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
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
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）。
生命的物质基础及结构基础
生命的物质基础及结构基础
生命体的物质基础主要包括有机物和无机物。
无机物是构成生命体的辅助物质，包括水和无机盐等。
水是生命体内
最重要的无机物，它是生命活动的基本介质，参与到化学反应和调节温度等。
无机盐是包括钠、钾、钙、镁、磷等元素的化合物，它们在生命体内
起到调节酸碱平衡和细胞内外物质交换等重要作用。
生命体的结构基础主要包括细胞和组织。
细胞是构成生命体的最基本单位，具有自我复制和自我维持的能力。
细胞内含有细胞膜、细胞质和细胞核等结构。
细胞膜是细胞的外壳，由脂
质和蛋白质组成，起到控制物质进出细胞的作用。
细胞质是细胞内的液体，包含水和溶质等，承载着细胞内的化学反应。
细胞核是细胞内的控制中心，存储遗传信息，指挥细胞的生命活动。
组织是由相同或相似类型的细胞组成的结构。
生命体内包含多种不同
的组织，如肌肉组织、神经组织和上皮组织等。
不同的组织具有不同的功能，通过相互协作维持生命体的正常功能。
总之，生命的物质基础主要包括有机物和无机物，有机物是构成生命
体的主要组成部分，无机物则是辅助物质。
生命的结构基础主要包括细胞
和组织，细胞是生命体的基本单位，组织则是由相同或相似类型的细胞组
成的结构。
这些物质基础和结构基础相互作用，共同维持着生命的运行和
发展。
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。
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。
物质结构基础知识PPT教学课件
是高考中考查的热点问题，这一类问题的
难度一般都不太大，只要弄清元素、原子、
核素、同位素等概念的联系与区别，以及
原子中各种微粒之间的数量关系，就可以
答好这类题目。
29
•
（考查对化学键知识的理解）
关于化学键的下列叙述中，正确的是(
)D • A.离子化合物中不可能含有非极性共价
键
• B.金属和非金属化合都形成离子键
，中子数不同。
15
• (3)同位素：同一元素不同核素之间的互称。 ①决定同位素的因素是：质子数相同，中子 数不同。②原子种类＞元素种类。③同位素 原子间物理性质不同，化学性质基本相同。 ④元素、核素、同位素可以用图表示为：
16
• 6.原子核外电子的排布规律 • (1)核外电子总是尽先排布在能量最低的
• C.离子化合物中只含离子键
• D.共价化合物中不含离子键
30
•
从化学键类型及化合物分类可知
：凡含有离子键的化合物不管是否含有共
价键，一定属于离子化合物。在离子化合
物中可能不含共价键，如NaCl；也可能含
有共价键，如NaOH、CH3COONa。而共 价化合物中不可能含有离子键，不是所有
的金属和非金属化合都形成离子键，只有
5
• 2.前18号元素原子结构的特殊性
•
(1)原子核中无中子的是11H 。
• (2)最外层电子数等于次外层电子数的元
素 元 层有素数BHe、2有、倍BA的er、元H，A素el最、有外C、；层S最电外子层数电等。子于数电等子于层电数子的
6
• 3.特殊粒子
• (1)10电子微粒
•
分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4;阳
欧元硬币并具有一个统一的硬币正 面和一个体现国家特征的硬币反面。
第四章 物质结构基础
原子轨道角度分布图
n, l, m（
r，θ，φ）=R n, l （r）﹒Yl, m（θ，φ）
原子轨道角度分布图：由Y（θ ，φ ）对θ ，φ 作图所 得，表示电子可能出现的区域。
3. 概率密度和电子云
概率:电子在核外空间某处出现机会的多少称为概率。 概率密度: 电子在核外空间某处单位体积中出现的概率 称为概率密度。 电子云: 用小黑点的疏密表示原子核外电子出现的概率
密度的大小,这种图像称为电子云。
所以，电子云是概率密度大小的形象化描述。黑点密集 的地方，表示电子出现的概率密度大。
4. 量子数
核外电子的运动状态用波函数或原子轨
道来描述，波函数或原子轨道是由一些参数
来确定的，这些参数都是量子化的（取值不
连续），叫做量子数。
（1）主量子数（n） 【意义】描述电子出现概率最大的区域离核的距离 ，是决定电子能量高低的主要因素。 n越大，表示距 离越远，能量越高。 【取值范围】n只能取1，2，3，4…等正整数，常用 符号K、L、M、N…来表示。 （2）角量子数（L） 【意义】描述原子轨道或电子云的空间形状，在多 电子原子中与n共同决定电子的能量高低。 【取值范围】 L 只能取小于 n 的正整数。即对于给定 的n值，L可取0，1，2，3，…n-1，用符号 s,p,d,f…表示。
磁量子数 m 决定原子轨道在 空间的取向。同 一亚层（l 相同） 的几条原子轨道 在空间有不同的 取向，共有2l +1 种取向，每种取 向相当于一个原 子轨道。
m = 0, ± 1, ± 2, ..., ±l 数目 = 2l + 1
自旋量子数 m s
意义
电子层，决定核 外电子的能量和 离核的平均距离 。n 越大，电子 离核越远，电子 的能量越高。
物质结构基础试题及答案
物质结构基础试题及答案一、选择题1. 物质是由什么构成的？A. 分子B. 原子C. 电子D. 质子和中子答案：B2. 原子核由什么组成？A. 电子B. 质子和中子C. 原子D. 分子答案：B3. 元素的化学性质主要由什么决定？A. 原子核B. 电子C. 质子D. 中子答案：B4. 哪种粒子带有正电荷？A. 电子B. 质子C. 中子D. 分子答案：B5. 哪种粒子带有负电荷？A. 电子B. 质子C. 中子D. 分子答案：A二、填空题1. 原子由____和____组成，其中____带有正电荷，____带有负电荷。
答案：原子核，电子，质子，电子2. 原子核由____和____组成，它们都是不带电的粒子。
答案：质子，中子3. 元素周期表中的元素按照____和____的递增顺序排列。
答案：原子序数，电子层数三、简答题1. 描述原子的结构。
答案：原子由位于中心的原子核和围绕原子核运动的电子组成。
原子核由质子和中子组成，质子带有正电荷，中子不带电。
电子带有负电荷，位于原子核外的电子云中。
2. 什么是化学键？答案：化学键是原子之间通过共享、转移或吸引电子而形成的连接。
这种连接使得原子能够结合形成分子或化合物。
四、计算题1. 如果一个碳原子有6个电子，那么它有多少个质子？答案：6个2. 一个氧原子的原子序数是8，它的原子核中有多少个质子和中子？答案：氧原子的原子核中有8个质子和通常8个中子（氧的常见同位素是氧-16）。
物质的结构必考知识点归纳
物质的结构必考知识点归纳物质的结构是化学和物理学中的基础概念，它涉及到原子、分子、晶体等微观粒子的组成和排列方式。
以下是物质结构的必考知识点归纳：1. 原子结构：原子是物质的基本单位，由原子核和电子组成。
原子核包含质子和中子，而电子在原子核周围以特定的轨道运动。
2. 元素周期表：元素周期表是按照原子序数排列的元素列表，它展示了元素的周期性和族性。
元素的化学性质主要由其原子序数决定。
3. 化学键：化学键是原子之间通过共享、转移或吸引电子而形成的连接。
主要类型有共价键、离子键和金属键。
4. 分子结构：分子是由两个或更多原子通过化学键连接而成的稳定结构。
分子的几何形状和化学性质受其原子排列和化学键类型的直接影响。
5. 晶体结构：晶体是由原子、离子或分子按照一定规律排列形成的固体。
晶体结构的类型包括立方晶系、四方晶系、六方晶系等。
6. 晶格缺陷：晶格缺陷是晶体中原子排列的不规则性，包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。
这些缺陷会影响晶体的物理性质。
7. 非晶体与准晶体：与晶体相比，非晶体没有长程有序的原子排列，而准晶体则具有长程有序但不具备传统晶体的周期性。
8. 纳米材料：纳米材料是指具有纳米尺度（1-100纳米）的材料，它们展现出独特的物理化学性质，如量子效应、表面效应等。
9. 超分子化学：超分子化学研究分子之间通过非共价键（如氢键、π-π堆叠等）形成的复杂结构和功能。
10. 材料的宏观性质与微观结构的关系：材料的宏观性质，如硬度、弹性、导电性等，与其微观结构紧密相关。
例如，金属的导电性与其自由电子的分布有关。
11. X射线晶体学：X射线晶体学是一种用于确定晶体结构的技术，通过测量X射线在晶体中的衍射模式来解析原子的位置。
12. 扫描隧道显微镜：扫描隧道显微镜（STM）是一种能够观察到原子尺度表面结构的仪器，它利用量子隧道效应来探测样品表面的电子态。
这些知识点是物质结构领域的基础，对于理解物质的组成、性质和反应机制至关重要。
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)
第二节 物质结构理论基础
第2节物质结构理论基础知识回顾世界是由物质构成的，构成物质的基本粒子有原子、离子、分子等，物质发生变化，都与其组成、结构、性质有关，而物质的性质则由其组成和结构决定。
所以我们认识宏观世界的性质，必须对微观的物质结构知识有一定的认识。
1．原子结构（1）原子结构原子是化学变化中的最小粒子，是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子表构成的，原子核是由质子和中子构成的。
由于核内质子数和核外电子数相等，所以原子不显电性，即核内质子数=核电荷数=核外电子数。
由于电子的质量仅为质子量的1/1836，所以可以认为质量数=质子数+中子数。
（2）原子结构示意图用原子结构示意图可简明、方便地表示原子结构。
小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层，弧线上面的数字表示该层的电子数。
根据粒子结构示意图，可判断元素种类、粒子种类、元素的性质以及结构的稳定性。
①由质子数的电子数的差值判断粒子种类（原子、阳离子、阴离子）；②由核内质子数决定元素种类，，核内质子数不同则表示不同元素；③由原子最外层电子数决定元素的性质，最外层电子数相同，性质相似；④由最外层电子数决定粒子结构的稳定性。
一般最外层电子数为8的结构称为“8电子稳定结构”。
2．元素周期表根据原子核外电子排布规律，把电子层数目相同的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，再把不同横行中最外层的电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行，这样所得的表，即为元素周期表。
它反映了元素之间相互联系的规律，是学习化学的重要工具。
元素周期表共有7个周期，16个族（8、9、10三个纵行共同组成1个族）。
例1 已知每个电子的质量约为每个质子（或中子）质量的1/1836。
下表是教材上的内容。
通过此表，可总结出“在原子里质子数等电子数。
”还能总结出：（1）；（2）；（3）；（4）。
例2 下图为核电荷数从1到18的元素的原子结构示意图：通过分析下图，你可得出的结论有：（1）；（2）；（3）；（4）。
物质结构基础
光有波动性，用表征波动性的波长(λ)和频率(v)描述。1905 年，爱因斯坦
（A.Einstein，1879~1955）受普朗克量子理论的启发提出了光子学说，认为光
子不仅具有能量，而且还具有动量，对一个光子而言，其E和p分别为：
E = hv
（1-1）
·8·
第 1 章 物质结构基础
p = mv = h /λ
速度射出，其德布罗意波长又为若干？
解：普朗克常数h = 6.626×10-34J·s，1J = 1kg·m2·s-2
对于电子，由式 1-3：
λ
=
h mv
=
6.626 ×10−34 ×103 g ⋅ m2 ⋅ s −1 (9.11×10−28 g )(5.97 ×106 m ⋅ s −1 )
=
1.22 ×10−10
在微观世界中，量子化现象是普遍存在的，是微观粒子运动的重要特征。 量子论提出的所谓“连续”或“不连续”的概念，实质上就是量的变化有没 有一个最小单位。在描述宏观物体运动规律性的经典物理学中，许多物理量 是可以连续变化的。例如物体的电量的测量可以为几十库仑或零点几库仑， 仿佛物体的电量可以增减任意一个无穷小量。但从微观角度分析，物体的电
表为牛顿，认为光是一种作直线运动的微粒，不同种光的微粒有不同颜色，
白色是各种微粒的混合结果。波动学说的代表为惠更斯（Christian Huygens，
1629-1695），认为光是一种波，不同波长的光波有不同颜色，白色由各种波长
的光波混合而得。
证明光是粒子的论据有光的吸收、光的发射和光电效应等。证明光的波
在宏观物体中，物理量的量子化特征常常难以觉察出来。例如测出的电 量往往都是最小单位一个电子电量的极大倍数，但对原子、离子等微观粒子 就完全不同了，一个一个的电子电量的增减就不可认为是连续变化了。因此， 不连续性是微观世界的重要特征。
专题一生命活动的物质基础和结构基础
专题一生命活动的物质基础和结构基础绪论（选学）生物科学：研究生命现象和生命活动规律的科学，即研究生物的形态、结构、生理、分类、遗传和变异、进化、生态的的科学。
研究对象：地球上形形色色的生物。
一、生物的基本特征第一，生物体具有共同的物质基础和结构基础。
1、物质基础：蛋白质、核酸是生物体的基本组成物质。
蛋白质是生命活动的主要承担者，生命体现者。
核酸是遗传信息的携带者，绝大多数生物体的遗传信息都存在于脱氧核糖核酸（DNA）上。
2、结构基础：任何生物体都有严整的结构。
除病毒外，生物体都是由细胞构成的，细胞是生物体结构和功能的基本单位。
病毒是由蛋白质外壳和核酸芯子构成，可以在宿主细胞内增殖。
第二，生物体都有新陈代谢作用。
新陈代谢：是生物体内全部有序的化学变化的总称。
同化作用：生物不断地从外界摄取物质和能量，经过一系列的过程转变成自身的组成成分，并且储存能量。
异化作用：生物不断地分解自身的一部分物质，释放能量，并把产生的代谢终产物排出体外。
新陈代谢是生物进行一切生命活动的基础。
第三，生物体都有应激性。
应激性：在新陈代谢的基础上，生物对外界刺激发生反应的过程。
是一种动态反应，在比较短的时间内完成。
反射：是指多细胞高等动物通过神经系统对各种刺激发生的反应。
是应激性的一种表现形式，隶属于应激性。
适应性：是指生物体与环境表现相适合的现象。
通过长期的自然选择，需很长时间完成。
应激性结果使生物适应环境，是适应性的一种表现形式。
有些适应性可通过遗传传给子代，并非是生物体接受某种刺激后就能产生的，这与应激性不同。
eg，北极熊的白色，绿草中的蚱蜢呈绿色。
遗传性：是指亲代性状通过遗传物质传给后代的能力，也是指生物体要求的一定的生长发育条件，并对生活条件有一定反应的特性。
生物体表现出来的应激性、反射和适应性最终是由遗传性决定的。
第四，生物体都有生长、发育和生殖的现象。
1、生长：a、代谢方面：青年：同化>异化→生长。
成年：同化=异化，若同化>异化→发福。
高三物质结构基础知识点
高三物质结构基础知识点物质结构是物理学和化学的一个重要基础知识点。
了解物质结构可以帮助我们更好地理解物质的性质和行为。
在高中物理和化学课程中，我们会学习一些关于物质结构的基础知识。
本文将以“step by step thinking”（循序渐进的思考）的方式来介绍一些高三物质结构的基础知识点。
第一步：原子和元素物质的基本单位是原子。
原子由质子、中子和电子组成。
质子带正电荷，中子不带电，电子带负电荷。
原子的核心由质子和中子组成，电子绕核心运动。
元素是由相同类型的原子组成的物质，例如氧气是由两个氧原子组成的，记作O2。
元素可以通过化学方法氧化、还原、或者合成。
第二步：分子和化合物分子是由两个或多个原子组成的物质，例如水分子（H2O）由两个氢原子和一个氧原子组成。
化合物是由不同类型的原子组成的物质，例如水是由氢和氧组成的化合物。
化学式用来表示分子和化合物。
化学式中包含元素的符号和表示原子数量的下标，例如水的化学式是H2O，表示一个氧原子和两个氢原子。
第三步：晶体和非晶体晶体是由具有规则排列方式的原子、离子或分子组成的固体。
晶体具有规则的几何形状和平面，例如钻石和盐。
非晶体是由无规则排列的原子、离子或分子组成的固体。
非晶体没有明确的几何形状和平面，例如玻璃和橡胶。
第四步：金属结构金属是一种特殊的物质，具有一些独特的结构特点。
金属的原子排列成由正离子核心和自由移动的电子组成的晶格结构。
这种结构使金属具有良好的导电性和热传导性。
金属的结构还使其具有一些特殊的性质，例如延展性和韧性。
金属可以被拉伸成细丝，也可以被锤打成薄片，这些性质使金属成为制造工业产品的重要材料。
第五步：离子结构离子是带电的原子或分子。
正离子带正电荷，负离子带负电荷。
离子的结合形成离子结构。
离子结构的一个例子是盐，由钠离子（Na+）和氯离子（Cl-）组成。
钠和氯原子通过电子转移形成离子，然后由离子的吸引力形成稳定的结构。
第六步：共价结构共价结构是由共享电子形成的化学键形成的结构。
化学高一物质结构基础知识点
化学高一物质结构基础知识点一、原子结构在化学中，原子是物质的基本单位。
原子由原子核和围绕核旋转的电子构成。
原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电荷。
电子带负电荷，以质子和电子数量相等时，原子是电中性的。
二、元素和化学符号元素是由具有相同原子序数（即原子核内质子的数量）的原子组成的物质。
元素用化学符号表示，化学符号通常来自元素的英文名称或拉丁文名称的缩写，如H表示氢，O表示氧等。
三、原子量和摩尔质量原子量是指一个元素中一个原子的质量。
摩尔质量是一个物质中一摩尔（即阿伏伽德罗常数所标示的数量，约为6.0221×10^23个）粒子的质量。
摩尔质量可以通过元素的原子量来计算。
四、同位素同位素是指原子核中质子数相同，但中子数不同的原子。
同位素具有相同的化学性质，但物理性质可能会有所不同。
同位素通过原子核前面加上元素的原子质量或核素符号来表示。
五、电子结构和电子排布电子结构指的是一个原子或离子中电子分布在各种能级和轨道上的方式。
电子按照一定的规则填充在不同的能级和轨道上，其中能级数由原子的电子层数决定，轨道数由电子层内的子能级数量决定。
六、价电子和化合价价电子是指外层能级（最外层电子层）上的电子数。
元素的化合价是指元素在化合物中与其他元素结合时所带的电荷数，它决定了元素的化学性质和反应方式。
七、离子和离子化合物离子是指失去或获得一个或多个电子的原子或分子。
正离子是指失去一个或多个电子的原子或分子，带正电荷。
负离子是指获得一个或多个电子的原子或分子，带负电荷。
离子通过离子键结合形成离子化合物。
八、共价键和共价化合物共价键是指通过电子的共享而形成的一种化学键。
共价化合物是由共价键连接的原子组成的化合物。
共价键的形成使得原子能够达到稳定的电子配置。
九、金属键和金属晶体金属键是指金属中金属离子之间通过电子云的自由移动形成的一种化学键。
金属晶体是由金属离子通过金属键有序排列形成的晶体结构。
十、离子键和离子晶体离子键是由离子之间的静电相互作用形成的一种化学键。
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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）。
基态的气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量称为元素的第一电离能，常用符号I1表示，单位为kJ·mol-1（SI单位为J· mol-1）。
它可以比较元素的金属性强弱。
影响电离能大小的因素是：有效核电荷、原子半径、和原子的电子构型。
如果I2>>I1，则原子易形成+1价阳离子而不易形成+2价阳离子；如果I3>>I2>I1，即I在I2和I3之间突然增大，则元素R可以形成R+或R2+而难于形成R3+。
4．化学键是指相邻的原子（离子）之间的强烈的相互作用。
一般可分为离子键、共价键和金属键。
离子键本质是阴阳离子间的静电作用力，离子键没有方向性，没有饱和性。
（如图1-5）图1-5 离子键的形成（NaCl）图1-6 共价键的形成（HCl）共价键的本质是两核间电子云密集区对两核的吸引力，共价键具有饱和性和方向性，可分为σ键（头碰头）（如图1-6）和π键（肩并肩）。
5．杂化轨道理论杂化轨道：同一原子中若干能量相近的原子轨道重新组合，形成总数相同的新的原子轨道，杂化轨道比原来轨道的成键能力强，只有多原子分子的中心原子轨道可杂化。
等性sp杂化轨道呈直线形，等性sp2为平面三角形，等性sp3为正四面体。
也存在不等性的杂化方式（如图1-7）。
图1-7 典型的不等性sp3杂化图1-8 沸点变化6．分子间作用力分子间极性的大小用分子的偶极矩来衡量。
分子间的作用力主要包括范德华力和氢键。
范德华力包括取向力、诱导力、色散力。
非极性分子间只存在色散力，极性分子和非极性分子间存在色散力和诱导力，极性分子与极性分子间存在色散力、诱导力和取向力。
氢键是一种特殊的分子间作用力，而不是化学键。
形成氢键的条件：电负性很大，原子半径很小的原子（如F、O、N）与氢原子以共价键相结合。
与氢原子结合的原子电负性越强氢键能力越大。
氢键可分为分子内氢键和分子间氢键。
分子内氢键常常会使化合物的沸点和熔点降低，而分子间氢键使化合物的沸点和熔点升高。
（如图1-8）【例题分析】1．选择题。
下列分子中，中心原子的原子轨道属等性sp杂化的是（）（2011年安徽中医学院专升本专业课考试题）A. BCl3B. BeCl2C.CH4D.H2O解：答案B。
BCl3为等性sp2杂化，空间为平面三角形。
BeCl2为等性sp杂化，空间为直线型。
CH4为等性sp3杂化，空间为正四面体形。
只有H2O为不等性sp3杂化，见图7，同样类型还有NH3。
2．选择题。
乙醇水溶液中存在分子间作用力有（）（2011年安徽中医学院专升本专业课考试题）A. 取向力，色散力B. 氢键，诱导力C.取向力，氢键，诱导力D. A和B 解：答案D。
分子间作用力包括范德华力和氢键。
乙醇和水分子均为极性分子，因此之间的范德华力应包括取向力、诱导力和色散力三种，而且符合存在氢键的两个条件，乙醇有羟基，水有氧氢键，所以它们之间也存在氢键。
3．判断题。
H2O的沸点比HF高，所以O-H……O氢键比F-H……F氢键的键能大。
（）（2011年安徽中医学院专升本专业课考试题）解：×。
分子间作用力有两种，氢键和范德华力。
因为F的电负性大于O，所以O-H……O氢键实际比F-H……F氢键的键能小。
但H2O的沸点比HF高，主要是因为H2O的分子量比HF 高，导致范德华力比HF高。
4．选择题。
单电子原子中，电子的能量高低取决于量子数（）（2009年安徽中医学院专升本专业课考试题）A. n和lB. nC. lD. n，l和m解：B。
多电子原子中，电子的能量主要取决于n（决定离核距离）和l（决定电子云形状）。
而单电子原子比较特殊，核外电子只在s亚层运动，因此能量高低取决于主量子数n。
【知识拓展】1．核裂变和核聚变图9 核裂变图10 核聚变2．水的形态图11 水的氢键图12 干冰及晶体结构模型【习题】一、选择题【A型题】（单项选择题）1．主量子数n＝3的电子层容纳的轨道数和电子数为（）A．3和6 B．3和9 C．9和18 D．6和122．决定多电子原子的电子运动能量的量子数是（）A．n B．n、l、m C．n、l D．n、l、m、m s3．量子数n，l，m不能决定（）A．电子的自旋方向B．原子轨道的形状C．原子轨道的能量D．原子轨道取向4．下列各组量子数中，不可能存在的是（）A．3，2，2，-1/2 B．3，1，-1，-1/2 C．3，2，0，+1/2 D．3，3，0，-1/2 5．描述基态钠原子最外层一个电子的四个量子数是（）A．3，0，0，+1/2 B．3，1，0，+1/2 C．3，2，1，+1/2 D．3，2，0，-1/2 6．下列电子亚层中，轨道数目最多的是（）A．n =1, l =0 B．n =2, l =1 C．n =3, l =2 D．n =4, l =1 7．某+3价离子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d5,该离子对应的元素在周期表中位于（）A．第3周期，Ⅷ族B．第4周期，Ⅷ族C．第4周期，ⅢA族D．第4周期，ⅢB族8．有d电子的基态原子，其电子层数至少是（）A．1 B．2 C．3 D．49．基态29Cu核外电子的原子实表示式是（）A．[Ar]3d94s2B．[Ar]3d104s1C．[Ar]3s23d9D．[Ar]3s13d10 10．下列四种元素的电子构型中，正确的是（）A．铍1s22p2B．碳1s22s22p x22p y02p z0C．铝1s22s22p63s3D．钠1s22s22p63s1 11．用来表示核外某一电子运动状态的下列各组量子数中，合理的一组是A．3，2，-1，+1 B．4，2，3，-1/2C．3，2，2，+1/2 D．3，3，-1，-1/212．下列不属于化学键的是（）A．非极性共价键B．极性共价键C．氢键D．配位键13．下列不含氢键的是（）A．H2O B．HF C．CH4D．CH3OH14．下列外围电子排布中，不易形成离子的是（）①2s22p5②3s1③4s2④2s22p2⑤2s22p6A．①⑤B．②⑤C．③⑤D．④⑤15．下列元素的电负性大小顺序为（）A．C＜N＜O＜F＜Si B．Si＜C＜N＜O＜FC．C＜Si＜N＜O＜F D．Si＜C＜O＜N＜F16．下列说法正确的是（）A．元素的最外层电子构型和外围电子构型是一致的B．主量子数为4时，有4s、4p、4d、4f四个原子轨道C．同一能级组中的各能级，它们可能具有不同的电子层D．第三电子层中最多可容纳18个电子(2n2)，则在第三周期中有18种元素17．CO2分子是（）A．以非极性共价键结合的非极性分子B．以极性共价键结合的极性分子C．以极性共价键结合的非极性分子D．以非极性共价键结合的极性分子18．下列各组微粒半径大小排列顺序正确的是（）A．P＞Si＞Na B．O2－＞Mg2+＞Al3+C．Ca＞Ba＞Ca2+D．Cl－＞F＞F－19．下列原子第一电离能大小比较错误的是（）A．Mg＞Al B．O＞N C．C＞B D．Zn＞Ga20．下列粒子半径大小比较错误的是（）A．Al＞Al3+B．F－＞F C．Cl＞F D．C＞B21．下列物质中含离子键的是（）A．Cl2B．CO2C．NaCl D．CH422．下列分子属于非极性分子的是（）A.NH3B.H2SC.CH4D.CO23．下列化合物中，既存在离子键和共价键，又存在配位键的是（）A．NH4F B．NaOH C．H2S D．CH3COONa24．水的反常熔、沸点是因为（）A．范德华力B．配位键C．离子键D．氢键25．下列分子中属于极性分子的是（）A．CO2B．SO2C．CH4D．苯【X型题】（多项选择题）26．下列说法正确的是（）A．角量子数l决定原子轨道形状B．角量子数l决定原子轨道在空间的取向C．磁量子数m决定原子轨道在空间的取向D．自旋量子数m s只可取2个值，即+1/2和-1/2。
27．下列分子中，具有直线形结构的是（）A．CO2B．CS2C．H2O D．CH428．原子核外电子排布应遵循（）A．最大重叠原理B．能量最低原理C．保利不相容原理D．洪特规则29．下列化合物中采用sp3杂化轨道成键的分子是（）A．CCl4B．H2O C．NH3D．BF330．卤化氢的热稳定性从上到下减弱，其原因在于（）A．分子量增加B．键能减弱C．键长增长D．范德华力增加二、填空题1．H2O、HF、NH3在同族中的反常熔沸点是由于它会形成_______。
2．已知某元素为第四周期第ⅣA元素，其价电子构型为_____________，元素符号为________，这个元素的原子有________个电子层，最外层有_______个电子。
3．3s1电子的四个量子数值分别为_ __、__ __、_______、______。