《高二化學(xué)原子結(jié)構(gòu)》課件

高二化學(xué)原子結(jié)構(gòu)目錄CONTENTS原子結(jié)構(gòu)概述原子軌道理論原子能級(jí)與躍遷元素周期表化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)的應(yīng)用01原子結(jié)構(gòu)概述CHAPTER原子核中的質(zhì)子數(shù)決定了元素的種類，稱為原子序數(shù)。原子序數(shù)具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的原子互為同位素。同位素原子的構(gòu)成由質(zhì)子和中子組成，集中了原子的絕大部分質(zhì)量。圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的帶負(fù)電的粒子，其運(yùn)動(dòng)遵循泡利不相容原理和洪特規(guī)則。原子核與電子電子原子核原子大小原子的大小通常以原子半徑來(lái)衡量，原子半徑的大小取決于電子層數(shù)和核對(duì)電子的吸引力。尺度原子的尺度非常小，大約在0.1納米到0.5納米之間，相比之下，分子尺度要大得多。原子的大小和尺度02原子軌道理論CHAPTER

玻爾的原子模型提出定態(tài)和躍遷的概念玻爾的原子模型將電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分為定態(tài)和躍遷，定態(tài)是電子穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，躍遷是電子從一種定態(tài)向另一種定態(tài)的轉(zhuǎn)變。引入了軌道和能級(jí)的概念玻爾認(rèn)為電子在原子中的運(yùn)動(dòng)有一定的軌道和能級(jí)，不同軌道和能級(jí)代表不同的能量狀態(tài)，電子只能在這些特定的軌道和能級(jí)之間躍遷。解釋了氫原子光譜玻爾的原子模型能夠解釋氫原子光譜的線狀光譜和頻率，為后續(xù)的原子結(jié)構(gòu)理論奠定了基礎(chǔ)。123量子力學(xué)模型解決了玻爾原子模型無(wú)法解釋的問(wèn)題，如電子運(yùn)動(dòng)的不確定性、非連續(xù)性等。解決了經(jīng)典力學(xué)無(wú)法解釋的問(wèn)題量子力學(xué)模型使用波函數(shù)來(lái)描述電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)求解薛定諤方程得到電子的波函數(shù)，進(jìn)而描述電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。引入了波函數(shù)描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)量子力學(xué)模型能夠解釋多電子原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，如電子云的分布、化學(xué)鍵的形成等，為后續(xù)的化學(xué)反應(yīng)理論奠定了基礎(chǔ)。解釋了多電子原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)量子力學(xué)模型電子云的概念電子云是用來(lái)描述電子在原子核周圍空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的模型，它是一個(gè)概率密度分布，表示電子在該區(qū)域出現(xiàn)的概率。電子云的密度和形狀電子云的密度和形狀取決于波函數(shù)的平方，密度高的區(qū)域表示電子在該區(qū)域出現(xiàn)的概率較大，反之則較小。而形狀則取決于波函數(shù)的對(duì)稱性。電子云的離域和定域在多電子原子中，電子云的離域和定域是兩種常見(jiàn)的狀態(tài)。離域電子云是指多個(gè)原子的電子云相互重疊，形成了一個(gè)整體的電子云；而定域電子云是指電子云只局限在某一個(gè)原子或某幾個(gè)原子上。電子云的描述03原子能級(jí)與躍遷CHAPTER原子能級(jí)是指原子中電子運(yùn)動(dòng)的能量狀態(tài)，由主量子數(shù)n決定。主量子數(shù)n越大，原子能級(jí)越高。同一能級(jí)的不同狀態(tài)稱為能級(jí)分裂。原子能級(jí)

電子躍遷電子躍遷是指電子從某一能級(jí)躍遷到另一能級(jí)的現(xiàn)象。躍遷時(shí)吸收或發(fā)射的能量必須符合能量守恒定律。電子躍遷有自發(fā)躍遷、受激躍遷和輻射躍遷三種類型。原子吸收光子后，電子從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)。當(dāng)高能級(jí)電子向低能級(jí)躍遷時(shí)，會(huì)釋放光子，即光的發(fā)射。光的吸收和發(fā)射都遵循選擇定則。光的吸收與發(fā)射04元素周期表CHAPTER元素周期表中的每一橫行稱為一個(gè)周期，同一周期內(nèi)元素的電子層數(shù)相同。周期元素周期表中的每一縱列稱為一個(gè)族，同一族內(nèi)元素的價(jià)電子數(shù)相同。族根據(jù)元素的性質(zhì)，元素周期表可分為s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)等區(qū)域。元素分區(qū)元素周期表的構(gòu)成隨著原子序數(shù)的遞增，同周期元素的原子半徑逐漸減小，同族元素的原子半徑逐漸增大。原子半徑電離能電子親和能隨著原子序數(shù)的遞增，同周期元素的電離能逐漸增大，同族元素的電離能逐漸減小。隨著原子序數(shù)的遞增，同周期元素的電子親和能逐漸減小，同族元素的電子親和能逐漸增大。030201元素性質(zhì)的周期性根據(jù)元素在周期表中的位置，可以預(yù)測(cè)其性質(zhì)，如金屬性、非金屬性、電負(fù)性等。元素性質(zhì)預(yù)測(cè)根據(jù)元素在周期表中的位置，可以預(yù)測(cè)其化合物的性質(zhì)，如穩(wěn)定性、溶解度等。化合物性質(zhì)預(yù)測(cè)根據(jù)元素周期表的規(guī)律，可以預(yù)測(cè)可能存在的新元素及其性質(zhì)。新元素預(yù)測(cè)元素周期表的預(yù)測(cè)功能05化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)CHAPTER形成當(dāng)金屬原子失去電子成為正離子時(shí)，非金屬原子得到電子成為負(fù)離子，正負(fù)離子間的靜電吸引力形成了離子鍵。定義離子鍵是正離子和負(fù)離子之間的靜電吸引力。特點(diǎn)離子鍵具有較強(qiáng)的方向性和飽和性，因?yàn)檎?fù)離子在空間中只能以特定方向相互吸引。離子鍵形成當(dāng)兩個(gè)原子通過(guò)共享電子達(dá)到穩(wěn)定的電子構(gòu)型時(shí)，形成了共價(jià)鍵。特點(diǎn)共價(jià)鍵具有均攤性和飽和性，因?yàn)殡娮涌梢栽趦蓚€(gè)原子之間均等分布，且每個(gè)原子都有達(dá)到穩(wěn)定電子構(gòu)型的需求。定義共價(jià)鍵是原子之間通過(guò)共享電子形成的化學(xué)鍵。共價(jià)鍵金屬鍵是金屬原子之間通過(guò)自由電子形成的化學(xué)鍵。定義金屬原子外層的自由電子在金屬原子之間形成了金屬鍵。形成金屬鍵具有方向性和飽和性，因?yàn)樽杂呻娮釉诮饘僭又g的運(yùn)動(dòng)受到一定限制。特點(diǎn)金屬鍵03特點(diǎn)分子間作用力較弱，影響物質(zhì)的物理性質(zhì)如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和溶解度等。01定義分子間作用力是分子之間的相互作用力，包括范德華力、氫鍵等。02形成分子間作用力是由于分子之間的靜電相互作用和誘導(dǎo)作用形成的。分子間作用力06原子結(jié)構(gòu)的應(yīng)用CHAPTER放射性元素可用于工業(yè)領(lǐng)域在工業(yè)生產(chǎn)中，放射性元素可用于檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量、無(wú)損探傷以及工業(yè)放射性測(cè)井等。放射性元素可用于科研領(lǐng)域在科研領(lǐng)域，放射性元素可用于研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，例如放射性同位素標(biāo)記法用于生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究。放射性元素可用于醫(yī)療領(lǐng)域放射性元素可以用于診斷和治療疾病，例如放射性藥物用于檢測(cè)癌癥或治療腫瘤。放射性元素的利用核能發(fā)電核能發(fā)電是利用核反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電能，具有高效、低成本和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。核能供熱核能供熱是利用核反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱能提供熱水或蒸汽，用于居民供暖和工業(yè)用熱。核能推進(jìn)核能推進(jìn)是利用核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量推動(dòng)核潛艇、航空母艦等軍事和民用船舶。核能的開(kāi)發(fā)與利用新材料的合成01通過(guò)控制原子結(jié)構(gòu)，可以合成具有特殊性質(zhì)和功能的新材料，如超導(dǎo)材料、納米材料等?；衔锏暮铣?/p>