第一章无机及分析化学1.1分解.ppt

无机及分析化学,王晓蕾,第一章物质的结构及变化,一、原子的组成和同位素,原子,（带正电）,（不带电）,（带负电）,（带正电）,（不带电）,1、原子的结构,质子数决定原子核所带的电荷数，即核电荷数。,核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数,一、原子的组成和同位素,原子的质量主要集中在原子核上将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似的整数值加起来，所得的数值叫做质量数。质量数：A，中子数：N，质子数：Z,A=N+Z,一、原子的组成和同位素,以碳原子为例，说明构成原子的粒子有哪几种？它们是怎样构成的？为什么整个原子不显电性？,一、原子的组成和同位素,构成原子的微粒有质子、中子和电子6个中子和6个质子构成了原子核6个电子在核外运动，与原子核共同构成了氧原子因为原子核所带电量与核外电子所带电量相等，电性相反，所以整个原子不显电性。,同位素：具有相同质子数和不同中子数的同种元素的不同原子，互称为同位素。稳定同位素、放射同位素,一、原子的组成和同位素,你知道吗？,原子核的半径为原子半径的十万分之一,原子核的体积为原子体积的千亿分之一,所以在原子核外有很大的空间，电子就在这广阔的空间里高速运动。,原子核外的电子是如何运动的？,1、高速运动,2、无规则运动,3、分层运动,电子在原子核外一定区域内出现，这些区域叫作叫做“电子层”,核外电子是在不同的电子层内运动的，此现象叫做核外电子的分层排布。,核外电子的运动有自己的特点，没有固定的轨道，但却有经常出现的区域,原子核外电子运动的特征,原子核外电子的运动与排布,1、核外电子是分层排布的,电子层一二三四五六七,KLMNOPQ,离核远近:,近,远,能量高低:,低,高,原子核外电子的排布,11,+,原子核,电荷种类,质子数,电子层,1,2,8,第二层,第一层,第三层,最外层,该层的电子数目,钠原子结构示意图,次外层,原子结构示意图,（2）第一层最多排2个，第二层最多排8个；,（3）最外层最多排8个电子(只有一个电子层时最多2个电子)；,（1）先“里”后“外”(能量最低原则),（4）每个电子层最多容纳2n2个电子（n代表电子层数）.,核外电子分层排布的规律(仅限前3层）,画法:画圆圈,标核电,弧线呈扇面,数字一条线。,Na,原子结构示意图,例如：O和P的原子结构示意图：,O,P,作业,画出1-18号元素的原子结构示意图,H,118号元素原子结构示意图,重点,元素周期律：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。,俄国化学家门捷列夫1869年发现元素周期律，把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系。,元素周期律和元素周期表,氢H氦He,锂Li铍Be硼B碳C氮N氧O氟F氖Ne,钠Na镁Mg铝Al硅Si磷P硫S氯Cl氩Ar,这三大类元素的原子最外层电子数有什么规律？,氢H氦He,锂Li铍Be硼B碳C氮N氧O氟F氖Ne,钠Na镁Mg铝Al硅Si磷P硫S氯Cl氩Ar,金属元素,非金属元素,稀有气体元素,一般4,易失去电子,一般4,易得到电子,容易发生化学反应,等于8(氦等于2),稳定结构,难发生化学反应,金属元素,非金属元素,稀有气体元素,稳定,不稳定,不稳定,元素的性质与原子最外层电子数的关系,【结论】元素的化学性质与原子核外电子的排布，特别是最外层电子数有密切关系。,在同一周期中，从左到右，原子的电子层数相同（核外电子层数等于周期数），最外层电子数依次增大。在同一族中，最外层电子数相同但电子层数从上到下依次递增。同族元素原子的最外层电子数相同，具有相似的化学性质。,电离能：基态的气态原子失去一个电子形成+1价的气态阳离子是所需要的能量成为元素的第一电离能（I1）。以此类推，第二、第三、第四电离能为I2、I3、I4。,I1I2I3I4,元素的性质,电负性,元素的电负性是用来度量原子在分子中吸引成键电子能力的相对大小。,元素的电负性越大，吸引电子的倾向就越大，非金属性也越强！,元素的性质,同一周期中，各元素原子数相同，从左及右，核电荷数依次，原子半径逐渐，核对外层电子吸引能力，失电子能力逐渐，得电子能力逐渐，第一电离能和电负性均逐渐，元素的金属性逐渐，非金属性逐渐。,同周期中主族元素性质的递变规律：,元素周期表主族元素性质的递变规律,核外电子层,增加,减小,增强,减弱,增强,增大,减弱,增强,同一主族中，各元素原子最外层电子数相同，从上往下，逐渐增多，原子半径逐渐，核对外层电子吸引能力逐渐，得电子能力逐渐，失电子能力逐渐，第一电离能和电负性均逐渐，元素的金属性逐渐，非金属性逐。,同主族中元素性质的递变规律：,元素周期表主族元素性质的递变规律,电子层数,增大,减弱,减弱,增强,减小,增强,减弱,用一句话概括一下元素性质的变化情况,元素周期律的内容,随着原子序数的递增，元素性质呈周期性的变化。,元素周期律的实质,元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。,小结：,当电子层数及核电荷数均不同时，电子层数越多的，半径越大；如NaK(层不同，层多，径大）,当电子层数相同时，核电荷数越大的，半径越小；如NaMg；Na+Mg2+（层相同，核多，径小）,阴离子半径大于对应的原子半径；如ClCl-,电子排布相同的离子，离子半径随着核电荷数的递增而减小。,阳离子半径小于对应的原子半径；如NaNa+,原子半径和离子半径与核电荷数、电子层数以及电子数的关系,钠在氯气中燃烧,钠原子最外层有1个电子、氯原子最外层有7个电子,最外层都没有达到相对稳定结构,它们发生化学反应时,怎样才能达到相对稳定结构？,想一想,钠原子,氯原子,钠+氯气氯化钠,加热,离子的形成,Na,Na,失去e-,Cl,Cl,得到e-,钠与氯气反应生成氯化钠的形成过程,Na,Cl,e-,Na,Na+,失去1个电子,Mg,失去2个电子,Mg2+,Al,失去3个电子,Al3+,原子,阳离子,金属原子阳离子,失去电子,原子结构,离子结构,钠原子,钠离子,镁原子,镁离子,铝原子,铝离子,Cl,S,P,得到1个电子,8,Cl-,得到2个电子,8,S2-,得到3个电子,P3-,8,原子,阴离子,原子结构,离子结构,氯原子,氯离子,硫原子,硫离子,磷原子,磷离子,非金属原子阴离子,得到电子,离子的形成,离子:带电荷的原子或原子团叫做离子。,1.离子的定义,阳离子：带正电荷的原子或原子团。,2.离子的分类,阴离子：带负电荷的原子或原子团。,离子的表示方法,氢离子钠离子钾离子镁离子铝离子铵根离子,H+Na+K+Mg2+Al3+NH4+,阳离子:,阴离子:,F-Cl-O2-S2-,硝酸根离子氢氧根离子碳酸根离子硫酸根离子,NO3-OH-CO32-SO42-,氟离子氯离子氧离子硫离子,先写出元素符号，再在右上角标明该离子带的电荷数，注意“+”、“-”紧跟在数字后面。,镁离子:Mg2+；5个硫酸根离子:5SO42-,4.离子符号的意义,2Mg2+,表示每个镁离子带2个单位的正电荷,表示2个镁离子,离子的表示方法,+11,1,2,8,+17,2,8,7,+,8,钠原子,氯原子,Na+,Cl-,Na,Cl,阴、阳离子由于静电作用而形成的化合物.可见,离子也是构成物质的离子.,离子化合物的形成过程,【拓展】我们再看看氯化镁的形成过程：,阳离子和阴离子由于静电作用而结合生成化合物。,原子和阴,阳离子之间是怎样相互转化的?,失电子,得电子,得电子,失电子,原子,阳离子,阴离子,讨论,118号元素原子结构示意图,从12号元素，即从氢到氦：有1个电子层，电子由1个增到2个，达到稳定结构；从310号元素，即从锂到氖：有2个电子层，最外层电子由1个增到8个，达到稳定结构；从1118号元素，即从钠到氩：有3个电子层，最外层电子由1个增到8个，达到稳定结构。,同周期元素原子结构,相同点:,递变规律,最外层电子1-8,原子半径逐渐减小,电子层数相同,周期序数=电子层数,族,主族：,副族：,AAAAAAA,第VIII族：,稀有气体元素,（列）,零族：,共七个主族,BBBBBBB,共七个副族,三个纵行，位于B与B中间,元素周期表的结构,主族序数=最外层电子数=最高正价,同主族元素原子结构,相同点:,递变规律,最外层电子数相同,电子层数增多,原子半径增大,元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系(1)稀有气体的不活泼性：稀有气体元素的原子最外层有8个电子(氦是2个电子)，处于稳定结构，因此化学性质稳定，一般不跟其他物质发生化学反应。(2)非金属性与金属性(一般规律)：,深入探讨,为什么稀有气体的半径跟邻近的非金属元