《原子结构和离子键》课件

原子结构和离子键本课件将带您深入了解原子结构和离子键的基础知识，并探讨其在化学领域的应用课程目标了解原子结构掌握离子键的形成理解原子的组成、结构和模型，包括原子核、电子和原子学习离子键的成键机制、离子化合物的性质和晶格结构轨道原子的组成原子核电子原子核是原子中心，包含质带负电荷的电子绕原子核运子和中子，决定原子的种类动，决定原子的化学性质和质量原子核和电子原子核电子包含质子和中子，决定原子质量，质子的数量决定原子序带负电荷，绕原子核运动，参与化学反应，决定元素的化数学性质原子模型的发展道尔顿原子模型1最早的原子模型，将原子视为不可分割的实心球体汤姆森原子模型2提出原子由带正电的球体组成，带负电的电子镶嵌在球体中卢瑟福原子模型3通过α粒子散射实验，提出原子核模型，原子核带正电，电子绕原子核运动玻尔原子模型4提出电子在原子核周围的特定轨道上运动，并解释了氢原子的光谱量子力学模型5现代原子模型，运用量子力学理论，描述了原子结构，电子排布和化学性质丹麦物理学家玻尔的原子模型电子轨道能级电子在原子核周围的特定轨道上运动，每个轨道都有特定电子在不同轨道上具有不同的能量，电子跃迁会吸收或释的能量放特定能量的光原子轨道与量子数主量子数角量子数n l表示电子层数，n=1,2,

3...，数值表示原子轨道的形状，l=0,1,

2...，越大，能量越高n-1，分别对应s、p、d、f轨道磁量子数自旋量子数ml ms表示原子轨道在空间的取向，表示电子的自旋方向，ms=+1/2ml=-l,-l+1,...,0,...,l-1,l或-1/2，表示电子自旋向上或向下电子排布与元素周期表元素周期表将元素按照原子序数排列，周期和族反映了元素的电子排布规律1电子排布元素的电子排布决定其化学性质，同一族元素具有相似化学性质2周期律元素的性质随着原子序数的增加呈周期性变化，这与电3子排布规律有关离子的形成金属原子金属原子倾向于失去电子，形成带正电的阳离子非金属原子非金属原子倾向于得到电子，形成带负电的阴离子离子键的成键机制电子转移1金属原子失去电子，非金属原子得到电子，形成带相反电荷的离子静电吸引带正电的阳离子和带负电的阴离子之间存在静电吸引，2形成离子键离子化合物的性质12高熔点高沸点离子键很强，需要较高能量才能克服离子化合物在液态中仍保持离子之间离子之间的静电吸引力，导致熔点较的静电吸引力，因此沸点也较高高34硬度大易溶于水离子晶体结构紧密，离子之间的静电水分子是极性分子，可以与离子化合吸引力使晶体具有较大的硬度物中的离子发生作用，使离子化合物溶于水晶格结构和晶体类型晶格晶格晶格NaCl CaF2CsCl每个钠离子周围被6个氯离子包围，每每个钙离子周围被8个氟离子包围，每每个铯离子周围被8个氯离子包围，每个氯离子周围被6个钠离子包围，呈立个氟离子周围被4个钙离子包围，呈立个氯离子周围被8个铯离子包围，呈立方体结构方体结构方体结构离子键的特点方向性饱和性12离子键没有方向性，离子离子键具有饱和性，每个之间相互吸引力与方向无离子可以与一定数量的带关相反电荷的离子形成键强力3离子键是一种很强的化学键，导致离子化合物具有高熔点、高沸点和硬度大的特点离子化合物的应用共价键与共价化合物电子共享共价化合物非金属原子之间通过共用电子对形成共价键，形成共价化由共价键连接形成的化合物，通常为气体或液体，具有较合物低的熔点和沸点金属键与金属化合物自由电子金属晶格金属原子失去电子，形成带由金属离子排列成的晶格结正电的金属离子，这些电子构，自由电子在金属离子之在金属晶格中自由移动间流动，形成金属键分子间作用力氢键1最强的分子间作用力，存在于含有氢键的分子之间，例如水范德华力2较弱的分子间作用力，存在于所有分子之间，包括偶极-偶极力、伦敦力分子间作用力的类型氢键一种特殊的偶极-偶极力，发生在含有氢键的分子之间，例如水分子偶极偶极力-发生在极性分子之间，由于分子偶极之间的相互作用，导致分子之间存在吸引力伦敦力发生在所有分子之间，即使是极性分子，由于电子云的瞬时波动，产生瞬时偶极，导致分子之间存在吸引力分子间作用力的作用影响物质状态1分子间作用力影响物质的熔点、沸点和蒸汽压等物理性质影响溶解性2分子间作用力影响物质在不同溶剂中的溶解性影响化学反应3分子间作用力影响化学反应的速率和平衡常数分子间作用力的应用水的性质结构蛋白质结构药物作用DNA水分子之间形成氢键，导致DNA双螺旋结构中，碱基配蛋白质的折叠结构主要靠氢一些药物通过与靶点形成氢水具有高熔点、高沸点和表对通过氢键连接，保证了遗键维持，决定蛋白质的生物键来发挥作用，例如抗生素面张力等特性传信息的稳定性活性与细菌细胞壁结合化学键的形成过程电子云重叠能量降低12原子间电子云发生重叠，导致原子之间存在相互作原子形成化学键后，体系能量降低，达到更稳定的用力状态化学键的分类离子键共价键金属键通过电子转移形成的化学键，通常存通过电子共享形成的化学键，通常存存在于金属元素之间，由自由电子在在于金属和非金属之间在于非金属元素之间金属离子之间流动形成化学键的性质键长原子核之间的距离，反映了化学键的强度和稳定性键能断裂一个化学键所需的能量，反映了化学键的强度和稳定性键角共价键之间的夹角，影响分子形状和性质键的极性共价键中电子云的分布是否对称，影响分子极性化学键的强度离子键1离子键强度较高，导致离子化合物具有高熔点、高沸点和硬度大的特点共价键2共价键强度中等，导致共价化合物具有较低的熔点和沸点金属键金属键强度与金属种类有关，导致金属具有导电、导热

3、延展性等特性化学键的极性12极性共价键非极性共价键共价键中电子云不对称分布，导共价键中电子云对称分布，导致致键的两端带部分正电荷和部分键的两端没有电荷分离负电荷化学键与离子化合物的性质高熔点和沸点硬度大由于离子键强度高，需要较离子晶体结构紧密，离子之高能量才能克服离子之间的间的静电吸引力使晶体具有静电吸引力较大的硬度易溶于水水分子是极性分子，可以与离子化合物中的离子发生作用，使离子化合物溶于水化学键与共价化合物的性质低熔点和沸点易挥发共价键强度较弱，共价化合共价化合物分子间作用力弱物易于气化，易于挥发成气体可燃性溶解性差异一些共价化合物易燃，如甲共价化合物在不同溶剂中的烷、乙醇等溶解性取决于分子间的相互作用力化学键与金属化合物的性质导电性导热性自由电子可以自由移动，导致金自由电子可以传递热量，导致金属具有良好的导电性属具有良好的导热性延展性光泽金属离子可以滑过彼此，导致金自由电子可以反射光线，导致金属具有延展性和可塑性属具有光泽化学键的应用实例小结与思考通过本课件的学习，我们了解了原子结构和化学键的基本知识，并探讨了其在化学领域的重要应用请思考原子结构和化学键是如何影响物质性质的？如何将这些知识应用到实际生活中？。