化学必修3第一章.doc

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1、第一章原子结构与性质第一节原子结构（第1课时）——讲演者：刘玉玲学习目标：1、进一步认识原子核外电子的分层排布。2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系。3、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布。4、能用电子排布式表示、简化电子排步式常见元素（1～36号）原子核外电子的排布。5、了解元素周期表的排布规律及相关知识。教学内容：决定材料性能的最根本的因素是组成材料的各元素的原子结构，原子间的相互作用、相互结合，原子或分子在空间的排列分布和运动规律以及原子集合体的形貌特征等。为此，我们需要了解材料的微观构造

2、，即其内部结构和组织状态，以便从其内部的矛盾性找出改善和发展材料的途径。1.1原子结构1.物质的组成一切物质都是由无数微粒按一定的方式聚集而成的。这些微粒可能是分子、原子或离子。原子结构直接影响原子间的结合方式。2．原子的结构近代科学实验证明：原子是由质子和中子组成的原子核，以及核外的电子所构成的。原子的体积很小，直径约为10-10m数量级，而其原子核直径更小，仅为10-15m数量级。然而，原子的质量恰主要集中在原子核内。因为每个质子和中子的质量大致为1.67X10-24g，而电子的质量约为9.11X10-28g，仅为质子的

3、1/1836。(1)原子的组成及性质①每个质子带1个单位的正电荷质子②相对质量约为1.007③质子的数目决定元素的种类①中子不带电②相对质量约为1.008③与质子共同决定原子质量①电子围绕原子核运动②每个电子带1个单位的负电荷③相对质量为一个质子的④主要由最外层电子数决定元素的化学性质。(2)构成原子的微粒间的关系①质量关系原子的质量主要集中在原子核上，可看作原子核户质子和中子的质量之和。将原子核中质子数和中产数之和称为质量数，用符号A表示。电子层的含义在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动,这种不同的区域称

4、为电子层。　核外电子运动的特殊性：质量小带负电荷，运动范围小，速度快，与宏观物体不同。3、原子核外电子排布有哪些规律？(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。(3)原于最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)。(4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。3、能层一二三四五六七……符号KLMNOPQ……最多电子数2818325072……每层

5、所容纳的最多电子数是：2n2(用n表示，n为能层的序数)。1——原子半径4、原子间的键合（1）金属键金属中的自由电子和金属正离子相互作用所构成键合称为金属键。金属键的基本特点是电子的共有化。   金属键既无饱和性又无方向性，因而每个原子有可能同更多的原子相结合，并趋于形成低能量的密堆结构。当金属受力变形而改变原子之间的相互位置时，不至于使金属键破坏，这就使金属具有良好延展性，并且，由于自由电子的存在，金属一般都具有良好的导电和导热性能。（2）离子键     大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子键的方式结合。离子键键合

6、的基本特点是以离子而不是以原子为结合单元。   一般离子晶体中正负离子静电引力较强，结合牢固。因此。其熔点和硬度均较高。另外，在离子晶体中很难产生自由运动的电子，因此，它们都是良好的电绝缘体。但当处在高温熔融状态时，正负离子在外电场作用下可以自由运动，即呈现离子导电性。（3）共价键   图1.6SiO2中硅和氧原子间的共价键示意图两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。共价键键合的基本特点是核外电子云达到最大的重叠，形成“共用电子对”，有确定的方位，且配位数较小。 共价键在亚金属（碳、硅、锡、锗等）、聚

7、合物和无机非金属材料中均占有重要地位。共价键晶体中各个键之间都有确定的方位，配位数比较小。共价键的结合极为牢固，故共价晶体具有结构稳定、熔点高、质硬脆等特点。共价形成的材料一般是绝缘体，其导电性能差。（4）范德华力   属物理键，系一种次价键，没有方向性和饱和性。比化学键的键能少1～2个数量级。不同的高分子聚合物有不同的性能，分子间的范德华力不同是一个重要因素。（5）氢键   是一种特殊的分子间作用力。它是由氢原子同时与两个电负性很大而原子半径较小的原子（Ｏ，Ｆ，Ｎ等）相结合而产生的具有比一般次价键大的键力，具有饱和性和方向

8、性。氢键在高分子材料中特别重要。5、元素周期表具有相同核电荷数的同一类原子为一种元素。元素周期表是元素周期律的具体表现形式，它反映了元素之间相互联系的规律，元素在周期表中的位置反映了那个元素的原子结构和一定的性质。（1）除第1周期外，其他周期元素（惰性气体元素除外）的原子半径随原子序数的递