原子结构和化学键.ppt

中等职业教育化学多媒体课件,中等职业教育课程改革国家级规划新教材,化学（医药卫生类）,第二章 原子结构和化学键,第一节 原子结构,扫描隧道显微镜,化学研究的对象是自然界的各种物质 浩瀚的宇宙和地球上的物质大多以原子或分子形态存在。有否适当的仪器能观察到原子的存在？原子究竟有什么样的结构呢？,联想质疑,用扫描隧道显微镜的针尖将原子一个个地排列成汉字，汉字的大小只有几个纳米。,这是中国科学院化学所的科技人员利用纳米加工技术在石墨表面通过搬迁碳原子而绘制出的世界上最小的中国地图。这幅地图到底有多小呢？打个比方吧，如果把这幅图放大到一张一米见方的中国地图大小的尺寸，就相当于把该幅地图放大到中国辽阔的领土的面积。,原子结构,1、什么叫元素？决定元素种类的是什么？,2、什么叫原子？原子的构成微粒有哪些？决定原子种类的粒子是什么？,3、作为相对原子质量标准的碳原子的符号如何表示？,交流研讨,一、原子结构的认识过程,1.公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。,2.19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。,知识链接,3. 1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。,一、原子的组成,原子,原子核（）,核外电子 （）,质子 （z）,中子(n),x,z,a,概括总结,表2-1 构成原子的粒子及其性质,比较归纳,基本概念,1.原子序数：若按核 电荷数由小到大给元素编号，所得的序号称为原子序数。,2.质量数：如果忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加所得的数值，称为质量数。,几种粒子的关系,1.原子序数核电荷数核 内质子数核外电子数 2.质量数（a）质子数（z）中子数(n),二、同位素,思考： 1.决定元素种类的粒子是什么？ 12c、13c、14c三种粒子的中子数分别是多少？它们是同种元素吗？为什么？,观察思考,稳定同位素的发现,1910年英国化学家f.索迪提出了一个假说，化学元素存在着相对原子质量和放射性不同而其他物理化学性质相同的变种，这些变种应处于周期表的同一位置上，称作同位素。不久，就从不同放射性元素得到一种铅的相对原子质量是206.08，另一种则是208。,知识链接,1897年英国物理学家w.汤姆逊发现了电子，1912年他改进了测电子的仪器，利用磁场作用，制成了一种磁分离器。当他用氖气进行测定时，无论氖气怎样提纯，在屏幕上得到的却是两条抛物线，一条代表质量为20的氖，另一条则代表质量为22的氖。这就是第一次发现的稳定同位素，即无放射性的同位素。,知识链接,表2-2 氢元素的同位素,知识链接,概念：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，互称为同位素。,分类,稳定性同位素,放射性同位素,天然放射性同位素,人造放射性同位素,概括总结,已知自然界氧的同位素有16o、17o、18o，氢的同位素有1h、h2、3h，从水分子的原子组成来看，自然界的水共有多少种，其分子量所得的数值有多少 种？,交流探讨,核外电子是怎样排布的？,2、电子离核的距离与能量高低的 关系怎样？,3、核外电子排布有何规律？,4.元素的种类、性质与元素原子的结构有何关系？,思考?,三、核外电子的排布,试一试： 你能画出na原子的原子结构示意图吗？,交流研讨,原子结构示意图的含义,+11,2,8,1,表示原子核内有11个质子,弧线表示电子层,数字表示该层所填充的电子数,小结：在原子中，核内质子数=核外电子数总和,最外层,问：多电子电子如何运动（排布）？,二、核外电子的分层排布（运动）电子能量不同,电子层数 1 2 3 4 5 6 7,电子符号 k l m n o p q,1、电子层（n）,观察思考,核外电子排布有什么规律呢？,1. k、l、m电子层最多能容纳多少个电子？,电子层序号 1 2 3 4 n 电子层符号 最多容纳e- 计算式,k l m n ,212 222 232 242 ,2 8 18 32 ,2n2,排布规律1：每层最多容纳电子数目是2n2 。,观察思考,核外电子排布的规律,1. 各电子层最多可容纳2n2个电子； 2.最外层电子数不超过8个（只有一个电子层的，不超过2个）； 3.次外层的电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个电子。,归纳总结,原子的电子式,原子的电子式,一、填空题 1.将原子核内所的质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值，叫 _ 用符号_表示。 2. 原子40ca，其质量数为_，中子数为_，原子结构示意图为_，电子式为_。,迁移应用,1、下列原子互为同位素的是： a. 14c与14n b.40k与40ca c.23na与23na d.16o与18o 2.某元素的质量数为m，中子数为a，则此元素的质子数为： a. m+a b.m-a c.m/a d.am,迁移应用,3.某离子x3-质量数是75，中子数是42， 它的核外电子数是： a. 30 b. 33 c. 36 d. 39,4.同位素间不相等的是 ： a. 质子数 b.中子数 c. 电子数 d. 核电荷数,迁移应用,三、同下列原子的结构示意图及电子式 1.k、ca、al 2. c、n、o、s,迁移应用,中等职业教育化学多媒体课件,中等职业教育课程改革国家级规划新教材,化学（医药卫生类）,第二章 原子结构和化学键,第二节 元素周期律和元素周期表,门捷列夫,观察思考,你能说出元素周表与化学的关系吗？,一、元素周期律,根据教材表22 318号元素有关数据可得 1.随着原子序数的递增，元素原子核外电子的排布呈周期性变化 。 2.随着原子序数的递增，元素的原子半径呈周期性变化 。 3.随着原子序数的递增，元素最高正价和最低负价呈周期性变化 。,归纳总结,4.随着原子序数的递增，元素金属性和非金属性随着原子序数的递增，元素原子核外电子的排布呈周期性变化 。 5.元素周期律：随着原子序数的递增，元素的性质呈呈周期性变化的规律 。 *元素周期律的实质：元素性质的周期性变化是核外电子排布周期性变化的必然结果。,二、元素周期表,（一）编排原则： 1、按原子序数递增的顺序由左到右排列。 2、按电子层数相同的元素排成一个横行。 3、最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序由上到下排列。,交流研讨,（二）元素周期表的结构,周期：一个横行称为一个周期， 共有7个周期。 三长三短一不全,元素所在周期数 = 它的电子层数,总结交流,2、族：,主族：7个,18个纵行，16个族,1-2纵行 13-17纵行：依次为 a a a a a a a,主族元素的最高正价它的族序数它的最外层电子数,知识链接,副族:7个,3 - 7纵列 11 - 12纵列： 依次为 b b b b b b b,第族：,(1个),8、9、10三个纵列,知识链接, 0族：即稀有气体。,(1个),18纵列,七主七副八零族,镧系元素: 5771号，共15种,锕系元素: 89103号，共15种,知识链接,周期表的结构,三长三短一不全 七主七副八0族 镧系锕系下面住,归纳总结,周期表里元素性质的递变规律,1.同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 2.同主族元素从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。,归纳总结,周期表的意义,1.在哲学方面 2.在自然科学方面 3.在生产实践方面 （1）研究新农药 （2）寻找半导体材料、催化剂、耐高温、而腐蚀材料等,知识链接,一、选择题 1.主族元素的化学取决于原子的： a.质量数 b.质子数 c.最外层电子数 d.核外电子数 2.关于原子半径，下列表述正确的是： a.namgal b.na naal,迁移应用,3.下列数字是原子序数，具有相似化学性质的一对是：,a.11、19 b.6、7 c.15、16 d.12、13 4.某元素共有四个电子层，该元素位于周期表的： a.第二周期 b.第三周期 c.第四周期 d.第五周期,迁移应用,5.某主族元素位于第二周期a,该元素是：,a.s b.k c.p d.n 6.某二价阳离子核外有10个电子，该离子是： a.mg2+ b.ca2+ c.ba2+ d.cu2+ 二、填空题 1. 周期表中，金属性最强的是 元素 非金属性最强的是 元素。,迁移应用,2.周期表里有 个周期，第1，2，3周期称为 .,周期，分别有 、 、 种元素。 3.同周期元素，从左往右，元素的金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。 4.周期表里，共有 族，主族元素分别位于 、 、 、 、 、 、 列。,迁移应用,中等职业教育化学多媒体课件,中等职业教育课程改革国家级规划新教材,化学（医药卫生类）,第二章 原子结构和化学键,第二节 元素周期律和元素周期表,为什么一百多种元素可形成一千多万种物质？,原子是怎样结合的？,为什么两个氢原子能自动结合成氢分子，而两 个氦原子不能结合在一起？,为什么原子间按一定比例结合？,原子结合成分子后，结构和性质为什么 差别很大？,联想质疑,钠元素与氯元素的原子是怎样相互构成氯化钠的？,讨论：分析na与cl形成nacl的过程,交流探讨,na和cl的反应,在氯化钠晶体中，na+和cl- 间存在哪些力？,na+离子和cl-离子间的静电相互吸引作用,不可能！因阴阳离子接近到某一定距离时，吸引 和排斥作用达到平衡，阴阳离子间形成稳定的化学键。,阴阳离子结合在一起，彼此电荷是否会中和呢？,阴阳离子间电子与电子、原子核与原子核间的 相互排斥作用,交流探讨,晶体或分子中 相邻的两个原子之间强烈的相互作用，叫做化学键。,化学键,离子键,共价键,注意： 指相邻的原子, 强烈的相互作用,金属键,极性共价键,非极性共价键,知识链接,阴、阳离子通过静电作用形成的化学键，叫做离子键。,阴阳离子,静电作用（静电引力和斥力）,阴阳离子接近到某一定距离时，吸引和排斥达到平衡，就形成了离子键。,一、离子键,定义：,成键微粒：,相互作用：,成键过程：,概括总结,( a ),用电子式表示离子化合物的形成过程,例：,电子转移的方式为“赠予式”,迁移应用,氯化钠晶体结构,观察思考,离子晶体和离子键有什么特征？,*离子键的特征,1.无饱和性：晶体中每个阳离子的周围都存在着一定数目的阴离子，每个阴离子的周围都存在着一定数目的阳离子。不同的晶体阴阳离子周围的数目不同。,2.无方向性：每个离子对周围各个方向上的异性离子的作用力的大小是相同的。,知识链接,离子键：阴阳离子通过静电作用力形成的化学键,含有离子键的化合物一定是离子化合物,注意区分： 用电子式表示物质 用电子式表示物质形成过程,强碱、大多数盐、典型金属氧化物等,含有离子键的物质,归纳小结,化学键共价键,观察思考,分析氯化氢的形成过程,交流探讨,共价键,原子之间通过共用电子对所形成的相互 作用，叫做共价键。,电子转移的方式为“aa制”,交流探讨,形成共价键的条件,非金属元素的原子之间形成共价键。,实例：,cl2、ccl4、h2o、hf、hno3、co2,说明：多数非金属单质，气态氢化物， 酸分子，大多数有机物里都有共价键。,概括总结,共价键的特征,1.有饱和性：成键原子有几个单电子，它就能而且只能与几个自旋方向相反的单电子配对成键。 2.有方向性：电子