注册电气工程师普通化学培训ppt课件

普通化学1第一节、物质的结构与物质的状态第一节、物质的结构与物质的状态一一.原子结构原子结构1.1.核外电子的运动特性核外电子的运动特性核核外外电电子子的的运运动动具具有有波波粒粒二二象象性性。电电子子具具有有粒粒子子性性，因因为为电电子子具具有有质质量量和和动动量量。电电子子的的衍衍射射试试验验，证证明明微微观观粒粒子子的的波波动动性性，且且电电子子等等微微观观粒粒子子波波是是一一种种具具有有统统计计性性的的几几率率（概率）波。（概率）波。2.2.核外电子的运动规律的描述核外电子的运动规律的描述在量子化学中用波函数在量子化学中用波函数和电子云来描述核外电子的运和电子云来描述核外电子的运动状态。动状态。(1)(1)波波函函数数：用用空空间间坐坐标标来来描描写写波波的的数数学学函函数数式式。以以 (x,y,z)(x,y,z)或或(r,(r,)表示。表示。一个确定的波函数一个确定的波函数，称为一个原子轨道。，称为一个原子轨道。表征原子中电子的一种运动状态表征原子中电子的一种运动状态.波函数波函数的表达式，由的表达式，由n,l,mn,l,m量子数决定。量子数决定。第一节、物质的结构与物质的状态2(2)(2)量子数量子数:1 1）主量子数）主量子数n n：n=1,2,3n=1,2,3,意义：意义：表示电子离核的远近和电子能量的高低。表示电子离核的远近和电子能量的高低。n越大越大,表示电子能量越高。表示电子能量越高。n=1，2，3，4,，对应于电子层对应于电子层K，L，M，N,由于由于n的取值不连续，因此核外电子的能量也是的取值不连续，因此核外电子的能量也是不连续的，量子化的。不连续的，量子化的。(2)量子数:32)2)角量子数角量子数:=0,1,2n-1=0,1,2n-1(n(n个个),),意义：意义：确定原子轨道的形状；确定原子轨道的形状；=0,1,2,3 0,1,2,3 s,p,d,f s,p,d,f 球形球形 纺锤形纺锤形 梅花形梅花形 复杂复杂 代代表表亚亚层层；对对于于多多电电子子原原子子，与与n共共同同确确定原子轨道的能量。定原子轨道的能量。2)角量子数:=0,1,2n-1(n个),意义4s s轨道角度轨道角度分布图分布图yx P轨道角度分布图轨道角度分布图d轨道角度分布图轨道角度分布图s轨道角度yx P轨道角度分布图d轨道角度分布53 3）磁量子数）磁量子数m:m:m=0,1,2 m=0,1,2，共共(2+1)(2+1)个个,意义：意义：确定原子轨道的空间取向；确定原子轨道的空间取向；同一个亚层的轨道，称为等价轨道。同一个亚层的轨道，称为等价轨道。=0=0，m=0m=0，S S轨道空间取向为轨道空间取向为1 1；=1,m=0,1=1,m=0,1，P P轨道空间取向为轨道空间取向为3 3，P P轨道有轨道有3 3个等价轨道；个等价轨道；=2 m=0,1,2,d=2 m=0,1,2,d轨道空间取向为轨道空间取向为5 5，d d轨道有轨道有5 5个等价轨道。个等价轨道。3）磁量子数m:m=0,1,2，共(26s s轨道有轨道有1 1个个等价轨道，表示为：等价轨道，表示为：p p轨道有轨道有3 3个个等价轨道，表示为：等价轨道，表示为：d d轨道有轨道有5 5个个等价轨道，表示为：等价轨道，表示为：注册电气工程师普通化学培训ppt课件7一一个个原原子子轨轨道道：指指n n、m m三三种种量量子子数数都都具具有有一一定数值时的一个波函数。定数值时的一个波函数。（n,mn,m）例如：例如：(1,0,0)(1,0,0)代表基态氢原子的波函数。代表基态氢原子的波函数。n n、m m取值合理才能确定一个存在的取值合理才能确定一个存在的波函数，亦即确定电子运动的一个轨道。波函数，亦即确定电子运动的一个轨道。一个原子轨道：指n、m三种量子数都具有一定数值时的一个波8n=1(1个个),=0,m=0,(1,0,0)n=2（4个）个）,=n=3(9个个),=n=4(16个个)波函数波函数数目数目n2n n、m m的取值与波函数关系：的取值与波函数关系：n=1(1个),=0,m=0,(1,0,0)n、9在一个确定的原子轨道中，电子自身还有两种不在一个确定的原子轨道中，电子自身还有两种不同的运动状态，这由第四个量子数同的运动状态，这由第四个量子数mS确定确定.4)自旋量子数自旋量子数ms=代表电子自身两种不同的运动状态。代表电子自身两种不同的运动状态。可用可用表示自旋平行表示自旋平行,表示自旋反平行表示自旋反平行.n,m,ms四个量子数确定电子的一个完整的运动状态四个量子数确定电子的一个完整的运动状态,表表示：示：（n,m,ms）例：例：(1,0,0,+),(1,0,0,-)在一个确定的原子轨道中，电子自身还有两种不同的运动1046、按近代量子力学的观点，核外电子的运按近代量子力学的观点，核外电子的运动特征为（）动特征为（）A、具有波粒二象性；、具有波粒二象性；B、由、由2表示电子在核外出现的概率；表示电子在核外出现的概率；C、原子轨道的能量呈连续变化；、原子轨道的能量呈连续变化；D、电子运动的轨迹可用、电子运动的轨迹可用图像来表示。图像来表示。答：答：A46、按近代量子力学的观点，核外电子的运动特征为（）117.3d轨道的磁量子数轨道的磁量子数m的合理值是：的合理值是：（A）1、2、3（B）0、1、2（C）3（D）0、1、2答答:D分析：分析：3d轨道，轨道，n=3，=2，根据量子数的，根据量子数的取值规律，取值规律，m=0、1、2，故，故D正确。正确。7.3d轨道的磁量子数m的合理值是：12例题例题:7.7.对对原原子子中中的的电电子子来来说说，下下列列成成套套的的量量子子数数中中不不可可能能存存在在的是的是_。A.(2,1,1,-1/2)B.(2,1,-1,+1/2)A.(2,1,1,-1/2)B.(2,1,-1,+1/2)C.(2,0,0,-1/2)C.(2,0,0,-1/2)D.(2,0,-1,+1/2)D.(2,0,-1,+1/2)9.9.下列量子数的组合中，哪一个是不合理的下列量子数的组合中，哪一个是不合理的_。A.n=2,=2,m=1A.n=2,=2,m=1 B.n=2,=1,m=0B.n=2,=1,m=0C.n=3,=2,m=C.n=3,=2,m=1 D.n=3,=0,m=01 D.n=3,=0,m=019.19.量子力学中的一个原子轨道是指量子力学中的一个原子轨道是指_。A.A.与波尔理论相同的原子轨道与波尔理论相同的原子轨道B.nB.n具有一定数值时的一个波函数具有一定数值时的一个波函数C.nC.n、m m三种量子数都具有一定数值时的一个波函数三种量子数都具有一定数值时的一个波函数D.D.、m m二种量子数都具有一定数值时的一个波函数二种量子数都具有一定数值时的一个波函数例题:1312.12.某某元元素素最最外外层层原原子子轨轨道道4S4S上上有有一一个个电电子子,其其四四个个量量子子数表达式正确的是数表达式正确的是_._.A.(4.0,1,+1/2)B.(4,1A.(4.0,1,+1/2)B.(4,1，0,-1/2)0,-1/2)C.(4.0,0,+1/2)C.(4.0,0,+1/2)D.(4D.(4，1,1,-1/2)1,1,-1/2)24.24.表示表示3d3d的诸量子数为：的诸量子数为：_ A.n=3 =1 m=+1 m A.n=3 =1 m=+1 mS S=-1/2=-1/2 B.n=3 =2 m=+1 m B.n=3 =2 m=+1 mS S=+1/2=+1/2 C.n=3 =0 m=+1 mC.n=3 =0 m=+1 mS S=-1/2=-1/2 D.n=3 =3 m=+1 m D.n=3 =3 m=+1 mS S=+1/2=+1/211p2波函数角度分布形状为波函数角度分布形状为:A.双球形双球形B.球形球形C.四瓣梅花形四瓣梅花形D.橄榄形橄榄形12.某元素最外层原子轨道4S上有一个电子,其四个量子数表达14题题6.问：在某个多电子原子中，分别可用下问：在某个多电子原子中，分别可用下列各组量子数表示相关电子的运动状态，列各组量子数表示相关电子的运动状态，其中能量最高的电子是其中能量最高的电子是:A.2，0，0，B.2，1，0，C.3，2，0，D.3，1，0,题6.问：在某个多电子原子中，分别可用下列各组量子数表示相15(2)(2)几率密度与电子云几率密度与电子云1)1)几几率率密密度度：表表示示电电子子在在核核外外空空间间某某单单位位体体积积内内出出现现的的几率（概率）大小。几率（概率）大小。电子的几率密度等于电子的几率密度等于2 2。3)3)电电子子云云：用用黑黑点点疏疏密密的的程程度度描描述述原原子子核核外外电电子子的的几几率率密度密度(2 2)分布规律的图形。分布规律的图形。黑黑点点密密的的地地方方，电电子子出出现现的的几几率率密密度度较较大大，单单位位体体积内电子出现的机会多。积内电子出现的机会多。氢原子氢原子1s电子云（二维投影）电子云（二维投影）yxb(2)几率密度与电子云yxb16电子云的角度分布图电子云的角度分布图电子云的角度分布图17原子轨道角度分布图与电子云角度分布图的区原子轨道角度分布图与电子云角度分布图的区别别(1)原子轨道角度分布图比电子云角度分布图原子轨道角度分布图比电子云角度分布图“胖胖”些些(1)原子轨道角度分布图有原子轨道角度分布图有“”“”,电子电子云角度分布图无云角度分布图无“”“”原子轨道角度分布图与电子云角度分布图的区别183.3.原子核外电子分布原子核外电子分布（1）多电子原子轨道的能级）多电子原子轨道的能级1）角量子数）角量子数相同时，相同时，n越大，能量越高越大，能量越高 E1sE2sE3sE4s2）主量子数）主量子数n相同时，相同时，越大，能量越高越大，能量越高 E3sE3pE3d3)3)当主量子数当主量子数n n和角量子数和角量子数都都不同时，可能不同时，可能发生能级交错的现象。发生能级交错的现象。E4sE3d;E5s0;0;非极性分子：非极性分子：=0=02.分子的极性与电偶极矩:39双原子分子双原子分子:分子分子极性极性与键的极性一致与键的极性一致.即键即键是极性键是极性键,分子是极性分子分子是极性分子;键是非极性键键是非极性键,分子是非极性分子分子是非极性分子.如：如：N N2 2,H,H2 2、O O2 2非极性分子；非极性分子；HFHClHBrHIHFHClHBrHI极性分子极性分子多原子分子多原子分子:分子是否极性不仅取决于键的分子是否极性不仅取决于键的极性极性,而且取决于分子的空间构型而且取决于分子的空间构型(结构对结构对称的为非极性分子称的为非极性分子)如：如：CHCH4 4,CCl,CCl4 4,CO,CO2 2,CS,CS2 2非极性分子非极性分子双原子分子:分子极性与键的极性一致.即键是极性键,分子是极性403.3.杂化轨道理论和分子空间构型杂化轨道理论和分子空间构型杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点:(1(1）电子在成键原子的作用下，进行激发；）电子在成键原子的作用下，进行激发；(2)(2)能级相近的原子轨道互相杂化能级相近的原子轨道互相杂化;(3)(3)几个轨道参加杂化几个轨道参加杂化,形成几个杂化轨道；形成几个杂化轨道；(4)(4)成键能力更强。成键能力更强。3.杂化轨道理论和分子空间构型41杂化轨道类型杂化轨道类型SPSPSPSP2 2SPSP3 3SPSP3 3（不等性）（不等性）空间构型空间构型直线型直线型平面正三形平面正三形角形角形正四面体正四面体三三 角角 锥锥型型V V字型字型实例实例BeClBeCl2 2,HgCl2,HgCl2,CO2,CO2，CS2CS2，C2H2 C2H2 BClBCl3 3,BF,BF3 3（B，Al，Ga等等IIIA元素元素的卤化物的卤化物）,C2H4CHCH4 4,SiH,SiH4 4,CClCCl4 4,SiCl,SiCl4 4 （IVAIVA元素）元素）NHNH3 3PHPH3 3,PClPCl3 3（VAVA元素）元素）H H2 2O O H H2 2S S（VIAVIA元素）元素）分子极性：分子极性：非极性非极性非极性非极性非极性非极性 极性极性极性极性 杂化轨道类型SPSP2SP3SP3（不等性）空间构型直线型42图5.18 sp杂化轨道分子空间构型分子空间构型:直线型，键角直线型，键角180 例如：例如：HgCl2、BeCl2分分子子。1)sp杂化杂化:图5.18 sp杂化轨道分子空间构型:直线型，键角18043附图5.15 sp2杂化轨道sp2杂化轨道成键特征：杂化轨道成键特征：键角为键角为120,120,分子空间构型分子空间构型:平面正三角形。平面正三角形。2)sp2杂化:附图5.15 sp2杂化轨道sp2杂化轨道成键特征：键角为144如如:BX3,H2C=CH2BCl3和CH2CH2的空间构型如:BX3,H2C=CH2BCl3和CH2CH2的空间构型45附图5.16 sp3杂化轨道3)等性sp3杂化:附图5.16 sp3杂化轨道3)等性sp3杂化:46sp3杂化轨道成键特征：杂化轨道成键特征：键角为键角为10928，分分子空间构型子空间构型:正四面体正四面体。例如：例如：CH4,CX4甲烷的空间构型甲烷的空间构型sp3杂化轨道成键特征：键角为10928，分子空间构型474)sp3不等性杂化7N 2s22p38O 2s22p4NH3空间构型空间构型:三角锥型三角锥型;H2O空间构型空间构型:“V”型型不等性杂化：各个杂化轨道所含成分不完全相同。不等性杂化：各个杂化轨道所含成分不完全相同。4)sp3不等性杂化7N 2s22p38O 4842,下列分子属于极性分子的是下列分子属于极性分子的是()A、O2；B、CO2；C、BF3；D、C2H3F。答答:D分析分析:O2为同元素组成的非极性分子为同元素组成的非极性分子,CO2、BF3由于结构完全对称分子也为非极性的，由于结构完全对称分子也为非极性的，C2H3F由于由于F的参与，使结构不完全对称，的参与，使结构不完全对称，分子是极性的。分子是极性的。42,下列分子属于极性分子的是()493.下列分子中下列分子中,键角最大的是键角最大的是:（A）NH3（B）H2S（C）BeCl2（D）CCl4答答:C分析：分析：BeCl2分子空间构型为直线型，键角分子空间构型为直线型，键角180，CCl4分子空间构型为正四面体分子空间构型为正四面体,NH3分子空间构型为三角锥形分子空间构型为三角锥形,H2S为为“V”字型，字型，键角均小于键角均小于180。3.下列分子中,键角最大的是:502、用杂化轨道理论推测下列分子空间构型，其中为用杂化轨道理论推测下列分子空间构型，其中为平面三角形的是（平面三角形的是（）A、NF3B、AsH3C、BF3D、SbH35.5.下下列列分分子子中中其其中中心心原原子子采采用用SPSP3 3不不等等性性杂杂化化的的是是 。A.BeClA.BeCl2 2 B.BCl B.BCl3 3 C.PHC.PH3 3 D.CCl D.CCl4 415.15.下列分子中，偶极距不为零的是下列分子中，偶极距不为零的是。A AH H2 2O O B BH H2 2 C CCOCO2 2 D DO O2 22、用杂化轨道理论推测下列分子空间构型，其中为平面三角形的是5122.22.下列哪些叙述是正确的下列哪些叙述是正确的_。A.A.多多原原子子分分子子中中，键键的的极极性性越越强强，分分子子的的极极性性越越强强;B.B.具有极性共价键的分子，一定是极性分子具有极性共价键的分子，一定是极性分子;C.C.非非极极性性分分子子中中的的化化学学键键，一一定定是是非非极极性性共共价价键键;D.D.分分子子中中的的键键是是非非极极性性键键，分分子子一一定定是是非非极极性性分分子子.题题20、在、在OF2分子中分子中,氧原子成键的杂化轨氧原子成键的杂化轨道是下列中哪种杂化轨道道是下列中哪种杂化轨道:A.sp杂化杂化B.sp2杂化杂化C.sp3杂化杂化D.sp3不等性杂化不等性杂化 22.下列哪些叙述是正确的_。52题题35.问：下列分子属于极性分子的是问：下列分子属于极性分子的是:A.BeH2B.CH3ClC.SIF4D.BBr3题题36.问：下列物质分子中化学键有极性，分问：下列物质分子中化学键有极性，分子也有极性的是：子也有极性的是：A.CC14B.COC.BeC12D.N2题35.问：下列分子属于极性分子的是:53四四.分子间力与氢键分子间力与氢键1.分子间力分子间力（1）色散力：）色散力：瞬时偶极和瞬时偶极之间产生的吸引瞬时偶极和瞬时偶极之间产生的吸引力。力。瞬时偶极：由于分子在某瞬间正负电荷中心不重合瞬时偶极：由于分子在某瞬间正负电荷中心不重合所产生的一种偶极。所产生的一种偶极。分子与极性分子间的力分子与极性分子间的力色散力普遍存在于一切分子之间。色散力普遍存在于一切分子之间。（2）诱导力：）诱导力：由固有偶极和诱导偶极之间所产生的由固有偶极和诱导偶极之间所产生的吸引力。吸引力。诱导偶极：由于分子受外界电场包括极性分子固有诱导偶极：由于分子受外界电场包括极性分子固有偶极场的影响所产生的一种偶极。偶极场的影响所产生的一种偶极。诱导力存在于极性分子与非极性分子之间诱导力存在于极性分子与非极性分子之间；极性分子与极性分子之间极性分子与极性分子之间。四.分子间力与氢键54（3）取向力：）取向力：由固有偶极之间所产生的吸引力。由固有偶极之间所产生的吸引力。诱导力只存在于极性分子与极性分子之间诱导力只存在于极性分子与极性分子之间非极性分子与非极性分子间之间：只有色散力非极性分子与非极性分子间之间：只有色散力；非极性分子与极性分子之间：非极性分子与极性分子之间：具有色散力和诱导具有色散力和诱导力；力；极性分子与极性分子之间：极性分子与极性分子之间：具有色散力、诱导力具有色散力、诱导力和取向力。和取向力。（3）取向力：由固有偶极之间所产生的吸引力。55分分子子间间力力 (范范德德华华力力):):色色散散力力、诱诱导导力力和和取取向力的总称。向力的总称。其中色散力最普遍，也最重要。其中色散力最普遍，也最重要。分分子子间间力力比比一一般般化化学学键键弱弱得得多多，没没有有方方向向性性和饱和性。和饱和性。同类型分子中，色散力与摩尔质量成正比，同类型分子中，色散力与摩尔质量成正比，故可近似认为分子间力与摩尔质量成正比。故可近似认为分子间力与摩尔质量成正比。分子间力(范德华力):色散力、诱导力和取向力的总称。56例题例题:2.2.下列各物质分子间只存在色散力的是下列各物质分子间只存在色散力的是 .H.H2 20 0 .NH.NH3 3 .SiH.SiH4 4 .HCl.HCl6.HCl6.HCl分子间的力有分子间的力有_。A.A.色色散散力力 B.B.色色散散力力、诱诱导导力、取向力力、取向力C.C.诱导力、取向力诱导力、取向力 D.D.色散力、诱导力色散力、诱导力10.10.下列分子中下列分子中,分子间作用力最大的是分子间作用力最大的是_。A.FA.F2 2 B.ClB.Cl2 2 C.BrC.Br2 2 D.ID.I2 2注册电气工程师普通化学培训ppt课件572.2.氢氢键键：氢氢原原子子除除能能和和电电负负性性较较大大的的X X原原子子（如如：F F、O O、N N）形形成成强强的的极极性性共共价价键键外外，还还能能吸吸引引另另一一个个电电负负性性较较大大的的Y Y原原子子（如如：F F、O O、N N）中的孤电子云对形成氢键。）中的孤电子云对形成氢键。X XH HY YX X、Y:Y:电负性较大的原子如电负性较大的原子如(F(F、O O、N)N)2.氢键：氢原子除能和电负性较大的X原子（如：F、O、N）形58 分分子子中中含含有有F FH H键键、O OH H键键或或N NH H键键的的分分子子能能形成氢键。如形成氢键。如:HFHF、H H2 2O O、NHNH3 3、无无机机含含氧氧酸酸(HNO(HNO3 3、H H2 2SOSO4 4、H H3 3BOBO3 3等等)、有有机机羧羧酸酸（COOHCOOH）、醇醇(OH)OH)、胺胺(NH(NH2 2)、蛋白质等分子之间都存在氢键。蛋白质等分子之间都存在氢键。而而乙乙醛醛（CHCH3 3 CHOCHO）和和丙丙酮酮（CHCH3 3COCOCHCH3 3）等等醛醛、酮酮、醚醚分分子子之之间间则则不不能能形形成成氢氢键键。但但与与水水分分子之间能形成氢键。子之间能形成氢键。分子中含有FH键、OH键或NH键的分子能形成59129.下类物质存在氢键的是下类物质存在氢键的是:(A)HBr(B)H2SO4(C)C2H8(D)CHCl31.1.下列物质中，含有氢键的是下列物质中，含有氢键的是 _。.H.H2 2S S .NH.NH3 3 .HCHO .HCHO .C.C6 6H H6 64.4.在下列物质中含有氢键的是在下列物质中含有氢键的是_ C _ C _。A.HCl B.HA.HCl B.H2 2S S C.CHC.CH3 3CHCH2 2OHOH D.CHD.CH3 3OCHOCH3 36.6.下列含氢化合物中下列含氢化合物中,不存在氢键的化合物有不存在氢键的化合物有_._.C.C2 2H H5 5OHOH .C.C3 3H H8 8 .NH.NH3 3 .H.H3 3BOBO3 3129.下类物质存在氢键的是:603.3.分子间力对物质性质的影响分子间力对物质性质的影响物物质质的的熔熔点点和和沸沸点点：同同类类型型的的单单质质和和化化合合物物，其其熔熔点点和和沸沸点点一一般般随随摩摩尔尔质质量量的的增增加加而而增增大大。但但含含有有氢氢键键的的物物质质比比不不含含氢氢键键的的物质熔点和沸点要高物质熔点和沸点要高。例如，。例如，HFHF、HClHCl、HBrHBr、HIHI沸点（沸点（。）：）：、8585、5757、3636 HFHF分分子子间间存存在在氢氢键键，其其熔熔点点和和沸沸点点比比同同类类型型的的氢化物要高，出现氢化物要高，出现反常现象反常现象。3.分子间力对物质性质的影响61物质的溶解性：物质的溶解性：“（极性）相似者相溶（极性）相似者相溶”即极性溶质易溶于极性溶剂；非极性（或即极性溶质易溶于极性溶剂；非极性（或弱极性）溶质易溶于非极性（或弱极性）弱极性）溶质易溶于非极性（或弱极性）溶剂。溶质和溶剂的极性越相近，越易互溶剂。溶质和溶剂的极性越相近，越易互溶。例如，碘易溶于苯或四氯化碳，而难溶。例如，碘易溶于苯或四氯化碳，而难溶于水溶于水.物质的溶解性：“（极性）相似者相溶”即极性溶质易溶于极性6214.14.下列物质熔点最高的是下列物质熔点最高的是_。A ACFCF4 4 B BCClCCl4 4C CCBrCBr4 4 D DCICI4 45151H H2 2O O的的沸沸点点是是100100，H H2 2SeSe的的沸沸点点是是-42-42，这这种种反反常常现现象象主主要要是是由由下下述述哪哪种种原原因因引引起起的的？_。.分子间力分子间力 .共价键共价键 .离子键离子键 .氢键氢键注册电气工程师普通化学培训ppt课件63五、晶体结构和性质五、晶体结构和性质(一一)晶体结构与性质晶体结构与性质1.1.离子晶体离子晶体（1 1）晶格结点上的微粒晶格结点上的微粒正、负离子。正、负离子。（2 2）微微粒粒间间作作用用力力离离子子键键。离离子子键键键键能能随随离离子子电电荷荷的增多和半径的减少而增强的增多和半径的减少而增强。（3 3）晶晶体体中中不不存存在在独独立立的的简简单单分分子子。例例如如NaClNaCl晶晶体体,表表示示NaNa+:Cl:Cl=1:1=1:1。（4 4）晶晶体体的的特特性性熔熔点点高高、硬硬度度大大；延延展展性性差差；一一般般易溶于极性溶剂；熔融态或水溶液均易导电。易溶于极性溶剂；熔融态或水溶液均易导电。在在相相同同类类型型的的典典型型离离子子晶晶体体中中，离离子子的的电电荷荷越越多多，半径越小，晶体的熔点越高，硬度越大。半径越小，晶体的熔点越高，硬度越大。五、晶体结构和性质64例例1 1：例例2 2：离子晶体离子晶体正、负离子正、负离子半径和半径和正、负离子正、负离子电荷数电荷数熔点熔点硬度硬度NaFNaF2.302.301 ,1 ,1 19939932.32.3CaOCaO2.312.312 ,2 ,2 2261426144.54.5离子晶体离子晶体正离子半径正离子半径正、负离子电荷数正、负离子电荷数 熔点熔点硬度硬度CaOCaO0.99 0.99 2,2,2 2261426144.54.5MgOMgO0.66 0.66 2,2,2 2285228525.55.56.56.5例1：离子晶体正、负离子正、负离子熔点硬度NaF2.3065离子半径与电荷的规律如下：离子半径与电荷的规律如下：在在同同一一周周期期:自自左左而而右右随随着着正正离离子子电电荷荷数的增多，离子半径逐渐减少数的增多，离子半径逐渐减少,如，如，NaNaMgMg2 2;K;KCaCa2 2ScSc3 3在同一族在同一族:自上而下离子半自上而下离子半经逐逐渐增大。增大。如，如，I IBrBrClClF F 同同一一元元素素:随随着着正正离离子子电电荷荷数数的的增增多多，离离子子半半经经减减少。少。如如 FeFe2 2FeFe3 3离子半径与电荷的规律如下：662.2.原子晶体原子晶体.(1)(1)晶格结点上的微粒晶格结点上的微粒原子。原子。（2 2）微粒间作用力）微粒间作用力共价键共价键。（3 3）晶晶体体中中不不存存在在独独立立的的简简单单分分子子。例例如如方方石石英英（SiOSiO2 2）晶体）晶体,表示表示Si:O=1:2Si:O=1:2。（4 4）晶晶体体的的特特性性熔熔点点高高、硬硬度度大大；延延展展性性差差；一般溶剂中不溶；是电的绝缘体或半导体。一般溶剂中不溶；是电的绝缘体或半导体。常常见见的的原原子子晶晶体体:金金刚刚石石（C C）和和可可作作半半导导体体材材料料的的单单晶晶硅硅（SiSi）、锗锗(Ge)(Ge)、砷砷化化镓镓(GaAs)(GaAs)、以以及及碳化硅碳化硅(SiC)(SiC)和方石英和方石英(SiO(SiO2 2)。2.原子晶体.673.3.分子晶体分子晶体 (1)(1)晶格结点上的微粒晶格结点上的微粒极性分子或非极性分子。极性分子或非极性分子。（2 2）微微粒粒间间作作用用力力分分子子间间力力（还还有有氢氢键键）。在在同同类类型型的的分分子子中中，分分子子间间力力随随分分子子量量的的增增大大而增大而增大,熔点和硬度也随之增大熔点和硬度也随之增大.（3 3）晶体中存在独立的简单分子。例如）晶体中存在独立的简单分子。例如COCO2 2晶体晶体,表示一个分子。表示一个分子。(4(4）晶体的特性）晶体的特性熔点抵、硬度小熔点抵、硬度小；延展性差；延展性差；其溶解性遵循其溶解性遵循“相似者相溶相似者相溶”。(有的易溶于有的易溶于有机溶剂有机溶剂)3.分子晶体684 4金属晶体金属晶体 (1)(1)晶格结点上的微粒晶格结点上的微粒原子或正离子。原子或正离子。（2 2）微粒间作用力）微粒间作用力金属键。金属键。金金属属原原子子价价电电子子数数越越多多,半半径径越越小小,金金属键越强属键越强.（3 3）晶体中不存在独立的简单分子。）晶体中不存在独立的简单分子。（4 4）晶晶体体的的特特性性是是电电和和热热的的良良导导体体，熔熔点点较较高高、硬硬度度较较大大；优优良良的的变变形形性性和和金金属光泽。属光泽。4金属晶体 69(二二)过渡型的晶体过渡型的晶体1.1.链状结构晶体链状结构晶体如如石棉石棉 链与链之间的作用力链与链之间的作用力:弱的静电引力弱的静电引力;链内的作用力链内的作用力:强的共价键。有纤维性。强的共价键。有纤维性。2.2.层状结构晶体层状结构晶体如石墨如石墨层与层之间的作用力层与层之间的作用力:大大键键;层内的作用力层内的作用力:SP:SP2 2SPSP2 2键。键。是热和电的良导体是热和电的良导体,可作润滑剂。可作润滑剂。(二)过渡型的晶体708.8.下列氧化物中下列氧化物中,熔点最高的是熔点最高的是_。A.MgO A.MgO B.CaOB.CaOC.SrO D.SOC.SrO D.SO2 27.7.下列物质中，熔点由低到高排列的顺序应该是：下列物质中，熔点由低到高排列的顺序应该是：A.NHA.NH3 3PHPH3 3SiOSiO2 2CaO B.PHCaO B.PH3 3NHNH3 3SiOSiO2 2CaOCaO .NH.NH3 3 CaO PH CaO PH3 3 SiO SiO2 2 D.PHD.PH3 3NHNH3 3CaOSiOCaO SrF SrF2 2 CaF CaF2 2 MgF MgF2 2B.MgFB.MgF2 2 CaF CaF2 2 SrF SrF2 2 BaF BaF2 2C.SrFC.SrF2 2 CaF CaF2 2 BaF BaF2 2 MgF MgF2 2D.CaFD.CaF2 2 MgF MgF2 2 SrF SrF2 2 BaF BaF2 221.由气态离子Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+72四四.气体定律气体定律1.1.理想气体状态方程理想气体状态方程 :PV=nRTPV=nRTP P压力（压力（PaPa）;V V体积（体积（m m3 3）;T T绝对温度（绝对温度（K K）；）；n n摩尔数（摩尔数（molmol）;R R气体常数气体常数 R R8.314JK8.314JK-1-1molmol-1-1四.气体定律73当当n n一定时一定时:P:P、V V、T T变则有变则有 n,Tn,T一定时一定时:P:P1 1V V1 1P P2 2V V2 2n,Pn,P一定时，一定时，T T，P P一定时，一定时，当n一定时:P、V、T变则有 742.2.分压定律分压定律分分压压：气气体体混混合合物物中中每每一一种种气气体体的的压压力力，等等于于该该气气体体单单独独占占有有与与混混合合气气体体相相同同体体积积时所产生的压力。时所产生的压力。道尔顿分压定律道尔顿分压定律:适于各组分互不反应的理想气体。适于各组分互不反应的理想气体。气气体体混混合合物物总总压压力力等等于于混混合合物物中中各各组组分分气体分压的总和。气体分压的总和。P P总总P PA AP PB B2.分压定律75混合气体中某组分气体的分压，等于总混合气体中某组分气体的分压，等于总压力乘该组分气体的摩尔分数。压力乘该组分气体的摩尔分数。分压定律可用来计算混合气体中组份分压定律可用来计算混合气体中组份气体的分压气体的分压混合气体中某组分气体的分压，等于总压力乘该组分气体的摩尔分7634.将将0.125dm3压力为压力为6.08104Pa的气体的气体A与与0.15dm3压力为压力为8.11104Pa的气体的气体B,在等温在等温下混合在下混合在0.5dm3的真空容器中的真空容器中,混合后的总混合后的总压力为压力为:A.1.42105Pa;B.3.95104PaC.1.4atm;D.3.9atm混合后混合后:PA=6.08104Pa0.125/0.5=1.52104Pa,PB=8.110.15/0.5=2.43104Pa,混合后的总压力为混合后的总压力为:P=PA+PB=1.52104Pa+2.43104Pa=3.95104Pa34.将0.125 dm3压力为6.08104Pa的气体A77第三节、周期系第三节、周期系元素周期表是元素周期系的体现，元素周期表由周期元素周期表是元素周期系的体现，元素周期表由周期和族组成。和族组成。1.1.每周期元素的数目相应能级组所能容纳的最多电子数每周期元素的数目相应能级组所能容纳的最多电子数 周期周期 能级组能级组元素数目元素数目 1234567 1s1s2 2 2s 2s2 2 2p 2p6 6 3s 3s2 2 3p 3p6 6 4s 4s2 2 3d 3d1010 4p 4p6 6 5s 5s2 2 4d 4d1010 5p 5p6 6 6s 6s2 2 4f 4f1414 5d 5d1010 6p 6p6 6 7s 7s2 25f5f14146d6d1010 2 28 88 8181818183232 未完成未完成 第三节、周期系 周期 能级组 元素数目 178IAns1IIAIIIAIVA VA VIAVIIAns2ns2np1ns2np7IIIB IVB VBVIB VIIBVIIIIBIIB元素周期表元素周期表IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIAns2ns2np1792.2.元素在周期表中的位置和原子结构的关系元素在周期表中的位置和原子结构的关系 (1)(1)周期数电子层数周期数电子层数如如:3434号元素：外层电子分布式号元素：外层电子分布式 4s4s2 24p4p4 4,第第4 4周期周期(2)族数：族数：主族和主族和IB，IIB的族号最外层电子数的族号最外层电子数IA:ns1A:ns2 2AA:ns2 2nP15IB:（n1）d10ns1B:（n1）d10ns22.元素在周期表中的位置和原子结构的关系80IIIBVIIB族的族数族的族数（n1）dns电子电子数；数；IIIBVIIB:（n1）d15ns2VIII族族（n1）dns电子电子数数810（n1）d6ns2;（n1）d7ns2;（n1）d8ns2零族的最外层电子数零族的最外层电子数2或或8 IIIBVIIB族的族数（n1）d ns 电81周期表与价电子结构的关系周期表与价电子结构的关系族数族数IA,IIAIA,IIAIIIBIIIBVIIB,VIIIVIIB,VIIIIB,IIBIB,IIBIIIAIIIAVIIAVIIA外层电子构型外层电子构型分区分区 s s区区 d d区区 dsds区区 p p区区族族 主族主族 副族副族VIII=VIII=过渡元素过渡元素 主族主族3元素在周期表中的分区元素在周期表中的分区镧系、锕系元素为镧系、锕系元素为 f 区区周期表与价电子结构的关系族数 IA,IIA IIIBVI82例例1 1 有有一一元元素素在在周周期期表表中中属属于于第第4 4周周期期第第VIVI主主族族，试试写写出出该元素原子的电子分布式和外层电子分布式。该元素原子的电子分布式和外层电子分布式。解解：根根据据该该元元素素在在周周期期表表中中的的位位置置可可直直接接写写出出该该元元素素的的外外层电子分布式：层电子分布式：4s4s2 24p4p4 4（第（第4 4周期第周期第6 6主族）主族）再根据外层电子分布式推出完整的电子分布式：再根据外层电子分布式推出完整的电子分布式：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p4 4例例2.2.已已知知锝锝的的外外层层电电子子分分布布式式4d4d5 55s5s2 2,指指出出该该元元素素在在周周期期表表中所属的周期数和族数。中所属的周期数和族数。解：解：周期数周期数5 5，（层数，（层数5 5）族数族数VIIBVIIB族，（族，（5s5s电子电子4d4d电子数电子数2 25 57 7）例1 有一元素在周期表中属于第4周期第VI主族，试写出该元835.47号元素号元素Ag的基态价层电子结构为的基态价层电子结构为4d104S1,它在它在周期表中的位置为周期表中的位置为:（A）ds区区（B）s区区（C）d区区（D）p区区答答:A分析：分析：Ag元素为元素为IB元素，属于元素，属于ds区。区。29.ds29.ds区元素包括区元素包括_。A.A.锕锕系系元元素素 B.B.非非金金属元素属元素C.BBC.BB元素元素 D.BD.B、BB元素元素5.47号元素Ag的基态价层电子结构为4d104S1,它在周84例例3.3.试试分分别别指指出出例例1 1中中3434号号元元素素和和例例2 2中中锝锝元元素素在在周周期期表中所属的分区。表中所属的分区。解：解：3434号元素：外层电子分布式号元素：外层电子分布式 4s4s2 24p4p4 4,属属p p区区。锝元素：外层电子分布式锝元素：外层电子分布式 4d4d5 55s5s2 2,属属d d区。区。30.30.某某元元素素原原子子的的价价电电子子层层构构型型为为s s2 2p p2 2，则则此此元元素素应是：应是：。A.A.位位于于第第五五周周期期 B.B.位位于于第第六六周周期期 C.C.位位于于S S区区 D.D.位位于于p p区区例3.试分别指出例1中34号元素和例2中锝元素在周期表中85题题75.问：已知某元素问：已知某元素+3价离子的电子分布式为价离子的电子分布式为1s22s22p63s23p63d5，该元素在周期表中属于，该元素在周期表中属于哪一周期、哪一族哪一周期、哪一族?A.五、五、VBB.六、六、BC.四、四、D.三、三、VA31.31.某某 元元 素素 位位 于于 第第 五五 周周 期期 IVBIVB族族，则则 此此 元元 素素。A.A.原子的价层电子构型为原子的价层电子构型为5s5s2 25p5p2 2B.B.原子的价层电子构型为原子的价层电子构型为4d4d2 25s5s2 2C.C.原子的价层电子构型为原子的价层电子构型为4s4s2 24p4p2 2D.D.原子的价层电子构型为原子的价层电子构型为5d5d2 26s6s2 2 题75.问：已知某元素+3价离子的电子分布式为1s22s2864 4、元素性质的周期性递变、元素性质的周期性递变 （1 1）原子半径）原子半径:1 1）同一周期：）同一周期：从左从左右右,原子半径逐渐减少，非金属性增强原子半径逐渐减少，非金属性增强.2 2）同一族：）同一族：从上从上下，原子半径逐渐增大，金属性增强下，原子半径逐渐增大，金属性增强副族元素略有增加，但副族元素略有增加，但不明显。不明显。4、元素性质的周期性递变 87例题例题133.某元素的最高氧化值为某元素的最高氧化值为+6,其氧化物的其氧化物的水化物为强酸水化物为强酸,而原子半径是同族中最小的而原子半径是同族中最小的,该该元素是元素是:(A)Mn(B)Cr(C)Mo(D)S例题133.某元素的最高氧化值为+6,其氧化物的水化88（2 2）电离能（）电离能（I I）元元素素的的第第一一电电离离能能（I I1 1）:基基态态的的气气态态原原子子失失去去一个电子形成一个电子形成1 1价气态离子时所吸收的能量。价气态离子时所吸收的能量。X(X(气气)e=Xe=X(气气)。数数值值越越大大,原原子子越越难难失失去去电电子子;数数值值越越小小,原原子子越越易易失失去去电电子子。规规律：律：同一周期：同一周期：从左从左右右,电离能依次增大；电离能依次增大；同一族：同一族：从上从上下，电离能依次减少。下，电离能依次减少。（2）电离能（I）89(3)(3)电电子子亲亲合合能能（Y Y）:基基态态的的气气态态原原子子获获得得一一个电子形成个电子形成1 1价气态离子时所价气态离子时所放出的能量。放出的能量。X(X(气气)e=Xe=X(气气)。用用 于于 衡衡 量量 单单 个个 原原 子子 获获 得得 电电 子子 的的 难难 易易 程程 度度。电电子子亲亲合合能能越越大大,原原子子越越容容易易获获得得电电子子;元元素素非金属性越强。非金属性越强。(3)电子亲合能（Y）:基态的气态原子获得一个电子形成190(4)(4)元素电负性（元素电负性（X X）：）：原子在分子中吸引电子的能力。原子在分子中吸引电子的能力。电电负负性性越越大大，吸吸电电子子能能力力越越强强，元元素素的的非非金金属属性性越越强；强；电负性越小，元素的金属性越强。电负性越小，元素的金属性越强。规律：规律：同一周期：同一周期：从左从左右右,主族元素电负性依次增大；主族元素电负性依次增大；同一族：同一族：从上从上下，主族元素电负性依次减少。下，主族元素电负性依次减少。副族元素规律性较差。副族元素规律性较差。金属元素的电负性值金属元素的电负性值2.0(2.0(除铂系和金除铂系和金),),非金属元素的电负性值非金属元素的电负性值2.0(2.0(除除SiSi外外)。(4)元素电负性（X）：原子在分子中吸引电子的能力。9145、下列各系列中，按电离能增加的顺序排列的是下列各系列中，按电离能增加的顺序排列的是（）（）A、Li、Na、K；B、B、Be、Li；C、O、F、Ne；D、C、P、As答：答：C分析：根据第一电离能的变化规律，元素周期表中分析：根据第一电离能的变化规律，元素周期表中元素自左向右增加，主族元素自上而下减少，因元素自左向右增加，主族元素自上而下减少，因此此Li、Na、K依次减少，依次减少，B、Be、Li依次减少，依次减少，O、F、Ne依次增加，依次增加，C、P、As依次减少。依次减少。45、下列各系列中，按电离能增加的顺序排列的是（）9228.28.下列元素中电负性最大的是：下列元素中电负性最大的是：A.C B.Si A.C B.Si C.O C.O D.S D.S题题82.问：比较下列各元素的第一电离问：比较下列各元素的第一电离能能,最大的是最大的是:A.BeB.PC.ND.B28.下列元素中电负性最大的是：935 5元素氧化物及其水合物的酸碱性递变规律元素氧化物及其水合物的酸碱性递变规律（）氧化物及其水合物的酸碱性一般规律（）氧化物及其水合物的酸碱性一般规律1 1）同同周周期期元元素素最最高高价价态态的的氧氧化化物物及及其其水水合合物物，从从左左到到右酸性递增，碱性递减右酸性递增，碱性递减。以三周期为例：以三周期为例：NaNa2 2O O ，MgO AlMgO Al2 2O O3 3 SiO SiO2 2 P P2 2O O5 5 SO SO3 3 Cl Cl2 2O O7 7NaOH，Mg（OH）2，Al（OH）3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4强碱，强碱，中强碱中强碱，两性两性，弱酸，弱酸，中强酸，中强酸，强酸强酸，最强酸，最强酸酸性增强，碱性减弱酸性增强，碱性减弱5元素氧化物及其水合物的酸碱性递变规律酸性增强，碱性减弱94四周期：四周期：四周期：952 2）同族元素相同价态的氧化物及其水化物同族元素相同价态的氧化物及其水化物,自上而下自上而下酸性减弱酸性减弱,碱性增强碱性增强.N N2 2O O3 3 HNO HNO2 2 中强酸中强酸 P P2 2O O3 3 H H3 3POPO3 3 中强酸中强酸 AsAs2 2O O3 3 H3AsO H3AsO3 3 两性偏酸两性偏酸 SbSb2 2O O3 3 Sb(0H)Sb(0H)3 3 两性偏碱两性偏碱 BiBi2 2O O3 3 Bi(0H)Bi(0H)3 3 碱性碱性 酸性增强酸性增强碱性增强碱性增强2）同族元素相同价态的氧化物及其水化物,自上而下酸性减弱,碱963)3)同一元素同一元素,不同价态的氧化物及其水合物不同价态的氧化物及其水合物,高价态的酸性比低价态的酸性强高价态的酸性比低价态的酸性强.如如:CrO Cr CrO Cr2 2O O3 3 CrO CrO3 3 Cr(OH)Cr(OH)2 2 Cr(OH)Cr(OH)3 3 H H2 2CrOCrO4 4 碱性碱性 两性两性 酸性酸性 酸性增强酸性增强3)同一元素,不同价态的氧化物及其水合物,高价态的酸性比低价974.下列物质中下列物质中,酸性最强的是酸性最强的是:（A）NH3（B）HVO3（C）HNO3（D）H2SiO3答答:C分析：分析：NH3为弱碱，呈碱性，根据为弱碱，呈碱性，根据V、N、Si在周期表中的位置，酸性大小顺序为：在周期表中的位置，酸性大小顺序为：HNO3H2SiO3HVO3,故故HNO3酸性最强酸性最强.4.下列物质中,酸性最强的是:98结束语结束语我们还在路上，余晖消失之前都不算终点。Thank you for coming,send this sentence to you,we are still on the road,before the afterglow disappears are not the end.结束语99为方便温习本节课程内容，本课件可在下载完成后进行查阅Thankyouforlistening.Fortheconvenienceofreviewingthecontentofthiscourse,thiscoursewarecanbeviewedafterdownloading为方便温习本节课程内容，本课件可在下载完成后进行查阅100