原子结构与性质
原子结构与物质性质的关系
原子结构与物质性质的关系原子结构是指构成物质的基本单位——原子的内部组成和排列方式。
物质的性质是指物质在不同条件下所表现出的特点和行为。
原子结构决定了物质的性质,不同的原子结构会导致各种不同的物质性质。
本文将讨论原子结构与物质性质的关系,并探究其中的科学原理。
首先,原子的基本构成包括原子核和电子云。
原子核由带电的质子和不带电的中子组成,而电子云则是由环绕在原子核周围不同能级上带负电的电子组成。
原子的物质性质主要由原子核的质量和电子云的结构决定。
原子核的质量决定了物质的质量和密度。
原子核中的质子和中子质量很大,因此物质的总质量主要取决于原子核的质量。
对于同一元素的不同同位素来说,它们的原子核中质子的数量相同,但中子的数量不同,因此它们的质量也会不同。
例如,氢元素的质子数始终为1,但氘和氚这两种同位素中的中子数分别为1和2,因此它们的质量也会不同。
电子云的结构决定了物质的化学性质。
电子云中的电子分布在不同的能级上,每个能级又可以容纳不同数量的电子。
原子的化学性质主要与其最外层电子的数量和排布有关。
原子的化学反应主要是通过电子的转移或共享来完成的。
例如,氧元素的原子有6个电子,其中最外层有2个电子,它倾向于通过与其他元素共享电子来形成化合物。
其次,原子的核外电子数也决定了物质的导电性和热导率。
金属的导电性好主要是因为金属元素的外层电子很少,容易流动。
这些外层电子形成了“自由电子气体”,在电场的作用下可以自由移动,进而导电。
而非金属元素的外层电子较多,与其他原子形成共价键或离子键,并不容易流动,因此其导电性较差。
类似地,金属的热导率也很高,因为自由电子能够传递热量。
此外,原子的核外电子还决定了物质的化学反应性。
具有相似外层电子配置的元素,通常具有相似的化学性质。
这是由于它们的外层电子数相同,能级结构和电子排布相似,从而更容易发生化学反应。
这也是为什么元素周期表上的元素在化学性质上具有一定的周期性的原因。
元素的原子结构及其化学性质
元素的原子结构及其化学性质元素是组成物质的基本单位,其原子结构和化学性质是研究化学的基础。
本文将详细介绍元素的原子结构及其化学性质。
一、原子结构原子是最小的物质单位,具有无限的分解能力。
在现代原子理论中,原子结构被分为三个组成部分:质子、中子和电子。
质子和中子位于原子核中心,占据原子的大部分质量,而电子则绕核旋转,占据大部分原子的体积。
原子核的电荷为正电荷,电子的电荷为负电荷,因此原子整体带有净电荷为0的性质。
元素的质子数为每种元素的唯一特征,称作原子序数。
原子序数为1的元素是氢(H),原子序数为2的元素是氦(He),以此类推。
元素的核外层的电子数,决定了元素的性质和化学反应能力。
原子的电子排布方式是按照“能量最低、能级最少”的原则排布,也称作能级填充原则。
二、周期表元素的周期性是指,在同一周期内,原子核内的质子数不断增加,电子数不断增加,外层电子在同一层次上填满,导致原子性质的周期性变化。
Dmitri Mendeleev将元素按照原子序数和化学性质排列,并形成了我们熟知的现代元素周期表。
周期表的竖列为元素的族,每个族的元素具有相似的物理和化学性质。
周期表的水平行被称为一周期,同时在相邻一周期内的元素具有相似的元素化学性质。
由此,周期表成为研究元素化学性质和性质周期性的基础。
三、元素的化学性质元素的化学性质包括元素的原子结构、元素的反应活性和元素的物理性质。
1. 元素的反应活性元素的反应活性是指元素自身或与其他物质发生反应的能力。
化学反应是通过原子的失去或获得电子实现的,因此,原子外层的电子数越少,该元素就越容易与其他元素反应形成化合物。
金属元素与非金属元素的反应活性是不同的。
金属元素在化学反应中,通常是丧失外层电子形成离子,再和其他原子形成化合物。
非金属元素则通常是在反应中获得一个或多个外层电子,形成阴离子或分子化合物。
元素的反应活性可以通过电位高低、键结构和化学结构等来指示。
2. 元素的物理性质元素的物理性质包括元素的密度、熔点、沸点和硬度等特征。
原子结构与性质高考知识点
原子结构与性质高考知识点一、引言原子结构与性质是化学科学的基础。
了解原子结构与性质的知识点,不仅对高中化学的学习有重要意义,也为将来深入学习化学或相关学科打下坚实的基础。
本文将从原子结构与性质的基本概念、电子结构、元素周期表等方面进行论述。
二、原子结构的基本概念原子是构成物质的最小单位,由原子核和围绕核运动的电子构成。
原子核由质子和中子组成,电子带有负电荷,质子带有正电荷,中子则是不带电荷。
原子的质子数等于其原子序数,质子数和中子数之和则等于其质量数。
该结构是由尝试通过实验证据建立的,著名的阴极射线实验(J.J.汤姆逊实验)揭示了原子的基本结构。
三、电子结构电子结构是原子结构与性质中的重要内容。
电子的运动轨道被量子力学描述为能量的程量。
一个电子的运动轨道可以分解为不同的能级,每个能级下有一定数量的子能级,而每个子能级最多容纳一定数量的电子。
表征电子结构的方式是电子排布方式,即由能级、子能级和轨道描述的。
知道了电子结构,我们可以推断出元素的离子价态、元素电子亲和能等重要性质。
四、量子力学与原子结构原子结构与性质不仅与经典物理学有关,量子力学也是解释原子结构与性质的重要理论。
量子力学认为粒子的运动不再是连续的,而是由离散的量子数来决定。
根据不确定性原理,我们无法同时确定位置和动量,这种不确定性在原子尺度下尤其明显。
量子力学为我们提供了更全面、准确的原子结构与性质的解释,并解决了一些经典物理学解释无法解释的现象。
五、元素周期表与原子结构元素周期表是描述化学元素性质的基本工具,它是根据元素的原子序数和元素周期定律所构建的。
元素周期表按照原子结构和性质将所有已知元素进行了系统的分类与整理。
元素周期表以横、竖两个方向分类元素。
纵向按照原子序数排列,横向按照元素周期定律中的元素周期数排列。
元素周期表中的主要分类有金属性与非金属性、金属与非金属、半金属等。
元素周期表的结构与元素性质之间有着密切的关系。
六、原子结构与物质性质原子结构决定了物质的性质。
化学元素的原子结构与性质
化学元素的原子结构与性质化学元素是构成物质的基本单位,每个元素都有独特的原子结构和性质。
了解元素的原子结构对于理解元素性质和化学反应至关重要。
本文将介绍化学元素的原子结构和性质,并探讨二者之间的关系。
一、原子结构化学元素的原子由原子核和围绕核运动的电子构成。
原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电。
原子核带有正电荷,而电子带有负电荷,这种相反电荷之间的吸引力维持着电子围绕原子核运动。
原子的质子数决定了元素的原子序数,也称为元素的核电荷数。
原子中的电子以能级或轨道的形式存在。
每个能级具有一定数量的子壳,而每个子壳又包含一定数量的轨道。
每个轨道最多可以容纳一对电子,且电子在同一个轨道上自旋方向相同。
轨道按照能级从低到高排列,分为K、L、M、N等不同的字母表示。
二、元素性质不同元素的原子结构导致了它们的性质差异。
元素的性质可以分为物理性质和化学性质。
1. 物理性质物理性质是指物质不发生化学变化时所表现出的性质。
这些性质主要包括颜色、硬度、密度、熔点、沸点等。
例如,金属元素通常具有良好的导电性和导热性,这与它们具有自由电子和紧密排列的结构有关。
2. 化学性质化学性质是指物质与其他物质发生化学反应时所表现出的性质。
元素的化学性质主要取决于其原子结构中的电子配置。
原子的外层轨道电子数目决定了元素的化学反应活性。
一般来说,内层电子较稳定,不易被其他原子接触,而外层电子较活跃,容易参与化学反应。
三、原子结构与性质的关系元素的原子结构决定了元素的性质,这正是因为不同元素具有不同的原子结构,才能体现出它们独特的性质。
1. 周期表和元素性质元素周期表是一种将元素按原子序数和电子结构排列的方式。
通过周期表的布局,我们可以观察到一些明显的规律,例如,元素的周期性重复性质。
这是因为周期表中的元素具有相似的电子配置,导致它们具有类似的化学性质。
2. 价电子和化学反应价电子是指原子最外层轨道上的电子,也是参与元素化学反应的主要电子。
第1讲 原子结构与性质
三原理一规则
最大容纳原理 能量最低原理 泡利原理 洪特规则
1)最大容纳原理:每个电子层最多容纳2n2个电子。
(2)能量最低原理 ①原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于 最低状态。 ②基态原子: 处于最低能量的原子 。当基态原子 吸收 能 量后,电子会 跃迁到较高能级 ,变成 激发态 (3)泡利原理 一个原子轨道最多容纳 2 个电子,而且 自旋状态 相反。 (4)洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子 总是优先 单独占据一个轨道 ,而且 自旋状态 相同。 原子。
意义
决定元素的种类 决定同位素和质量数 价电子决定元素化性
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 原子: 质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数
(1) 重 要 的 等 式
阳离子:质子数=核外电子数+离子所带电荷数 阴离子:质子数=核外电子数-离子所带电荷数
例1(99)“铱星”计划中的铱的一种同位素是 191 Ir其核内中子数是 B 77 A. 77 B. 114 C. 191 D. 268
元素原子核外电子总数比A元素原子核外电子总数多5
个,则A、B两元素形成的化合物可表示为(
A. A3B2 B.A2B3 C.AB3
B
)
D.AB2
例2.设X、Y、Z代表三种元素,已知:
① X+和Y-两种离子具有相同的电子层结构 ② Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9个 ③ Y和Z两种元素可以形成4核42个电子的负一价阴离子 据此,请填空: (1)元素Y是
Cr:1s22s22p63s23p63d44s2(×) 例如: Cr:1s22s22p63s23p63d54s1(√) Cu:1s22s22p63s23p63d94s2(×) Cu:1s22s22p63s23p63d104s1(√)
原子的结构与性质
原子的结构与性质原子是构成所有物质的基本单位,也是化学研究的基础。
原子是由质子、中子和电子构成的,每个原子的质子数是固定的,称作原子序数。
但是中子数可变,同种元素的原子的质子数相同,但中子数不同,称为同位素。
原子的电子数也可以变化,同种元素的原子在电子数不同的情况下具有不同的化学性质。
原子的结构先来说说原子的基本结构。
原子由中心的原子核和绕核运动的电子构成。
原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子无电荷。
电子带负电荷,它们在原子核周围高速运动,形成电子壳层。
原子核直径约为10^-15米,它带有正电荷,故原子是带正电荷的。
核内的质子和中子是稳定的,因为它们彼此之间的相互作用力变化不大。
电子壳层数量的不同会对原子性质产生明显的影响。
原子的第一层最多容纳2个电子,第二层最多容纳8个电子。
这意味着带一定电子数的不同元素具有不同的化学性质。
例如,氢原子只有一个电子,因此它比较容易失去电子成为正离子;又例如,氧原子由8个电子构成,因此它比较容易接受两个电子成为负离子。
原子的性质原子的性质涉及它们化学和物理方面的各种特征。
其中一些是:化学性质原子的化学性质包括其倾向于接受、捐赠或共享电子的方式。
这对于它们在化学反应中的行为非常重要。
元素周期表列出了元素的化学性质。
例如,氧原子是高度电负的,也就是它更倾向于吸收电子;另一方面,金属元素如铜和铁更倾向于捐赠电子。
物理性质原子的物理性质包括原子的质量、大小、密度和熔点等。
这些性质主要受到原子核和电子互相作用的影响。
原子的重量原子的重量可以通过原子质量或相对原子质量来表示。
原子质量等于原子核内质子和中子的质量之和,相对原子质量等于元素的原子质量与碳-12相对的比率。
例如,氧-16的原子质量为15.995 u,相对原子质量为16 u。
同位素可以有不同的原子质量和不同的相对原子质量。
原子的大小原子的大小可以通过测量原子的原子半径来确定。
原子半径是从原子核到最外层电子的平均距离。
原子结构与性质
第一章原子结构与性质第一节原子结构(第1课时)一、原子与元素1.原子:2.元素:3.同位素:因此同一元素具有不同的核素,即同一元素具有多种原子,既原子种类多于元素种类。
二、能层与能级核外电子因能量不同而在与核距离不同的能层(相当于电子层)运动,用___________等表示;同一能层中的电子能量不同和运动区域不同而分为不同的能级,用______________等表示。
每一能层和能级中运动的电子数目是有限度的——电子层最大容量原理:若用n来表示能层数,则每一能层中运动的电子数目为______(次外层最多只能容纳_________个电子;倒数第三层最多只能容纳_________个电子)。
ns、np、nd等能级中最多只能容纳的电子数:若s、p、d等分别用1、3、5等表示,则它们分别最大容量则是2、6、10等,即其所表示数字的二倍,但与n无关。
三、构造原理1.构造原理就是电子的排布顺序,它遵循三个基本原理(1)能量最低原理:原子的排布总是尽先进入能量最低的轨道,只有当能量最低的轨道占满后,电子才依次进入能量稍高的轨道,原子的电子排布总是使整个原子的能量处于最低状态。
各能级能量高低顺序:E(1s)<E(2s)<E(3s);E(ns)<E(np)<E(np)<E(nd)<E(nf)能级交错现象:E(ns)<E[(n-2)f]<E[(n-1)d]<E(np)(2)泡利不相容原理:在任何一个原子轨道中最多都只能容纳2个电子,而且自旋方向相反(分别用“↑”、“↓”表示不同的自旋方向)。
(3)洪特规则:当电子排布在同一能级不同的轨道时,总是优先单独占据一个轨道而且自旋方向相同。
同步训练:1.主族元素A和B可形成组成为AB2的离子化合物,则A、B两原子的最外层电子排布分别为A.ns2np2和ns2np4B.ns1和ns2np4C.ns2和ns2np5D.ns1和ns22.某元素的原子3d能级上有1个电子,它的N能层上电子数是A.0B.2C.5D.83.比较下列多原子的各轨道的能量高低:(1)1s,3d (2)3s,3p,3d (3)2p,3p,4p4.下列关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是A.核外电子是分层运动的B.所有电子在同一区域里运动C.能量高的电子在离核近的区域运动D. 能量低的电子在离核近的区域绕核旋转5.主族元素原子失去最外层电子形成阳离子,主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子。
原子结构与性质
若n=3,以下能级符号错误的是( ) A.n p B.n f C.n d D.n s
AD
3
B
4
下列各电子能层中,不包含 d 能级的是 ( ) A、N能层 B、M能层 C、L能层 D、K能层
5
CD
6
三、构造原理
原子核外电子排布必须遵循一定的能级顺序进行填充
②任一能层的能级总从s能级开始,能级数=能层序数。
④以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次 为1、3、5、7……的二倍。
③各能级所在能层的取值
ns→n≥1;
np→n≥2;
nd→n≥3;
······
2
8
18
32
2n2
以下能级符号正确的是( ) A、6s B、2d C、3f D、7p
一、开天辟地──原子的诞生
1、现代大爆炸宇宙学理论
其他元素
原子核的熔合反应
大量氢
少量氦
极少量锂
约2h后
宇宙
大爆炸
诞生于
2、氢是宇宙中最丰富的元素,是所有元素之母。
3、地球上的元素绝大多数是金属,非金属 (包括稀有气体)仅22种。
原子的结构
原子
原子核
核外电子
质子
中子
核电荷数=核内质子数=核外电子数
AB
4、某元素原子的价电子构型为3s23p4, 则此元素在周期表的位置是____________
第3周期,第VIA族
A.Cl-
D.1s22s22p63s23p6
B.
C.
B
AC
3、构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是各能级能量高低。若以E(nl)表示某能级的能量,以下各式中正确的是( ) A.E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s) B.E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s) C.E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d) D.E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)
原子的结构和性质
原子的结构和性质原子是物质的基本构建单元,由一个中心核和绕核运动的电子组成。
原子的结构和性质对于理解物质的性质和化学反应机制至关重要。
本文将从原子的结构、原子的物理性质、原子的化学性质和原子的性质的变化等方面进行阐述。
首先,原子的结构主要由原子核和电子组成。
原子核是位于原子中心的带正电荷的粒子,由质子和中子组成。
质子带正电荷,中子不带电荷。
电子是带负电荷的粒子,围绕在原子核外层的电子壳中。
原子核的质量集中在质子和中子上,而电子的质量很小。
原子的物理性质包括质量、电荷和大小。
原子的质量可以通过质子和中子的数量来确定,通常用原子质量单位来表示。
原子的电荷由电子和质子的数量决定,通常情况下原子是电中性的,即正电荷和负电荷平衡。
原子的大小通常通过原子半径来表示,原子半径的大小和电子壳的分布有关,一般来说,原子的半径越大,中心核和外层电子之间的距离越远。
原子的化学性质主要涉及原子的化学键和化学反应。
原子通过与其他原子形成化学键来形成化合物。
化学键主要包括共价键和离子键。
共价键是通过电子共享来形成的,如在氢气分子中,两个氢原子共享一对电子。
离子键是由正离子和负离子之间的吸引力形成的,如氯化钠中的氯离子和钠离子。
化学反应是指原子之间的重新排列以形成新的化学物质。
在化学反应中,原子的化学键会被打破和形成,导致反应物变为产物。
原子的性质会随着原子的变化而变化。
首先,原子的性质可以通过元素周期表来归类和预测。
元素周期表是按照原子序数排列的表格,元素周期规律地从左到右和从上到下排列。
在同一周期中,原子的大小和电负性呈现出规律性的变化。
在同一族中,原子的性质也会有相似之处,如同一族的元素通常具有相似的化学性质。
其次,原子的性质还与原子的能级结构有关。
原子中的电子按照能级填充,每个能级可以容纳一定数量的电子。
不同能级的电子具有不同的能量。
最外层的电子被称为价电子,它们对于原子的化学性质起着重要的作用。
价电子的数量和分布决定了原子的化学键和化学反应。
原子结构与性质
原子结构与性质1、原子的构成中子N(核素)原子核 近似相对原子质量质子Z → 元素符号原子结构 决定原子呈电中性 电子数(Z 个)体积小,运动速率高(近光速),无固定轨道核外电子 运动特征电子云(比喻) 小黑点的意义、小黑点密度的意义。
排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径表示方法 → 原子(离子)的电子式、原子结构示意图2、三个基本关系(1)数量关系:质子数 = 核电荷数 = 核外电子数(原子中)(2)电性关系:①原子中:质子数=核电荷数=核外电子数②阳离子中:质子数>核外电子数 或 质子数=核外电子数+电荷数③阴离子中:质子数<核外电子数 或 质子数=核外电子数-电荷数(3)质量关系:质量数 = 质子数 + 中子数2 原子核外电子排布规律决定 X)(A Z3 相对原子质量定义:以12C原子质量的1/12(约1.66×10-27kg)作为标准,其它原子的质量跟它比较所得的值。
其国际单位制(SI)单位为1,符号为1(单位1一般不写)原子质量:指原子的真实质量,也称绝对质量,是通过精密的实验测得的。
如:一个氯原子的m(35Cl)=5.81×10-26kg。
核素的相对原子质量:各核素的质量与12C的质量的1/12的比值。
一种元素有几种同位素,就应有几种不同的核素的相对原子质量,相对诸量如35Cl为34.969,37Cl为36.966。
原子比较核素的近似相对原子质量:是对核素的相对原子质量取近似整数值,数值上与该质量核素的质量数相等。
如:35Cl为35,37Cl为37。
元素的相对原子质量:是按该元素各种天然同位素原子所占的原子个数百分比算出的平均值。
如:Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a% + Ar(37Cl)×b%元素的近似相对原子质量:用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其原子个数百分比的乘积之和。
注意①、核素相对原子质量不是元素的相对原子质量。
原子结构与化学性质的关系
原子结构与化学性质的关系一、引言在化学领域中,原子结构与化学性质之间存在着密切的联系。
原子是化学物质的最基本单位,它的结构决定了物质的化学性质。
本文将探讨原子结构与化学性质之间的关系,以及其对于化学反应、元素周期表和物质性质的影响。
二、原子结构的基本组成原子由质子、中子和电子组成。
质子和中子集中于原子核中,形成原子的核心,而电子则绕核心运动,形成电子云。
质子带有正电荷,中子不带电荷,电子带有负电荷。
原子的质量主要由质子和中子决定,而原子的电性质则由电子决定。
三、质子数与元素周期表原子的质子数决定了原子的元素。
元素周期表是按照原子的质子数(即核电荷数)由小到大进行排列的。
每个元素都有其独特的原子序数,原子序数即为原子的质子数。
元素周期表的分组和周期性规律反映了原子结构对化学性质的影响。
四、电子结构与化学性质1. 电子层和能级结构电子结构是指原子中电子的排布方式。
电子以能级为单位分布在电子层中。
最内层的电子层能级最低,外层电子层能级逐渐升高。
能级越高的电子越容易与其他原子进行化学反应。
2. 电子构型和元素性质电子构型是描述电子在各能级上的分布方式。
它决定了原子的化学性质。
例如,具有完全填满能级的元素(稀有气体元素)非常不活跃,因为它们的外层电子层已经填满。
相反,具有不完全填满或未填满电子层的元素具有较高的反应性。
五、化学键与化合物性质化学键是通过原子间电子的共享或转移而形成的,它决定了化合物的化学性质。
化学键可以分为共价键和离子键。
1. 共价键共价键是由两个非金属原子共享电子而形成的。
它的强度取决于原子的电负性差异。
在共价键中,原子通过共享电子层中的电子来达到稳定状态。
共价键决定了化合物的稳定性、分子形状和化学性质。
2. 离子键离子键是由金属与非金属之间的电子转移而形成的。
在离子键中,金属原子失去电子成为正离子,非金属原子接受电子成为负离子。
离子键通常使化合物具有高熔点、高沸点和良好的溶解性,也决定了离子化合物的电导率和溶解度。
《原子结构与性质》PPT课件
伽莫夫认为,宇宙最初是一个温度极高、密度极
大的由最基本粒子组成的“原始火球”。根据现代物 理学,这个火球必定迅速膨胀,它的演化过程好像一 次巨大的爆炸。由于迅速膨胀,宇宙密度和温度不断 降低,在这个过程中形成了一些化学元素(原子核), 然后形成由原子、分子构成的气体物质。气体物质又 逐渐凝聚起星云,最后从星云中逐渐产生各种天体, 成为现在的宇宙。
精选ppt
12
宇 宙 的 创 造 过 程
到1到15100s-亿6,-s04年,s万温,前生年度夸,成后下克在了,降开大轻温到始爆粒度1合0炸子下0并的:亿降成一电℃到较刹子,3大0那、粒0粒0,夸子℃子宇克形,:宙及成原质温其停子子度反止核和高粒与。中子。
达电子 核1子以聚0结3及合2℃合反开,成质始只原子,存子、质在,反子1宇中和0-宙4子中3s变和子,精得选正结pp透电t合明子生。。成D、He等
13
H 88.6% He 11.1%
最基本的元素、最原始的元素
最稳定的元素核(α粒子)。
精选ppt
14
3 .关于构成生命的元素
生命的元素的分布情况:C、O、N、H、S占生物 体的95%以上,再加上Ca、P、Na、K、Cl、Mg、Fe 共占99.9%以上。此外生物体中还有一些微量元素,主 要有B、F、Si、Mn、Cu、I、Zn、Co、Mo等。
到底谁先出现,DNA(鸡) 还是蛋白质(蛋)?
生命起源于第一个能够自我
复制精选的ppt RNA分子。
3
➢RNA起源说 RNA由核苷酸构成,可以在细胞中扮演多种角色 双螺旋结构 (类似与DNA) 单链折叠结构 (类似与蛋白质)
“我们可以设想一个RNA世界:在这个世界中只 存在能催化自身合成的RNA分子,当RNA催化核苷 酸合成新的RNA时,进化的第一步就启动了。”
《原子结构与性质》课件
散力、诱导力和取向力等。
氢键的形成
02
当一个电负性较强的原子上有一个孤对电子时,它可以与另一
个电负性较强的原子上的氢原子之间形成氢键。
氢键的特点
03
氢键是一种较强的分子间作用力,可以影响物质的熔点、沸点
和溶解度等性质。
THANKS
感谢观看
05
化学键合理论
共价键合理论
共价键合理论概述
共价键合理论是化学键合理论的 重要组成部分,它解释了原子之 间如何通过共享电子来形成化学
键。
共价键的形成
当两个原子相互靠近时,它们各自 提供电子,形成一个或多个共用电 子对,这些电子对将两个原子紧密 结合在一起。
共价键的类型
根据电子云的分布和重叠程度,共 价键可以分为非极性键、极性键和 离域大π键等类型。
吸收光谱与发射光谱
吸收光谱
指物质吸收光子,从低能级跃迁到高 能级而产生的光谱。吸收光谱中的暗 线与原子的能级有关,可用来研究原 子结构。
发射光谱
指物质通过加热、放电、激光等方式 从高能级跃迁到低能级而释放光子产 生的光谱。发射光谱中的亮线与原子 的能级有关,可用来研究原子结构。
线光谱与连续光谱
线光谱
指由稀薄气体或金属蒸气所发出 的光谱,由不连续的线组成。每 一条线都对应着某种特定的波长 ,反映了原子能级跃迁的规律。
连续光谱
指由炽热的固体、液体或高压气 体所发出的光谱,其特征是谱线 密集且连续分布,反映了原子能 级跃迁的复杂性。
原子能级与光谱项
原子能级
指原子内部各个状态的能量值,由主量子数、角量子数和磁 量子数决定。原子能级是描述原子状态的重要参数,决定了 原子的光谱性质。
离子键合理论
第一节原子结构与性质
第一章原子結構與性質第一節原子結構一. 物質結的本質“原子”一詞源自古希臘,希臘語中ATOM是不可再分的意思,古希臘哲學家認為原子是世間萬物最小的粒子◦直到1808年,英國人道爾頓把物質由原組成的概念作出重大修訂,他認為物質是由不同的微細粒子所組成,而在化學反應中,反應物的粒子並沒有改變,它們只是重新排列形成生成物,這個想法在當時己透過實驗得以証實◦道爾頓原子學說道爾頓原子學說的要點如下:1.所有元素都是由微細和不能再被分割的粒子組成,這些粒子稱為原子◦2.原子既不能被製造,也不能被毀滅◦3.同一種元素的原子,它們的質量和化學性質完全相同◦4.不同元素的原子,它們的質量和化學性質都完全不同◦5.當不同元素的原子結合時,便形成化合物,化合物中,各種原子的數目成一個簡單的整數比◦到了十九世紀末,實驗証據顯示,原子的結構遠較道爾頓所想的複雜,當時的科學家透過很多實驗証明,原子並非僅僅是一個堅硬而均勻的粒子,而是由幾種次原子粒子所構成◦1.質子:原子核的組成部分,帶正電的小微粒,一個質子帶個單位的電荷。
2.中子:原子核的組成部分,不帶電的小微粒。
3.電子:原子的組成部分,位於原子的週邊,帶負電的小微粒。
4.質量數:將原子核內所有的質子和中子的相對質量取近似整數值加起來,所得的值。
質量數(A)=(Z)+(N)5.同位素在同一種元素的原子中,當中有一些質子數目相同(即相同的原子序),但其中子數目並不相同(即不同質量數),這些原子稱為同位素。
例如:氯(Cl)的兩種同位素可寫成:豐度(自然界中的原子含量)的計算:一種元素的相對子原子質量是指該元素的各種同位素在碳-12標度上的相對同位素質量的平均值。
由於35Cl 和37Cl 的相對豐度分別是75.77和24.23,因此氯的相對原子質量可由以下的簡單計算中求得:則銅的相對原子質量為:.例1 已知自然界氧的同位素有16O ,17O ,18O ,氫的同位素有H ,D 。
原子结构与性质知识点总结
第一章 原子结构与性质一.原子结构1.能级与能层2.原子轨道3.原子核外电子排布规律⑴构造原理:随着核电荷数递增,大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道(能级),叫做构造原理。
能级交错:由构造原理可知,电子先进入4s 轨道,后进入3d 轨道,这种现象叫能级交错。
说明:构造原理并不是说4s 能级比3d 能级能量低(实际上4s 能级比3d 能级能量高),而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。
也就是说,整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。
(2)能量最低原理现代物质结构理论证实,原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,简称能量说明:构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低,而不局限于某个能级。
(3)泡利(不相容)原理基态多电子原子中,不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。
换言之,一个轨道里最多只能容纳两个电子,且电旋方向相反(用“↑↓”表示),这个原理称为泡利(Pauli )原理。
(4)洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,这个规则叫洪特(Hund )规则。
比如,p3的轨道式为或,而不是。
洪特规则特例:当p 、d 、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全↑↓ ↑↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑充满时,原子处于较稳定的状态。
即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时,是较稳定状态。
前36号元素中,全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0;半充满状态的有:7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3;全充满状态的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn3d104s2、36Kr 4s24p6。
4. 基态原子核外电子排布的表示方法(1)电子排布式①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数,这就是电子排布式,例如K:1s22s22p63s23p64s1。
原子结构与性质知识点总结
原子结构与性质知识点总结一、原子的基本组成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。
质子带正电荷,中子没有电荷。
电子位于原子核外部,带有负电荷。
二、核结构原子核的直径约为10^-14米,但它含有原子几乎所有的质量。
原子核的质量数为A,等于质子数Z和中子数N的和,即A=Z+N。
原子核的电荷数等于质子数Z,即原子核的电荷数等于原子中正电子的数目。
三、电子结构电子分布在原子核外部的空间中,遵循能量最低原则填充电子壳层。
电子壳层是原子核的轨道,具有不同的能量级别。
电子壳层分为K、L、M、N等壳层,其中K壳层能量最低,L壳层次之,以此类推。
每个壳层可以容纳不同数量的电子,即2n^2个电子,其中n为壳层的编号。
四、周期表元素周期表是化学元素系统的组织形式,将元素按照化学性质和原子结构进行排列。
周期表分为横向周期和纵向族。
横向周期代表原子核中质子数增加的顺序。
纵向族指的是具有相似化学性质的元素列。
五、元素性质元素的性质与其原子结构密切相关。
原子中质子数Z决定了元素的原子序数,而原子核外电子的排布则决定了元素的化学性质。
元素的性质包括物理性质和化学性质。
1.物理性质:物理性质是不改变物质化学组成的性质。
它们包括原子半径、电离能、电负性、金属性等。
原子半径指的是原子的大小,随着周期上升而减小,周期内从左到右逐渐减小,从上到下逐渐增大。
电离能是电子从原子中被移除所需的能量,随着周期上升而增大,周期内从左到右逐渐增大,从上到下逐渐减小。
电负性是原子对电子的吸引能力,随着周期上升而增大,周期内从左到右逐渐增大,从上到下逐渐减小。
金属性指的是元素在化合物中释放电子的能力,金属元素通常具有良好的导电性和导热性。
2.化学性质:化学性质是物质变化组成的性质。
它们包括元素周期表中元素的活动性和化合价等。
元素的活动性指的是元素与其他元素进行化学反应的倾向。
活动性依赖于元素的电子层结构和原子尺寸。
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原子结构与性质重点知识梳理1.了解原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。
了解原子核外电子的运动状态。
2.了解元素电离能的含义,并能用以说明元素的某种性质。
3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。
4.了解电负性的概念,知道元素的性质与电负性的关系。
一.原子结构1.能级与能层2.原子轨道3.原子核外电子排布规律(1)遵守能量最低原理、泡利原理、洪特规则。
(2)能级交错现象:核外电子的能量并不是完全按能层序数的增加而升高,不同能层的能级之间的能量高低有交错现象,如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。
(3)当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时,体系的能量最低。
如24Cr的基态原子电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1,而不是:1s22s22p63s23p63d44s2。
4. 基态原子核外电子排布的表示方法(1)电子排布式例如K:1s22s22p63s23p64s1 或 [Ar]4s1。
(2)电子排布图(轨道表示式) 用方框表示原子轨道,用“↑”或“↓”表示自旋方向不同的电子,按排入各电子层中各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。
二.原子结构与元素周期表1.原子的电子构型与周期的关系(1)每周期第一种元素的最外层电子的排布式为_________。
每周期结尾元素的最外层电子排布式除He为_________外,其余为_________。
He核外只有_________个电子,只有1个_________轨道,还未出现p轨道,所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同。
(2)一个能级组最多所容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类。
但一个能级组不一定全部是能量相同的能级,而是能量相近的能级。
(3)周期表中,周期序数=该周期元素基态原子的__________________。
2.元素周期表的分区若已知元素的外围电子排布,可直接判断该元素在周期表中的位置。
如:某元素的外围电子排布为4s24p4,由此可知,该元素位于p区,为第四周期ⅥA族元素。
即最大能层为其周期数,最外层电子数为其族序数,但应注意过渡元素(副族与第Ⅷ族)的最大能层为其周期数,外围电子数应为其纵列数而不是其族序数(镧系、锕系除外)。
三.元素周期律1. 原子半径. r的大小取决于____________、____________两个因素.电子的能层越多,则电子间的负电斥力越大,使原子半径____________;核电荷数越大,则核对电子的引力越大,使原子半径____________。
2.电离能⑴概念:气态的原子或离子失去一个电子所需要的____________叫做电离能,用符号______表示,单位是____________。
⑵第一电离能:处于基态的气态原子生成____________价气态阳离子所需要的能量,称为第一电离能,常用符号____________表示。
第一电离能数值越小,原子越容易失去1个电子。
在同一周期的元素中,__________元素的I1最小,________的I1最大;从左到右总体表现_________趋势。
同主族元素,从上到下,第一电离能逐渐_________。
同一原子的第二电离能比第一电离能要_________⑶意义:电离能是原子核外电子排布的实验佐证,是衡量气态原子____________电子难易水平的物理量。
元素的电离能越小,表示气态时越容易_____电子,即元素在气态时的______________性越强。
3.电负性⑴概念:电负性是原子在化学键中对键合电子____水平的标度,电负性为相对值,无单位。
⑵电负性大小变化规律:同周期,从左到右____________;同族,从上到下__________。
⑶意义:电负性的大小用于比较元素金属性、非金属性的相对强弱。
金属的电负性一般__________,非金属的电负性一般___________而位于非金属三角区边界的“类金属”的电负性在1.8左右。
它们既有金属性,又有非金属性。
金属元素的电负性________,金属元素越活泼;非金属元素的电负性________,非金属元素越活泼。
Δx__________成离子键,Δx___________成共价键。
4.原子结构与元素性质的递变规律(见元素周期表规律表)5.对角线规则,在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的。
【典例1】有四种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表所述.元素结构、性质等信息A是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素,该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂B 与A同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性C元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂请根据表中信息填写:(1)A原子的核外电子排布式________________________.(2)B元素在周期表中的位置__________________________;离子半径:B________A(填“大于”或“小于”).(3)C原子的电子排布图是________,其原子核外有________个未成对电子,能量最高的电子为________轨道上的电子,其轨道呈________形.(4)D原子的电子排布式为____________________,D-的结构示意图是________.(5)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为______________________,与D的氢化物的水化物反应的化学方程式为________________ 【当堂检测】1. 下列说法中准确的是()A. 处于最低能量的原子叫做基态原子B. 3p2表示3p能级有两个轨道C. 同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小D. 同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多2. 下列说法中,不符合A族元素性质特征的是()A.从上到下原子半径逐渐减小B.易形成—1 价离子C.从上到下单质的氧化性逐渐减弱D.从上到下氢化物的稳定性逐渐减弱3.下列说法中,准确的是()A.在周期表里,主族元素所在的族序数等于原子核外电子数B.在周期表里,元素所在的周期数等于核外电子层数C.最外层电子数为8的都是稀有气体元素的原子D.元素的原子序数越大,其原子半径越大4.常见元素(1~36号)原子核外电子的排布(电子排布式,价电子或外围排布式,轨道排布式及电子排布图)(1)基态氮原子的价电子排布式是_________________。
(2011福建高考)(2)基态B原子的电子排布式为_________________;(2011新课标理综)(3)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,Au原子最外层电子排布式为___ ___;(2011海南高考)(4)Li3N晶体中氮以N3-存有,基态N3-的电子排布式为 ____________ 。
(2008年山东理综)(5)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满,D的元素符号为,其基态原子的电子排布式为。
(2007年海南高考)(6)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为,其基态原子的电子排布式为 ______________________ 。
(2007年海南高考)(7)氧元素原子的价层电子的轨道表示式为____________________(2009年宁夏理综卷)6.第一电离能及电负性(1)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是______________。
(2011福建高考)(2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为:_______________。
(2010年山东理综)(3) 30Zn比31Ga的第一电离能大的原因:(4)现有核电荷数小于20的元素A,其电离能数据如下(I1表示原子失去第一个电子的电离能,In表示原子失去第n个电子的电离能。
单位:eV)(5)下表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值:请仔细分析,回答下列相关问题:①预测周期表中电负性最大的元素应为______;估计钙元素的电负性的取值范围:____<X<____。
②根据表中的所给数据分析,同主族内的不同元素X的值变化的规律是__________________________________________;简述元素电负性X的大小与元素金属性、非金属性之间的关系__________________________________________________________________。
③经验规律告诉我们:当形成化学键的两原子相对应元素的电负性差值大于1.7时,所形成的一般为离子键;当小于1.7时,一般为共价键。
试推断AlBr3中形成的化学键的类型为________,其理由是______________________________________________________。
④根据电负性数据,写出PCl3水解的化学反应方程式。
预测NCl3最初水解产物是。
⑤预测元素周期表中,电负性数值最小的元素的位置:(放射性元素除外6.化合物YX2、ZX2中,X、Y、Z都是前三周期的元素,X与Y属于同一周期,Z是X的同族元素,Z元素核内有16个中子,Y元素最外层电子数是K层所能容纳电子数的2倍,则YX2为__________ ;ZX2为__________ 。
(1)这九种元素分别为A ________、B ________、C ________、D ________、E ________、F ________、G________、H ________、R________,其中化学性质最不活泼的是________;(2)A、C、D三种元素的氧化物对应的水化物,其中碱性最强的是________;(3)A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为_______________________ ;(4)F元素氢化物的化学式是________,该氢化物在常温下跟A发生反应的化学方程式是_________________________________________________ ,所得溶液的pH ________7;(5)H元素跟A元素形成化合物的化学式是________;(6)G元素和H元素两者核电核数之差是________ 。