大学化学课件：专题一 基础知识复习巩固

专题一基础知识(复习巩固）1.1对原子的认识历程1.2元素周期表1.3化学键与分子结构1.1原子论演化的历程1.1.1近代原子论的创立与发展1.1.2现代原子结构理论1.1.1近代原子论的创立与发展道尔顿原子学说汤姆逊的原子模型-葡萄干面包卢瑟福有核原子模型波尔模型

1766年道尔顿生于英格兰一个贫农家庭。他自学了多国语言和数学、哲学等科目,15岁成了中学教师,27岁就成为了大学教师.

道尔顿的气象研究是他的原子论的灵感源泉。近代原子论的建立者——道尔顿道尔顿提出近代原子论，其要点为:

化学元素均由非常微小、不可再分的微粒构成,这种微粒称为原子.原子在化学变化中保持其不可再分性.同一元素的原子在质量和性质上都相同,不同元素的原子在质量和性质上都不相同.不同元素化合时,这些元素的原子按简单整数比结合成化合物.片面性:原子并非不可再分,只不过在化学反应条件下是不可再分的.同一元素的原子在质量和性质上不一定都相同.(如同位素氕、氘、氚）合理性:评价:提出了原子的定义和定组成定律。同位素：具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素。如：氢元素的同位素：氕、氘、氚。

碳元素的同位素：稳定同位素12C、13C，

放射性同位素14C13C幽门螺旋杆菌的检测实验幽门螺旋杆菌（HP)：外形呈螺旋或杆状，寄生在幽门部位。危害：胃炎、胃溃疡等等。

检测：患者吞下用13C标记的尿素药丸.HP细菌内有尿素酶，当它在胃内遇到13C-尿素，就会把尿素分解为13CO2,13CO2

经胃肠吸收经血液循环到肺部排出。只要收集呼出的13CO2，测定即可。

探索—生活中的同位素13C幽门螺旋杆菌的检测实验幽门螺旋杆菌（HP)：外形呈螺旋或杆状，寄生在幽门部位。危害：胃炎、胃溃疡等等。

检测：患者吞下用13C标记的尿素药丸.HP细菌内有尿素酶，当它在胃内遇到13C-尿素，就会把尿素分解为13CO2,13CO2

经胃肠吸收经血液循环到肺部排出。只要收集呼出的13CO2，测定即可。

探索—生活中的同位素原子由带正电的粒子和带负电的电子组成，那么它们是怎样分布的呢？汤姆生原子模型——葡萄干面包模型卢瑟福有核原子模型

——原子结构的行星模型

原子是由带正电的质量很集中的很小的原子核和核外面运动着的带负电的电子组成的体系，就象行星绕太阳运转一样。卢瑟福评价：正确指出了原子的构成。对电子的运动状态描述不符合事实。有核原子模型所表示的原子是一个不稳定的体系：电子不断发射能量，自身能量会不断减少，电子运动的轨道半径也将逐渐缩小，电子很快就会落在原子核上。电子自身能量逐渐减少，电子绕核旋转的频率也要逐渐地改变。根据经典电磁理论，辐射电磁波的频率将随着旋转频率的改变而逐渐变化，因而原子发射的光谱应是连续光谱。事实上，原子是稳定存在的而且原子光谱不是连续光谱而是线状光谱。这些矛盾是经典理论所不能解释的

卢瑟福有核原子模型——缺陷氢原子光谱实验波尔理论波尔(N.Bohr)电子只能在符合一定量子化条件的轨道上绕核运动。这些轨道称为稳定轨道。电子在稳定轨道上运动时，不吸收也不放出能量。在不同轨道上有不同能量。轨道离核愈远，能量愈高。波尔理论的成功与局限

成功：

波尔假说成功的解释了氢光谱产生的原因和规律性。

由于轨道的能量是量子化的，所以放出的光子的频率是不连续的，因而氢光谱是线状光谱。

波尔理论的成功与局限

局限：

波尔理论没有考虑到电子具有波粒二象性，因此解释不了多电子原子的光谱等问题。现代的原子论——量子力学模型波粒二象性波函数与原子轨道(自学）Pauling原子轨道的能级图(自学）核外电子排布1924年，法国青年博士德布罗意提出：不仅光子具有波-粒二象性，电子也有。德布罗意预言，电子的波动性将被实验科学家证实。他的关于电子运动的波性的设想被当年科学家们视为年轻人的“痴想”。波粒二象性电子的波粒二象性

1927年美国的C.DavissonL.Germar通过衍射实验证实了电子确实具有波性。薛定谔方程——微观粒子的波动方程薛定諤1926年，薛定谔提出了描写电子运动的波动方程

解此方程时自然引入三个量子数：n、l、m.只有它们经合理组合,ψnlm才有合理解。四个量子数就可以确定出每一个电子在原子核外的运动状态。核外电子分布的三个原则(自学）多电子原子中电子的分布遵循三个原理：泡利不相容原理、能量最低原理、洪特规则。泡利不相容原理在同一原子中不可能有四个量子数完全相同的两个电子。

由泡利原理可知，在每一个原子轨道（n,l,m相同的轨道）中最多允许容纳两个自旋反平行的电子。能量最低原理

在不违背泡利原理的条件下，核外电子分布将尽可能优先占据能级较低的轨道，使系统能量处于最低。轨道能量顺序1S2S2P3S3P洪特（Hund）规则电子分布到能量相同的等价轨道时，总是尽先以自旋相同的方向，单独占据能量相同的轨道。或者说在等价轨道中，自旋相同的单电子越多，体系就越稳定。1.2元素周期表1.2.1元素周期律的发现1.2.2现代元素周期表的内涵1.2.1元素周期律的发现

门捷列夫门捷列夫第一张元素周期表（1869）

(1)元素在周期表中的位置

周期号数＝原子的电子层数。主族元素:族号数＝最外层电子数。同族元素具有相同的价电子构型，因而具有相似的化学性质。核外电子分布与周期表1.2.2现代元素周期表的内涵元素在周期表的位置取决于原子的核外电子构型，尤其是最外层电子排布。1.2.2现代元素周期表的内涵某元素有1个电子层，最外层有1个电子，是什么元素？H某元素有2个电子层，最外层有4个电子，是什么元素？C某元素有2个电子层，最外层有7个电子，是什么元素？F某元素有3个电子层，最外层有2个电子，是什么元素？Mg现代元素周期表原子半径的周期性元素金属性和非金属性的周期性电负性的周期性原子半径的周期性在同一短周期中，随着原子序数递增（从左到右)，原子半径逐渐减小；同一主族中，自上而下各元素原子半径逐渐增大。元素金属性和非金属性的周期性短周期元素，从左到右，金属性减弱，非金属性增强。例如：第三周期从活泼金属钠到活泼非金属