高中化学选修三-物质结构与性质-全套课件

例题5
（4）请用原子结构的知识解释C燃烧时发出
黄色的原因：
。
燃烧时，电子获得能量从能量低的轨道
跃迁到能量高的轨道上，跃迁到能量高的轨
道的电子处于不稳定状态，随即跃迁回原来
轨道，并向外界释放能量（光能）
2
微
粒 间
化学 键
作
用
与
物
质
的
分子
性
性质
质
共价键
配位键和配位 化合物 金属键
σ键和π键 键参数 杂化轨道理论
例题4
已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高
化合价氧化物的水
化物是强酸。回答下列问题：
(1)W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分
子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型
是
；
(2)Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物
是
；
(3)R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物
（子Cu4。2）＋已形往知成硫N配酸F3离铜与子溶N，H液3其的中原空加因间入是构过_型量__都氨_是水__三，__角可__锥生__形成_，_[C_单u。(NNFH32不)2]易2＋与配离 解析：NF3分子中氟原子非金属性强是吸电子的，使得 氮原子上的孤对电子难于与Cu2＋形成配位键。
(5)Cu2O的熔点比Cu2S的_________(填“高”或“低”)，请 解释原因__________。 解析： Cu2O和Cu2S均为离子化合物，离子化合物的熔点 与离子键的强弱有关。 由于氧离子的例子半径小于硫离子的离子半径，所以亚铜 离子与氧离子形成的离 子点键比C强u于2S亚的铜高离。子与硫离子形成的离子键，所以Cu2O的熔
A．共价键的方向性 B．共价键的饱和性 C．共价键原子的大小 D．共价键的稳定性

2020最新鲁科版高二化学选修3 物质结构与性质全册教学课件目
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0002页 0072页 0121页 0484页 0847页 1571页 1611页 1651页 1702页
第1章 原子结构 第2节 原子结构与元素周期表 全章复习与测试 第1节 共价键模型 第3节 离子键、配位键与金属键 全章复习与测试 第1节 认识晶体 第3节 原子晶体与分子晶体 全章复习与测试
2020最新鲁科版高二化学选修3物 质结构与性质全册教学课件
第3节 原子结构与元素性质
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第1章 原子结构
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第1节 原子结构模型
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第2节 原子结构与元素周期表

nd能级的电子云轮廓图：多纺锤形
b.电子云扩展程度
同类电子云能层序数n越大，电子能量越 大，活动范围越大电子云越向外扩张
2、原子轨道
①定义
电子在原子核外的一个空间运动状态
②原子轨道与能级
ns能级 ns轨道
npx轨道 简
np能级 npy轨道 npz轨道
并 轨 道
nd能级
ndz2轨道
ndx2—y2轨道
从K至Q ，能层离核越远，能层能量越大 每层最多容纳电子的数量：2n2
2、能级
同一个能层中电子的能量相同的电子亚层
能级名称：s、p、d、f、g、h…… 能级符号：ns、np、nd、nf…… n代表能层 最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14
能层: 一 二
三
KL
M
四…… N ……
能级： 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
全满规则 半满规则
四、电子云与原子轨道
1、电子云 以量子力学为基础
①电子云 处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间 的概率密度分布的形象化描述
小黑点：概率密度 单位体积内出现的概率 小黑点越密概率密度越大
小黑点不是电子！
②电子云轮廓图 电子出现的概率约为90%的空间 即精简版电子云
③电子云轮廓图特点 a.形状 ns能级的电子云轮廓图：球形 np能级的电子云轮廓图：双纺锤形
2s
2p
F ↑↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
原子结构的表示方法 原子结构示意图
电子排布式 O原子：1s2 2s2 2p4
电子排布图
1s2 2s2
2p4
O原子
六、能量最低原理、基态与激发态、光谱
1、能量最低原理

1926年，奥地利物理学家薛定谔等 以量子力学为基础提出电子云模型
质子（正电） 原子核 原子 （正电） 中子（不带电）
不显 电性 核外电子 分层排布
（负电） 与物质化学性质密切相关
学与问
核外电子是怎样排布的？
二、能层与能级
1、能层
电子层
能层名称 一 二 三 四 五 六 七 能层符号 K L M N O P Q
N
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
能级 电子 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14
数
能层 2 8 电子
18
32
数 2n2 2n2
2n2
2n2
三、构造原理与电子排布式
1、构造原理
多电子基态原子的电子按能级交错的形式排布
电子排布顺序 1s
→ 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → → 5s → 4d → 5p → → 6s → 4f → 5d → 6p……
一、开天辟地——原子的诞生
1、原子的诞生
宇宙大爆炸2小时：大量氢原子、少量氦原子 极少量锂原子
140亿年后的今天： 氢原子占88.6% 氦原子为氢原子数1/8 其他原球中的元素
绝大多数为金属元素 包括稀有气体在内的非金属仅22种 地壳中含量在前五位：O、Si、Al、Fe、Ca
22 钛 Ti 1s2 2s22p6 3s23p63d2 4s2
序数 名称 符号 K
L
M
N
1 氢 H 1s1
2 氦 He 1s2
3 锂 Li 1s2 2s1
4 铍 Be 1s2 2s2
5
硼
B 1s2 2s22p1
6

第十三页，共60页。
第二部分 分子结构与性质一 分子结构与性质的背景知识分析1．共价键的形成与属性⑴电子配对法（VB原理）对共价键的贡献①键合原子双方各提供自旋方向相反的未成对电子，彼此配对能量降低以H2、Cl2为例：②根据泡林原理已经键合电子不能再形成新的化学键—共价键饱和性以He、Ne及H3为例③轨道最大重叠原理—共价键方向性以H2S为例：注意：电子配对法的不足：如对C元素原子成键的理解？、对分子如H2O空间结构的解释？（C原子的2S电子有一个跃迁到2P形成4个单电子！）
第十八页，共60页。
2．分子的立体结构（红外光谱）⑴价层电子对互斥理论模型 ①价层电子对互斥理论：分子中价电子对因相互排斥而远离，价电子对尽可能采取对称的空间构型。分子（或离子）的立体构型是价层电子对相互排斥的结果。 ②对电子+δ的电子）及计算方法： 中心原子的价层电子对=（a-x+b） 1/2 a：中心原子的价电子数 b：配位原子提供的电子数 x：分子（或离子）的电荷数当配位原子：ⅦA时提供1e-、ⅥA提供0e-、一价基团均提供1e-中心原子δ键电子对数由配位原子数决定
平面三角形
平面三角形
CH2O、BF3
n＝4
正四面体形
正四面体形
CH4、SiF4
第二十一页，共60页。
VSEPR简明、直观，应用范围比较广泛，对于我们经常遇到的分子或离子，特别是以非金属原子为中心的单核（即单中心）分子或离子，VSEPR预测的立体结构很少与事实不符。
ⅱ、中心原子上有孤电子对的分子空间构型确定方法 （价层电子对数大于配位原子数）
注意：中心原子的杂化轨道类型预测 ①是：借助VSEPR模型对分子的立体结构作出预测。 杂化轨道数=价层电子对数 例 CO2 : 4/2=2 SP杂化 两个δ夹角1800 分子为直线型 ②是：事先知道它的立体结构 如苯环

①电子云
处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间
的概率密度分布的形象化描述
小黑点：概率密度
单位体积内出现的概率
小黑点越密概率密度越大
小黑点不是电子！
23
②电子云轮廓图
电子出现的概率约为90%的空间
即精简版电子云
③电子云轮廓图特点
a.形状
ns能级的电子云轮廓图：球形
np能级的电子云轮廓图：双纺锤形
nd能级的电子云轮廓图：多纺锤形
能级符号：ns、np、nd、nf…… n代表能层
最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14
能层: 一
K
二
L
三
M
四……
N ……
能级： 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
14
3、注意问题
①能层与能级的关系
每一能层的能级从s开始，s,p,d,f……
能层中能级的数量不超过能层的序数
2、电离能
①第一电离能
气态电中性基态原子失去一个电子转
化为气态基态正离子所需最低能量
同周期主族元素第一电离能从左至右逐渐升高
ⅡA、ⅤA反常！比下一主族的高
②逐级电离能
利用逐级电离能判断化合价
43
3、电负性（第三课时）
键合电子：参与化学键形成
原子的价电子
孤对电子：未参与化学键形成
①电负性
不同元素的原子对键合电子吸引能力
②特点
头碰头
重叠程度大，稳定性高
轴对称
可绕键轴旋转
H
Cl
s-p σ键
H
H
56
5、π键
定义：两个原子轨道以平行
即“肩并肩”方式重叠

2、电子处于能量最低的状态，称为基态。 电子能量处于高于基态的状态，称为激发 态。
拓宽应用
1、依据玻尔原子结构模型基本观点 解释氢原子光谱是怎样产生的？为什 么会有多条谱线？
参照课本P3——4页“追根寻源”
电子从一个轨道跃迁到另一轨 道时，就要吸收或放出能量，两 个定态的能量差为E。如能量以 光辐射的形式表现出来，就形成 了光谱。
（一低四不超）
上述规律相互制约，相互联系
1、原子核外空间由里向外划分为不同的电子层
电子层 一
符
号K
最多电子数 2
二 三 四 五 六 七 …… L M N O P Q …… 8 18 32 50 ……
2、同一电子层的电子也可以在不同的轨道上运动
电子层 一 二
三
四
轨 道 类 型 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
2、只可用统计图示的方法描绘电子在核外空间出 现的概率。
该统计图示即电子云——好像带负电荷的云雾笼 罩在原子核周围，人们形象的称为电子云。
小黑点的疏密表示电子在核外空间一定范围内出 现的机会大小。
核外电子运动状态的描述
电子云(P8)
• 电子云：描述核外电子运动特征的图象。 • 电子云中的小黑点：
并不是表示原子核外的一个电子,而是表 示电子在此空间出现的机率。
轨道数 1
4
9
16
最多电子数 2
8
18
32
五 5s 5p……
25 50
3、不同的轨道的能量不同
比较下列轨道能量的高低
1. ns < np < nd < nf 2. 1s < 2s < 3s < 4s 3. 2px = 2py = 2pz 4. 3Px > 2S 5. 3d ? 4s

用率68%
又称为A3型或镁型， 典型代表Mg、Zn、Ti， 配位数为 ，1空2 间利
用率74%
--
18
问题探究3：在晶体模型中，金刚石中的“铁棍”和干冰 中的“铁棍”表示的意义一样吗？分子晶体中有化学键吗？
提示：不一样，金刚石中表示的是C—C共价键，而干冰 中的“铁棍”表示分子间作用力，分子晶体中多数含有化学键 (如CO2中的C===O键)，少数则无(如稀有气体形成的晶体)。
原子 晶体 SiO2
晶体结构
晶体详解 (1)每个Si与4个O以共价键 结合，形成正四面体结构 (2)每个正四面体占有1个 Si,4个“12O”， n(Si)∶n(O)＝1∶2(3)最小 环上有 12 个原子，即6个 O,6个Si
--
14
晶体
分子 晶体
干冰
离子 NaCl 晶体 型
晶体结构
晶体详解 (1)8个CO2分子构成立方体且 在6个面心又各占据1个CO2分 子(2)每个CO2分子周围等距紧 邻的CO2分子有 12 个
(1)每个Na＋(Cl－)周围等距且 紧邻的Cl－(Na＋)有 个。每个 Na＋周围等距且紧邻的Na＋有 12 个(2)每个晶胞中含4个Na＋ 和4个Cl－
--
15
晶体
离子 CsCl 晶体 型
晶体结构
晶体详解
(1)每个Cs＋周围等距且紧 邻的Cl－有 8 个，每个Cs ＋(Cl－)周围等距且紧邻的 Cs＋(Cl－)有 8 个(2)如图 为8个晶胞，每个晶胞中 含1个Cs＋、1个Cl－
一般不具有导 电性
电和热的良导 体
晶体不导电， 水溶液或熔融 态导电
大多数非金属单质、
气态氢化物、酸、 非金属氧化物(SiO2 除外)、绝大多数有 机物(有机盐除外)

根据上图，思考和回答下列问题： 3、以下化合物分子中，哪些是极性分子，哪些是非极性 分子？CO2 HCN H2O NH3 BF3 CH4 CH3Cl
O
C
O
C=O键是极性键， CO2是直线型分子，以中心原子为起点 的两个碳氧键向量大小相等、方向相反，向量和为零，即 整个分子没有极性，电荷分布均匀， CO2是非极性分子
作业
找一找相似相溶原理在生活中应用实例.试用 少量汽油涂抹在衣物的油渍处洗涤.
⒈请在表中判断各物质共价键类型、元素化合价。
物质 共价键类型 元素化合价
Cl2 非极性共价键
0
I
ICl 极性共价键 I：+1，Cl：-1
BrCl 极性共价键 Br：+1，Cl：-1
⒉判断反应①②③是否为氧化还原反应 。 ①是，②③否。
小结：1.共价键极性判断方法 非极性键：成键原子相同的共价键 极性键：成键原子不相同的共价键 2.共价键极性的应用 判断元素化合价 ……
分层，下层溶液 为紫红色
分层，下层溶液 颜色_变__浅__
巩固练习
下列物质中，难溶于CCl4的是（ D ）
A. 碘单质 B. 甲烷 C.苯 D.水
课堂小结
一、共价键极性的判断方法 ——成键原子的电负性是否相同
二、分子的极性的判断方法 ——综合键的极性和分子的空间结构
三、分子的极性的应用 ——相似相溶原理
思考：分子中键的极性对分子的性质有影响吗？
演示实验： 在2支酸式滴定管中分别注入蒸馏水、CCl4。 打开活塞，让液体缓慢流下。用塑料笔在头发上摩擦 后接近液流，你观察到什么？得出什么结论？
现象：水流明显偏转，CCl4液流没有明显偏转; 根据电学原理，带电体对不带电物体是没有电性作用的， H2O 、CCl4都是电中性的， H2O分子受静电作用， CCl4 分子不受静电作用。H2O分子与CCl4分子存在某种差异 。

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化学4X10课件
1、通过教材18页的图1-21试分析为什么同周期主族元素中， 第IIIA族和第VIA族元素的第一电离能出现了反常现象呢？
交流合作
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2、通过教材18页的学与问试分析第一电离能的大小一定能说明 金属的活泼性强弱吗？通过逐级电离能如何判断原子的化合价？
离核 越远 能量 越高
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1 K
2 L
3 M
4 N
5 O
6 P
7 Q
2 8 18 32
… …
最多容纳2n2
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构造原理： 核外电子排布必须遵循一
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定的能级顺序。电子先排能
量低的内层，再排能量高的
7 6
7s
6s 5s 4s 3s 2s
7p
6p 6d 5p 5d 5f 4p 4d 4f 3p 3d 2p
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三、电子排布图
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实例:
Al原子的电子排布图
C原子的电子排布图
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以铝原子为例，电子排布图中各符号数字的意义：
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电子排布图能直观地体现原子核外电子分层、 分能级分轨道排布情况以及电子的自旋状态。
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四、价电子排布式
层时 不超过2个）； 次外层电子数最多不超过18 个；倒数第 三层不超过32个；
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（3）核外电子总是尽先排满能量最低、离核 最近的能层，后由里往外依次排能量较高能层。 而失电子总是先失最外层电子。
注意： 以上几点是相互联系的，不能孤立地理 解，须同时满足。
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主题2：5.了解“手性分子” 在生命科学等方面的应用
用分子结构的知识. 解释物质的化学性质 52
氢键
.
53
手性分子：通俗的比喻、叙述，介绍其在 生命科学等方面的应用
.
54
几点说明
1、分子的极性、范德华力及其对物质 性质的影响、氢键及其对物质性质的影响、 溶解性等内容，运用结构决定性质进行解 释；
预测分子的立体结构模型
杂化轨道理论简介
解释分子立体结构形成的原因
配合物理论简介
配合. 键特点和常见配合物 36
本节内容选材依据
（课标主题2第4条）
认识共价分子结构的多样
性和复杂性，能根据有关理
论判断简单分子或离子的构
型，能说明简单配合物的成 键情况。
价电子对互斥模型 和杂化轨道理论
配合物理论简介
.
.
10
化学2 中结构知识
第一章 物质结构 元素周期律
•元素周期表 •元素周期表 •化学键
.
11
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
第二节 原子结构与元素的性质
.
12
内容结构
原子
原
结构
子
结
构
与
性
质 元素的
性质
原子核 外电子 排布
构造 原理
能量最 低原理
能层 能级 基态 激发态
电子云 和原子 轨道
分子 H2O 构型 角形
NH3 三角锥形
CH4 正四面体
E OE HH
E NH HH
.
H CH HH
42
.
43
杂化轨道理论简介
.
44
.
45
.

知识网络
专题归纳
专题1 专题2
(3)依据晶体的熔点判断。 离子晶体的熔点较高,常在数百至一千余摄氏度。原子晶体的熔点高, 常在一千至几千摄氏度。分子晶体熔点低,常在数百摄氏度以下甚至更低温 度,金属晶体多数熔点高,但有的较低。 (4)依据导电性判断。 离子晶体水溶液及熔融态能导电;原子晶体一般为非导体;分子晶体为 非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸和强非金属氢化物)溶于水,使分 子内的化学键断裂形成自由离子,也能导电;金属晶体是电的良导体。 (5)依据硬度和机械性能判断。 离子晶体硬度大或硬而脆;原子晶体硬度大;分子晶体硬度小且脆;金 属晶体多数硬度较大,但也有较低的,且具有延展性。
知识网络
专题归纳
专题1 专题2
【例题 1】 下列性质适合于离子晶体的是( ) A.熔点 1 037 ℃,易溶于水,水溶液能导电
B.熔点 10.31 ℃,液态不导电,水溶液能导电 C.能溶于 CS2,熔点 112.8 ℃,沸点 444.5 ℃ D.熔点 97.81 ℃,质软,导电,密度 0.97 g·cm-3 解析:四种晶体的熔点、沸点一般是原子晶体高,离子晶体较高,金属晶 体高低相差较大,一般较高,但有些高于一些原子晶体(如钨),有些低于一些 分子晶体(如汞、钠等),分子晶体熔点较低。四种晶体中,原子晶体一般不导 电(硅为半导体);分子晶体在固态和熔融态时不导电,溶于水时可能导电;金 属晶体在固态和熔融态时均可导电;离子晶体在固态时不导电,但在熔融态 和溶于水时可以导电。由此可以初步推断:A 为离子晶体,B、C 为分子晶体,D 为金属晶体。 答案:A
知识网络
专题归纳
专题1 专题2
专题 2 物质熔沸点高低比较规律
1.不同晶体类型的物质熔沸点高低顺序一般是:原子晶体>离子晶体> 分子晶体。同一晶体类型的物质,其晶体内部结构粒子间的作用越强,熔沸 点越高。

◆
5、某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体 的顶点， Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的 两个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度为： A. 90° B. 60° C. 120° D. 109°28′
◆
6、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶 胞)的结构.请回答： (1)该化合物的化学式为_C_a_T_i_O_3_. (2)在该化合物晶体中，与某个钛离 子距离最近且相等的其他钛离子共
碳60的晶胞
干冰的晶体结构图
分子的密堆积
（与CO2分子距离最近的 CO2分子共有12个 ）
分子的非密堆积
氢键具有方向性
冰中１个水分子周围有４个水分子
冰的结构
4、晶体结构特征
（1）密堆积 只有范德华力，无分子间氢键——分子
密堆积。这类晶体每个分子周围一般有12 个紧邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2。 （2）非密堆积
或利用晶胞进行数学计算：与任意顶点CO2 紧邻的CO2是该顶点所处面的面心，共有三个 分子。若以该顶点形成立方体，则需要八个与 此相同的晶胞，则由3×8=24个紧邻CO2，但 每一个CO2都属于两个晶胞，所以总数应为:
24÷2=12个。
思考与交流
• CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过 比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。
P4O6， P4O10 （4）几乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4 （5）绝大多数有机物的晶体：乙醇，冰醋酸，蔗糖
分子晶体有哪些物理特性，为什么？
3、物理特性：
(1)较低的熔点和沸点，易升华； (2)较小的硬度； (3)一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。
➢原因：分子间作用力较弱
氧（O2）的晶体结构

05 有机化学基础
有机物分类与命名
01
02
03
烃类
包括烷烃、烯烃、炔烃、 芳香烃等，依据分子中碳 原子间共价键的数目和方 式进行分类。
烃的衍生物
如醇、醚、醛、酮、羧酸 等，是在烃的基础上通过 取代、加成等反应形成的 化合物。
按照官能团分类
如醇类、醚类、醛类、酮 类等，根据分子中官能团 的种类和数量进行命名。
高中化学选修三-全 套课件
目录
• 原子结构与元素周期律 • 分子结构与性质 • 晶体结构与性质 • 化学反应速率与化学平衡 • 有机化学基础
01 原子结构与元素周期律
原子结构
01
02
03
04
原子核
原子核由质子和中子组成，质 子数决定了元素的种类，中子
数决定了同位素的种类。
电子
电子围绕原子核运动，其数量 和排列方式决定了元素的化学
性质。
能级
电子在原子中的能级由高到低 ，能量逐渐降低。
电子云
描述电子在原子核周围出现的 概率密度。
元素周期律
元素周期表
元素按照原子序数（质 子数）排列，形成周期 表。
周期
同一周期内的元素具有 相同的电子层数。
族
同一族内的元素具有相 同的价电子数。
元素性质变化规律
随着原子序数的递增， 元素的性质呈现周期性 变化。
分子的物理性质
分子的物理性质如溶解度、沸点、熔点等与分子间的相互作用力有 关，如范德华力、氢键等。
03 晶体结构与性质
晶体类型
分子晶体
由分子通过分子间作用 力构成的晶体，如冰、 干冰。
原子晶体
由原子通过共价键构成 的晶体，如金刚石、二 氧化硅。