高中化学选修三第一章1.1.1

1、阅读课文阅读课文引言引言（12页）页）谈谈你对物质的组成、结构与谈谈你对物质的组成、结构与性质关系的认识性质关系的认识引言引言化学研究的是构成宏观物体的物质。化学研究的是构成宏观物体的物质。一、研究物质的组成与结构一、研究物质的组成与结构二、研究物质的性质与变化二、研究物质的性质与变化思考思考 二者的关系如何？古希腊的二者的关系如何？古希腊的“原性论原性论”哲学和我国古代的炼丹术士认为哲学和我国古代的炼丹术士认为“吞金可长吞金可长生生”自然哲学，对这两者的关系是如何认定的？自然哲学，对这两者的关系是如何认定的？引言引言 -世上万物，神奇莫测世上万物，神奇莫测（什么是原性论？）（什么是原性论？）

2、 1、原子的组成与结构决定性质：铁易生锈、钠、原子的组成与结构决定性质：铁易生锈、钠易与一些物质反应。易与一些物质反应。-第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质2、分子的组成与结构决定性质：、分子的组成与结构决定性质：对氨基苯磺酰胺对氨基苯磺酰胺（磺胺药）（磺胺药）和对氨基苯甲酸和对氨基苯甲酸 21世纪化学的重要课题：模拟生物体中酶的世纪化学的重要课题：模拟生物体中酶的结构创造具有酶的性质的物质。结构创造具有酶的性质的物质。-第二章分子结构与性质第二章分子结构与性质分子结构分子结构原子结构原子结构晶体结构晶体结构结构结构性质性质决定决定3、 晶体的组成与结构决定性质：晶体的组成与结构决定性质

3、：金刚石和石墨金刚石和石墨 方解石和霰石方解石和霰石-第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质原子是怎样诞生的呢？原子是怎样诞生的呢？阅读课本阅读课本P4宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸一、开天辟地一、开天辟地原子的诞生原子的诞生1.1.现代大爆炸宇宙学理论现代大爆炸宇宙学理论宇宇宙宙大大爆爆炸炸大量氢大量氢少量氦少量氦极少量锂极少量锂其他元素其他元素原子核的原子核的融合反应融合反应约约2h2h后后诞生于诞生于2.2.氢氢是宇宙中最丰富的元素，是所有是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。元素之母。3.3.所有恒星仍在合成元素，但这些元所有恒星仍在合成元素，但这些元素都是已知的。素都是已

4、知的。4.4.地球上的元素绝大多数是金属，非地球上的元素绝大多数是金属，非金属（包括稀有气体）金属（包括稀有气体）仅仅2222种种。看课本第一章彩图看课本第一章彩图 你能了解人们认识原你能了解人们认识原子模型的发展史吗？子模型的发展史吗？1.1.古希腊原子论古希腊原子论2.2.道尔顿原子模型道尔顿原子模型(1803(1803年年) )3.3.汤姆生原子模型汤姆生原子模型(1904(1904年年) )4.4.卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型(1911(1911年年) )5.5.玻尔原子模型玻尔原子模型(1913(1913年年) )6.6.电子云模型电子云模型(1926(1926年年) )不同时期的原

5、子结构模型不同时期的原子结构模型:1.1.古希腊原子论古希腊原子论古希腊哲学家古希腊哲学家 原子是最小的、不可分割的物质粒子。原原子是最小的、不可分割的物质粒子。原子之间存在着虚空，无数原子从古以来就存在子之间存在着虚空，无数原子从古以来就存在于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们在无限的虚空中运动着构成万物。在无限的虚空中运动着构成万物。（ Democritus Democritus ，约公元前，约公元前 460 460 年年前前 370 370 年）年） 原子原子2.2.道尔顿原子模型道尔顿原子模型(1803(1803年年) ) 原子在一切化学变化

6、中不可再分，并保持自己原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的独特性质；同一元素所有原子的质量、性质都的独特性质；同一元素所有原子的质量、性质都完全相同。不同元素的原子质量和性质各不相同；完全相同。不同元素的原子质量和性质各不相同；不同元素化合时，原子以简单整数比结合不同元素化合时，原子以简单整数比结合 。 （化学原子论）（化学原子论）3.3.汤姆生原子模型汤姆生原子模型(1904(1904年年) ) 原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。（“葡萄干布丁葡

7、萄干布丁”模型）模型）（西瓜模型）（西瓜模型）4.4.卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型(1911(1911年年) ) 原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样。道运转，就象行星环绕太阳运转一样。( (“行星系式行星系式”原子模原子模型型) )( (核式模型核式模型) )5.5.玻尔原子模型玻尔原子模型(1913(1913年年) ) 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。做高速的圆周运动。(

8、 (电子分层排布模型电子分层排布模型) )6.6.电子云模型电子云模型(1926(1926年年) )现代物质结构学说。波粒二象性。现代物质结构学说。波粒二象性。( (量子力学模型量子力学模型) )3 3道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中主要有下列三个论点：原子是不能再分的微粒；同种主要有下列三个论点：原子是不能再分的微粒；同种元素的原子的各种性质和质量都相同；原子是微小的实元素的原子的各种性质和质量都相同；原子是微小的实心球体。从现代原子心球体。从现代原子分子学说的观点看，你认为不正分子学说的观点看，你认为不正确的是（确的是（ ）A A

9、 只有只有 B B 只有只有 C C 只有只有 D D 2 2支撑支撑“宇宙大爆炸宇宙大爆炸”理论的重要事实之一是理论的重要事实之一是 （ ） A宇宙原子总数的宇宙原子总数的88.6是氢是氢 B地球上的元素绝大多数是金属地球上的元素绝大多数是金属 C普鲁特普鲁特“氢是元素之母氢是元素之母”的预言的预言 D宇宙中存在少量稀有气体分子宇宙中存在少量稀有气体分子 AD学学 与与 问问原子结构如何？原子结构如何？核外电子是怎样排布的？核外电子是怎样排布的？依据核外电子的能量不同：依据核外电子的能量不同：离核远近：离核远近：近近 远远 能量高低：能量高低：低低 高高核外电子分层排布核外电子分层排布123

10、4567KLMNOPQ二、能层与能级二、能层与能级1.1.能层能层（1 1）定义：在多电子的原子核外电子的能量是不同的，）定义：在多电子的原子核外电子的能量是不同的，按电子的能量差异，可以将核外电子分成不同的能层。按电子的能量差异，可以将核外电子分成不同的能层。（2 2）表示方法及各能层所容纳的最多电子数：）表示方法及各能层所容纳的最多电子数：【学与问学与问】1 1、原子核外电子的每一个能层最多可容纳的、原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数（电子数与能层的序数（n n）间存在什么关系？）间存在什么关系？每一个能层最多可容纳的电子数为每一个能层最多可容纳的电子数为2n2n2 2

11、个。个。2.2.能级能级（1 1）定义：在多电子原子中，同一能层的电子，能量）定义：在多电子原子中，同一能层的电子，能量可以不同，还可以把它们分成能级。可以不同，还可以把它们分成能级。（2 2）表示方法及各能级所容纳的最多电子数：）表示方法及各能级所容纳的最多电子数：【学与问学与问】2.不同的能层分别有多少个能级，与能层的序不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数（数（n）间存在什么关系？）间存在什么关系？任一能层的能级数等于该能层的序数。任一能层的能级数等于该能层的序数。【学与问学与问】 3. 不同能层中，符号相同的能级中所容纳的不同能层中，符号相同的能级中所容纳的最多电子数是否相同？以最多

12、电子数是否相同？以s、p、d、f排序的各能级排序的各能级可容纳的最多电子数是多少？可容纳的最多电子数是多少？ 不同能层中，符号相同的能级中所容纳的最多电子数不同能层中，符号相同的能级中所容纳的最多电子数相同相同。以。以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电排序的各能级可容纳的最多电子数依次为子数依次为1、3、5、7的二倍，的二倍，即即2、6、10、14。宏观物体的运动特征：宏观物体的运动特征：可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度；运行的速度；可以描画它们的运动轨迹。可以描画它们的运动轨迹。微观物体的运动特征：微观物体的运动特征： 核外电子

13、质量小，运动空间小，运动速率大。核外电子质量小，运动空间小，运动速率大。 无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。 无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空间某处其在核外空间某处出现的概率出现的概率的大小。的大小。核外电子运动的特征核外电子运动的特征 1. 1.电子在原子核外空间一定范围内出现，可以电子在原子核外空间一定范围内出现，可以想象为一团带负电的云雾笼罩在原子核周围，所想象为一团带负电的云雾笼罩在原子核周围，所以，人们形象地把它叫做以，人们形象地把它叫做“电子云电子云”电子云与原子轨道电子云与原子轨道2. 2

14、. 原子轨道：电子云原子轨道：电子云轮廓图轮廓图称为原子轨道称为原子轨道核外电子运动状态的描述核外电子运动状态的描述 电子云：描述核外电子运动特征的图象。电子云：描述核外电子运动特征的图象。 电子云中的小黑点：电子云中的小黑点： 并并不是不是表示原子核外的一个电子表示原子核外的一个电子, ,而是表示而是表示电子在电子在此空间出现的机率此空间出现的机率。 电子云电子云密度大密度大的地方说明电子出现的的地方说明电子出现的机会多机会多，而，而电子云电子云密度小密度小的地方说明电子出现的的地方说明电子出现的机会少机会少。概率分布图概率分布图( (电子云电子云) )电子云轮廓图的制作过程电子云轮廓图的制

15、作过程原子轨道原子轨道原子轨道与火车运行的轨道有何不同原子轨道与火车运行的轨道有何不同? ? 原子轨道是指一定能级上的电子原子轨道是指一定能级上的电子, ,在核外空间运动的一个空间区域在核外空间运动的一个空间区域. .火火车的轨道则是火车运行的一个固定车的轨道则是火车运行的一个固定路线路线. .问题讨论问题讨论3. 3. 原子轨道的特点原子轨道的特点s能级的原子轨道图能级的原子轨道图S S能级的原子轨道是能级的原子轨道是球形球形对称的（原子核位于球对称的（原子核位于球心），能层序数心），能层序数n n越大（电子能量越大，越大（电子能量越大，1s2s3s.1s2s3s.），原子轨道半径越大。），

16、原子轨道半径越大。 P P能级的原子轨道是能级的原子轨道是纺锤形纺锤形的的, ,每个每个P P能级有能级有3 3个原个原子轨道子轨道, ,它们相互垂直它们相互垂直, ,分别以分别以P P x x,P ,Py y,P ,PZ Z表示。表示。P P电子电子原子轨道的平均半径随原子轨道的平均半径随n n增大而增大。在同一能层增大而增大。在同一能层中中 Px,Py,PZ的的能量相同能量相同。xyzxyzxyzp p能级的原子轨道能级的原子轨道p p能能级级的的原原子子轨轨道道 P P能级的能级的3 3个原子轨道个原子轨道P P x x,P ,Py y,P ,PZ Z合在合在一起的情形一起的情形. .

17、五、电子云与原子轨道2. 原子轨道原子轨道d d能级的原子轨道图能级的原子轨道图五、电子云与原子轨道2. 原子轨道原子轨道f f能级的原子轨道图能级的原子轨道图小结：原子轨道的特点小结：原子轨道的特点 1.s原子轨道是球形的，原子轨道是球形的，p原子轨道是纺锤形的原子轨道是纺锤形的 2.能层序数能层序数n越大，原子轨道的半径越大；越大，原子轨道的半径越大； 3.不同能层的同种能级的原子轨道形状相似，不同能层的同种能级的原子轨道形状相似，只是半径不同；相同能层的同种能级的原子轨只是半径不同；相同能层的同种能级的原子轨道形状相似，半径相同，能量相同，方向不同道形状相似，半径相同，能量相同，方向不同

18、 4. s能级只有一个原子轨道；能级只有一个原子轨道；p能级有能级有3个原子个原子轨道，互相垂直，可分别以轨道，互相垂直，可分别以px、py、pz表示，表示，能量相等能量相等。如如2px、2py、2pz轨道的能量相等。轨道的能量相等。二、能层与能级二、能层与能级1.1.各能层所包含的能级类型及各能层、能级最各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数多容纳的电子数能层能层(n)(n) 一一二二三三四四五五六六七七符号符号K KL LM MN NO O P P Q Q能级能级(l)(l) 1s1s 2s2s 2p2p 3s3s 3p3p 3d3d 4s4s 4p4p 4d4d 4f4f最

19、多容最多容纳的电纳的电子数子数2 22 26 62 26 610102 26 61010 14142 28 8181832322n2n2 2归纳总结归纳总结规规 律律1、在每一能层中，能级符号的顺序是、在每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf（n代表能层）代表能层）2、任一能层的能级总的从、任一能层的能级总的从s能级开始，而能级开始，而且能级数等于该能层序数。且能级数等于该能层序数。5、以、以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最排序的各能级可容纳的最多电子数依次为多电子数依次为1、3、5、7的二倍。的二倍。3、各能级所在能层的取值、各能级所在能层的取值nsn1nsn1；npn2npn2；ndn3ndn3；nfn4nfn4； 4、每一能层最多可容纳、每一能层最多可容纳2n2个电子个电子6.各能层、能级中电子能量的高低各能层、能级中电子能量的高低同一能层中：同一能层中：不同能层中：不同能层中：E(ns)E(ns)E(np)E(np)E(nd)E(nd)E(nf)E(nf)E(1s)E(1s)E(2s)E(2s)E(3s)E(3s)E(4s)E(4s)E(2p)E(2p)E(3p)E(3p)E(4p)E(4p)E(5p)E(5p)1、下列说法正确的是、下列说法正确