《氧原子的构成》课件

氧原子的构成氧的基本性质无色无味支持燃烧生命必需在标准状态下，氧气是一种无色无味的氧气是一种重要的助燃剂，能与许多物氧气是地球上绝大多数生物赖以生存的气体质发生化学反应，产生热量和光必需品，参与呼吸作用，为生命活动提供能量原子模型的发展道尔顿模型原子是不可分割的实心球体，这是一种早期的原子模型，它简单地描述了原子的基本形态汤姆森模型原子就像一个带正电的球体，带负电的电子镶嵌在其中，这模型更进一步，揭示了原子内部的结构卢瑟福模型原子有一个带正电的原子核，电子绕着原子核运动，这模型更加接近现实，提出了原子核的存在玻尔模型电子只能在特定的轨道上运动，这模型进一步解释了电子的运动规律，引入量子化的概念量子力学模型原子核带正电，电子运动在原子核外，电子云，这是一个复杂的模型，它解释了原子核的性质，以及电子运动的概率分布原子结构的基本组成原子核电子原子核位于原子中心，包含质电子带负电荷，绕原子核运动子和中子，决定原子质量，决定原子化学性质原子核的结构原子核是原子的核心部分，它包含着几乎所有原子的质量原子核由质子和中子构成，它们统称为核子质子带正电荷，中子不带电质子数决定了原子的原子序数，也决定了该元素的化学性质中子数则决定了原子的质量数质子和中子的作用质子中子决定原子核的电荷原子核中的质子数决定了元素的种类，维持原子核的稳定性，防止质子间的静电斥力导致原子核解也称为原子序数体电子的分布与价层电子层电子亚层电子按能量级排列在不同的电子层每个电子层又可以细分为若干个亚上，离原子核越远，能量越高层，每个亚层包含不同的原子轨道价电子价电子是指位于最外层电子层上的电子，它们参与化学键的形成原子轨道及其量子数主量子数n角量子数l12表示电子层数,用数字表示,表示电子亚层,用字母表示,n=1,2,3…l=0,1,2,3…磁量子数ml自旋量子数ms34表示原子轨道在空间的取向表示电子的自旋方向,取值,取值为-l到+l,包括0为+1/2或-1/2原子轨道图解释原子轨道图是用来表示原子中电子分布的一种图形它可以帮助我们理解原子核周围电子的运动规律，以及化学键的形成过程原子轨道图通常使用圆形或哑铃形来表示原子轨道，不同形状的原子轨道对应不同的能量和空间分布电子填充原理与稳定状态最低能量原理1电子优先填充能量最低的原子轨道泡利不相容原理2同一原子轨道最多只能容纳两个电子，且自旋方向相反洪特规则3当多个原子轨道能量相近时，电子将先单独填充每个轨道，且自旋方向相同稳定状态4原子通过电子填充达到稳定状态，最外层电子达到8电子稳定结构，或像氦原子一样，最外层电子达到2电子稳定结构元素周期表与原子结构元素周期表是根据原子核中质子数周期表中每一行称为周期，每一列排列的元素顺序表称为族，元素的性质与其在周期表中的位置有关原子结构决定了元素的化学性质，周期表是理解原子结构和化学性质关系的重要工具化学元素的性质和规律周期性族性原子结构与性质123元素性质随原子序数的递增而呈同一族元素具有相似的化学性质元素的化学性质主要由其原子结周期性变化，例如原子半径、电，因为它们具有相同的价电子数构决定，尤其是最外层电子数离能、电负性等氧原子的电子构型82原子序数电子层氧原子的原子序数为8，表示其原氧原子有2个电子层，分别为K层子核中有8个质子和L层62外层电子电子构型氧原子的最外层为L层，有6个电子氧原子的电子构型为1s22s22p4氧原子的价层结构氧原子有两个价电子，位于第二电子层，即2s22p4这四个价电子决定了氧原子的化学性质，例如其易于与其他原子形成化学键原子的成键过程稳定性1原子倾向于达到稳定状态电子转移2原子之间相互作用键的形成3形成新的化学键共价键与离子键共价键离子键两个原子通过共享电子对形成的化学键一个原子失去电子形成正离子，另一个原子得到电子形成负离子，正负离子之间通过静电作用形成的化学键极性键的形成电负性差异电子云偏移当两个原子形成化学键时，如电负性较强的原子更吸引共享果它们的电负性差异很大，就电子，导致电子云向该原子偏会形成极性键移，形成偏正电荷和偏负电荷偶极矩极性键具有偶极矩，表示键的极性大小，极性越强，偶极矩越大分子间作用力范德华力氢键范德华力是一种弱的吸引力，存在于所有分子之间氢键是一种更强的吸引力，存在于含有氢原子与电负性强的原子（如氧、氮）之间的分子分子的空间构型分子的空间构型是指分子中各原子在空间的相对位置和排列方式，它决定了分子的形状、大小和极性等性质常见的分子构型包括线性型、角型、平面三角形、四面体形、三角锥形等例如，水分子H2O的空间构型为角型，而二氧化碳分子CO2的空间构型为线性型分子极性与物理性质极性分子非极性分子12极性分子具有偶极矩，影响非极性分子没有偶极矩，通其溶解性、沸点和熔点常具有较低的沸点和熔点，不易溶于水氢键3极性分子间形成的氢键，会显著提高物质的沸点和熔点电子云密度分布图电子云密度分布图是描述电子在原子核周围空间的概率分布的图形它可以帮助我们了解原子核周围的电子是如何分布的，以及电子在原子核周围空间的运动规律氧原子的电负性氧原子具有很高的电负性,它对电在化学键形成时,氧原子倾向于从子的吸引力很强其他原子处获得电子,从而形成负离子氧原子电负性的高低决定了它与其他原子形成化学键的类型,以及化学反应的性质氧原子的氧化还原性氧化反应还原反应氧原子具有很强的氧化性，容易获得电子，在化学反应中通在某些情况下，氧原子可以失去电子，表现出还原性，但这常作为氧化剂种情况比较少见氧原子的化学反应氧化反应燃烧反应其他反应氧原子参与的化学反应通常是氧化反氧气是燃烧的必要条件之一当可燃氧原子还可以参与其他类型的化学反应氧原子具有很强的氧化性，能与物与氧气接触，在一定的温度条件下应，例如与金属反应生成氧化物，与许多物质发生反应，生成氧化物，就会发生燃烧反应，释放出热量和非金属反应生成酸性氧化物光氧气在自然界中的循环光合作用1植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物并释放氧气呼吸作用2动物和微生物利用氧气分解有机物获取能量并释放二氧化碳分解作用3有机物分解产生二氧化碳和水，为光合作用提供原料氧气在工业中的应用冶金化学工业氧气用于钢铁生产的炼钢过程氧气是许多化学反应的氧化剂，提高钢铁的质量和产量，用于生产各种化学品，如乙烯、丙烯等焊接切割医疗氧气与乙炔或丙烷混合，用于氧气在医院和医疗机构中用于金属的焊接和切割，提高效率治疗呼吸系统疾病，例如肺炎和精度、哮喘等氧化还原反应的应用电池电解腐蚀燃烧氧化还原反应为电池提供能电解利用电能驱动非自发氧金属腐蚀是氧化还原反应，燃烧是剧烈的氧化还原反应量，推动电子流动化还原反应，例如金属电解导致金属表面氧化，释放热量和光提炼氧化还原反应在生物中的作用能量供应物质代谢生物体通过氧化还原反应获取氧化还原反应参与许多重要的能量，例如细胞呼吸过程代谢过程，例如光合作用和蛋白质合成信号传递氧化还原反应在细胞信号传递中起重要作用，例如激素的合成和释放氧原子在生命活动中的作用呼吸作用氧化还原反应细胞功能氧气是生物体呼吸作用的必需物氧原子参与生物体内的各种氧化氧气参与细胞的生长、代谢和修质，为生命活动提供能量还原反应，维持生命活动复，是生命维持的关键元素氧原子与人类健康的关系生命活动抗氧化氧气是生命活动的重要基础，参与呼吸作用，为人体提供能氧自由基会导致氧化损伤，而抗氧化物质可以保护细胞免受量伤害课堂总结与思考通过本节课的学习，我们了解了氧原子的构成，从原子模型到电子构型，从化学键到物理性质，深入探索了氧原子与我们世界的紧密联系。