构与性质
一、原子结构【学习目标】1、根据构造原理写出1~36号元素原子的电子排布式；2、了解核外电子的运动状态；3、掌握泡利原理、洪特规则。
【要点梳理】要点一、原子的诞生我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。
大爆炸后约2小时，诞生了大量的氢、少量的氦及极少量的锂。
其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的融合反应，分期分批地合成了其他元素。
（如图所示）要点二、能层与能级1．能层（1）含义：在含有多个电子的原子里，由于电子的能量各不相同，因此，它们运动的区域也不同。
通常能量最低的电子在离核最近的区域运动，而能量高的电子在离核较远的区域运动。
根据多电子原子核外电子的能量差异可将核外电子分成不同的能层（即电子层）。
如钠原子核外有11个电子，第一能层有2个电子，第二能层有8个电子，第三能层有1个电子。
（2）能层表示方法能层一二三四五六七……符号K L M N O P Q ……能量低高最多电子数 2 8 18 32 50 ……要点诠释：电子层、次外层、最外层、最内层、内层在推断题中经常出现与层数有关的概念，理解这些概念是正确推断的关键。
为了研究方便，人们形象地把原子核外电子运动看成分层运动，在原子结构示意图中，按能量高低将核外电子分为不同的能层，并用符号K、L、M、N、O、P、Q……表示相应的层，统称为电子层。
一个原子在基态时，电子所占据的电子层数等于该元素在周期表中所处的周期数。
倒数第一层，称为最外层；从外向内，倒数第二层称为次外层；最内层就是第一层（K层）；内层是除最外层外剩下电子层的统称。
以基态铁原子结构示意图为例：铁原子共有4个电子层，最外层(N层)只有2个电子，次外层（M层）共有14个电子，最内层（K层）有2个电子，内层共有24个电子。
2．能级（1）含义：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，这样同一能层就可分成不同的能级（也可称为电子亚层）。
能层与能级类似于楼层与阶梯之间的关系。
在每一个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……（n代表能层）（2）各能层所包含的能级符号及各能层、能级最多容纳的电子数见下表：能层（n）一二三四五六七…符号K L M N O P Q …能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s …………最多容纳的电子数2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 …………2 8 18 32 50 72 98 2n2（3）能级数与能层序数的关系在任一能层，能级数=能层序数。
化学分子的结构与性质
化学分子的结构与性质化学是研究物质的变化和性质的科学，而分子是构成物质的最基本单位。
化学分子的结构决定了其性质，从而影响着化学反应和物质的用途。
本文将探讨化学分子的结构和性质之间的关系。
一、分子结构的基本组成化学分子由原子通过共价键或离子键连接而成。
原子通过共用电子形成共价键，其形成的分子称为共价分子。
而离子键是由正负电荷相互吸引形成的，其形成的物质称为离子晶体。
在共价分子中，原子按一定比例连接在一起，形成特定的结构。
这些连接关系被称为化学键，包括单键、双键和三键。
化学键的强弱和类型直接影响着分子的性质。
二、分子结构对性质的影响1. 构型和空间结构分子的构型和空间结构对其性质有重要影响。
分子的构型指的是原子在分子中的相对位置，而分子的空间结构则指的是分子的三维形状。
构型和空间结构的变化可能导致分子的立体异构体。
立体异构体具有相同的分子式，但其原子的排列方式不同，从而导致性质的差异。
例如，顺式和反式异构体的熔点和沸点会有明显的差异。
2. 极性和非极性化学键的极性决定了分子的极性。
极性分子由极性键连接，其中电子更偏向于电负性较高的原子。
非极性分子由非极性键连接，其中电子的分布相对均匀。
极性和非极性影响着分子在溶液中的溶解度、极性溶剂中的溶解度以及分子间的相互作用。
极性分子通常具有更高的沸点和熔点，并能够溶解于极性溶剂；而非极性分子通常具有较低的沸点和熔点，并能够溶解于非极性溶剂。
3. 功能团分子中的功能团是影响其化学性质的重要因素。
功能团是由一组原子组成的结构单元，例如羟基、氨基、羰基等。
不同的功能团赋予分子不同的化学反应性质。
例如，羟基使分子具有醇的性质，氨基使分子具有胺的性质，羰基使分子具有酮或醛的性质。
通过改变功能团的类型和数量，可以调控分子的化学反应性质。
4. 分子大小和分子量分子的大小和分子量对其性质有显著影响。
较大的分子通常具有较高的沸点和熔点，并且在固体状态下通常具有较高的硬度。
分子量也是衡量物质的重要指标之一。
原子和分子的结构和性质
原子和分子的结构和性质原子和分子是构成物质的基本单位，它们的结构和性质对于理解物质的组成和变化过程至关重要。
本文将探讨原子和分子的结构以及它们的性质。
一、原子结构原子是物质的基本单位，具有质量和电荷。
根据现代原子理论，原子由电子、质子和中子组成。
电子带有负电荷，质子带有正电荷，中子则是中性的。
在原子结构中，电子围绕着原子核运动。
原子核由质子和中子组成，质子带有正电荷，中子不带电。
质子和中子位于原子核的中心，占据极小的空间，但却占据了原子的大部分质量。
原子中的电子分布在不同的能级上。
能级离原子核越远，所含的电子能量越高。
每个能级最多容纳一定数量的电子，根据所谓的奥尔布规则，电子首先填充能量最低的能级。
二、原子性质原子的性质由其组成元素的特性决定。
原子的最基本性质之一是原子量，它等于原子中质子和中子的质量之和。
原子的质量单位是原子质量单位（amu）。
原子的大小通常用原子半径表示。
原子半径是从原子核到外层电子轨道的距离。
原子半径的大小随着元素在原子周期表中的位置而变化。
通常情况下，随着原子序数的增加，原子半径增加。
原子还具有化学性质，包括元素间的化学反应。
原子通过与其他原子或分子进行化学键形成分子和化合物。
原子通过共价键、离子键或金属键与其他原子相互作用，从而形成更复杂的物质。
另外，原子的稳定性也是其重要性质之一。
原子通过填充能级和达到稳定外层电子结构来获得稳定性。
对于大多数元素来说，稳定的外层电子结构一般是满的或与满电子壳相似。
三、分子结构分子是由两个或更多原子组合而成的化学物质。
原子之间的结合可以通过共价键、离子键或金属键来实现。
共价键是通过共享电子对来连接原子的最常见的键类型。
分子的结构描述了原子之间的相对位置。
分子的几何结构对于分子的性质和反应至关重要。
不同的分子结构具有不同的分子性质。
四、分子性质分子的性质由构成分子的原子和键的特性决定。
分子的性质包括物理性质和化学性质。
物理性质包括分子的熔点、沸点、密度和溶解性。
结构化学第五章多原子分子的结构和性质
结构化学第五章多原子分子的结构和性质多原子分子是由两个或更多个原子通过共价键连接在一起的分子。
在结构化学的研究中，对多原子分子的结构和性质进行分析是非常重要的。
本章主要介绍多原子分子的键角、电荷分布、分子极性以及它们的几何结构等方面的内容。
首先，多原子分子的键角是指由两个原子和它们之间的共价键所形成的夹角。
键角的大小直接影响分子的空间构型和立体化学性质。
结构化学家通过分析分子的键角可以确定分子的几何结构。
一般来说，当原子间的键角接近于109.5°时，分子的几何结构为四面体形；当键角接近120°时，分子的几何结构为三角锥形；当键角接近180°时，分子的几何结构为线性形。
其次，多原子分子的电荷分布对分子的性质起着重要的影响。
分子中的原子会通过共价键共享电子，形成电子云密度的分布。
根据电负性差异，原子会对电子云产生一定程度的吸引或排斥，并形成了分子中的正负电荷分布。
根据这种电荷分布，可以判断分子的极性。
当分子的正负电荷分布不平衡时，就会形成极性分子，如水分子；而电荷分布平衡时，就会形成非极性分子，如二氧化碳分子。
另外，多原子分子的分子极性也与分子的几何结构密切相关。
分子的几何结构会影响分子的偶极矩，从而决定分子的极性。
当一个分子的几何结构对称时，分子的偶极矩为零，分子为非极性分子；而当分子的几何结构不对称时，分子的偶极矩不为零，分子为极性分子。
例如，二氧化碳分子由于O=C=O的线性结构使得分子的偶极矩为零，因此二氧化碳是非极性分子；而水分子由于O-H键的角度小于180°，使得分子的偶极矩不为零，是极性分子。
在多原子分子中，还存在着共振现象。
共振是指在分子中一些共价键的原子成键和非键电子位置可以相互交换的现象。
共振的存在使得分子的键长和键能难以准确确定，同时影响分子的稳定性和反应性质。
共振的存在对于解释一些分子性质，如分子的稳定性和电子云的分布具有重要作用。
总之，多原子分子的结构和性质是结构化学研究中的重要内容。
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无机化学选论第1章
4. 某些元素性质与原子结构的关系 (1) 原子半径 (2) 电离能 (注意全满和半满结构) (3) 电子亲和能 (注意变化复杂) (4) 电负性
元素的原子半径、电离能、电子亲和能和电负 性等性质都是由原子结构直接决定的，它们的周期 性变化规律可以由原子结构来说明。
无机化学选论第1章
Mulliken关于电负性M的定义为：
M
EA 2
I
(1.2)
为了与Pauling电负性比较，Mulliken总结出如下 关系式：
P=0.336M－0.207=0.168(EA+I－1.23)
或
P=1.35M1/2－1.37
(1.3) (1.4)
无机化学选论第1章
电负性
●A.L.Allred(阿莱)和E.G.Rochow(罗周)定义电负性 为核对价电子施加的静电吸引力，可按下式计算：
无机化学选论第1章
电负性
考察电负性数据可以发现：
(1) 金属元素的电负性较小，非金属的电负性较大， 电负性是判断金属性的重要参数，=2可作为近似标 志金属和非金属的分界点。
(2) 同一周期的元素的电负性从左向右随着族数的增 加而增加。同一族的元素的电负性随着周期的增加而减 小。因此，电负性大的元素集中在周期表的右上角，电 负性小的元素在左下角。
| A– B |=0.102Δ1/2
(1.1)
并指定F的电负性为3.98。其他元素的Pauling电负 性P便可由热力学数据计算出来。
无机化学选论第1章
电负性
● R.S.Mulliken认为比较原子电负性的大小应结合
考虑原子吸引电子的能力和抵抗丢失电子的能力，前
者与电子亲和能成正比，后者与电离能成正比。因此
(5) 量子数 (6) 能级、能级组和电子层 (7) 屏蔽效应和钻穿效应
无机化学选论第1章
2. 原子核外电子的排布 排布三原则
最低能量原理 电子在核外排列应尽先分布在低能级轨道上, 使整个原子系统能量最 低。
Pauli不相容原理 每个原子轨道中最多容纳两个自旋方式相反的电子。
Hund 规则 在 n 和 l 相同的轨道上分布的电子,将尽可能分占 m 值不同的轨道, 且自旋平行。
2020/1/21
无机化学选论
主讲Байду номын сангаас石晓波
♠ 绪论
一 无机化学内容回顾
理论部分 溶液反应 元素化学
结构理论 反应理论
酸、碱反应 沉淀-溶解反应 氧化-还原反应 配位反应
化学物质的结构、性质、制备、 应用。
♠ 绪论
二 本课程主要内容
1 原子、分子结构及性质 2 配位化合物 3 溶液化学中的几个问题 4 主族元素化学 5 过渡金属
无机化学选论第1章
1-7. 回答以下各问题: (1) 写出原子序数为 32 的元素的核外电子排布、元
素符号、元素名称以及此元素在周期表中的位置； (2) 试用四个量子数分别表示这个元素原子最外层各
价电子的核外运动状态 (3) 分别画出此元素原子最外层px电子的轨道角度分
布图及电子云径向分布图。
1-8. 请解释在H原子中3s和3p轨道有相等的能 量，而在Cl原子中3s轨道能量比相应的3p轨 道能量低。
AR
3590
Z r2
0.744
(1.5)
式中，Z*为有效核电荷，r为原子半径(pm)。
● 1989年，Allen(阿伦)根据光谱数据，以基态自由
原子价层电子的平均单电子能量为基础获得主族元素的
电负性：
A
0.169
mE p m
nE s n
(1.6)
式中，m和n分别为p轨道和s轨道上的电子数，Ep和Es 分别为p轨道和s轨道上的电子的平均能量。
无机化学选论
第1章 原子、分子结构及性质
无机化学选论第1章
主要内容
1.1
原子的性质
1.2 共价键分子的成键理论
1.3
分子的立体化学
1.4 离子极化学说及其应用
无机化学选论第1章
1.1 原子的性质
1. 原子结构理论中的重要概念 (1) 量子化 (2) 波粒二象性 (3) 波函数、原子轨道和电子云 (4) 概率密度和概率分布
1-6. 现有A、B、C、D四元素，A是IA族第五周期元素， B是第三周期元素，B、C、D的价电子分别为2，2和7 个，四元素原子序数从小到大的顺序是B、C、D、A。 已知C和D的次外层电子均为18个。(1) 判断A、B、C、 D各是什么元素？(2) 写出A、B、C、D简单离子的形 式；(3) 这四种元素中互相生成二元化合物有几种？
无机化学选论第1章
3. 元素周期律与元素周期表
元素周期律正是各元素原子内部结构周 期性变化的反映，因此各元素在周期表中的 位置、各周期元素数、主副族的确定、元素 的分区等都是元素原子电子层结构的反映。
无机化学选论第1章
习题
1-1. 已知某元素的原子序数是42，试推断： (1) 该元素的电子结构； (2) 处于哪一周期哪一族？ (3) 是非金属还是金属？ (4) 最高氧化态及其氧化物的酸碱性。
1-2. 写出下列电子构型的阳离子位于周期表中的哪 些区？并对每种构型的阳离子在每一区中各举一例 ：8电子构型，18电子构型，18+2电子构型，9—17 电子构型，2电子构型。
无机化学选论第1章
1-3. 为什么最外电子层的电子数不 能超过8个,次外电子层的电子数不 能超过18个，而不是电子最大容纳 数=2n2?
1-4. 原子核外最外层电子的四个量子数为n = 4, l = 0 ，m =0， ms = ½, 试写出符合条件的 元素有几种？元素符号为？
无机化学选论第1章
1-5. 有3个元素A、B、C，最外层电子构型分别为A ：4d55s1；B：5d06s2；C：3d34s2。指出它们处于哪 一周期哪一族？原子序数分别是多少？元素符号？
电负性
●Pauling注意到异核双原子分子成键时有如下关系：
DA-B > 1/2(DA-A+DB-B)
或
DA-B =1/2 (DA-A+DB-B)+Δ Δ≥0
Pauling认为，由于异核原子的电负性不相等，其 键能除共价性键能外，还应有附加的、额外的离子键键
能，即上式中Δ。因此，Pauling将A和B原子的电负性 差定义为：
无机化学选论第1章
电负性
(3) 电负性相差大的元素之间的化合物以离子键为 主；电负性相同或相近的非金属元素相互间以共价 键结合：电负性相同或相近的金属元素相互间以金 属键结合，形成金属或合金。