医用化学第四章原子结构及分子结构PPT课件

＊将核内所有的质子和中子的相对原子质量之和取最接 近的整数叫质量数
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经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.3 原子结构示意图和电子式
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元素性质与最外层电子数的关系
❖稀有气体：最外层8个（氦最外层2个） 稳定结构 一般不发生反应
❖金属元素：最外层较少（1～3个） 易失去电子达
到稳定结构
❖ 非金属元素：最外层较多（4～7个）易得到电子
达到稳定结构
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经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
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经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
❖练习：下列微粒属于同位素的是（ B ）
A. O2, O3 C. ,H2
B.
,
D. ,
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❖ 卢瑟福在研究铀元素放射性时发现能产生两种不同 的辐射，一种称之为α辐射，卢瑟福认为α粒子是 氦原子失去电子后的正离子（He2+）；另一种称之 为β辐射，被证实其本质是电子流；另外还存在一 种γ射线，它是波长很短的电磁波。
+
γα
β
放射源
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经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用

工业领域应用
放射性同位素可用于材料 检测、无损探伤、辐射加 工等。
其他领域应用
放射性同位素还可用于科 学研究、环境保护、农业 生产等领域。
放射性同位素对环境影响及安全防护措施
对环境影响
放射性同位素衰变产生的射线会对环境和生物体造成危害，如污 染空气、水源和土壤等。
安全防护措施
为了保障人类和环境安全，需要采取一系列安全防护措施，如合 理选址、屏蔽防护、废物处理等。
放射性同位素概念及来源
放射性同位素定义
01
具有相同原子序数但质量数不同的同位素，能自发地放出射线
并转变为另一种元素。
放射性同位素来源
02
天然放射性元素和人工合成放射性元素。
放射性同位素衰变类型
03
α衰变、β衰变和γ衰变。
放射性同位素在医学、工业等领域应用
医学领域应用
放射性同位素可用于诊断 和治疗疾病，如放射性碘 治疗甲状腺疾病、PET扫 描等。
过渡元素位于周期表中间部分， 包括3~12列的元素。它们具有 多种氧化态和丰富的化学性质， 是构成众多合金和催化剂的重要
成分。
稀有气体元素
稀有气体元素位于周期表的最右 侧，它们具有稳定的8电子构型 （氦为2电子构型），化学性质 极不活泼，一般不易与其他物质
发生化学反应。
04
化学键与分子间作用 力
化学键类型及特点
分子间作用力影响物质的物理性质
分子间作用力主要影响物质的熔点、沸点、密度、硬度等物理性质。一般来说，分子间作用力越强，物质的熔点 、沸点越高，密度越大，硬度也越大。例如，氢键的存在使得水的熔沸点异常高，范德华力则主要影响由分子构 成的物质的物理性质。
05
原子光谱与能级跃迁

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一、价键理论
1、共价键的形成 1916年Lewis提出了经典共价键理论。他认
为：分子中的原子可以通过共用电子对使每一个 原子达到稳定的稀有气体电子结构。原子通过共 用电子对而形成的化学键称为共价键。
下面以氢分子的形成为例说明共价键的形成。
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量子力学处理两个氢原子所组成的体系发现，当两个 氢原子从远至近相互接近时，两氢原子相互作用出现两种 情况：如果两电子自旋方向相反，随着两原子距离R变小， 体系能量逐渐降低，当R=R0时，出现能量最低值。如果两 电子自旋相同，随着R变小，体系能量逐渐升高。说明： 自旋方向相反的两个电子之间可以形成化学键。
第章分子结构
1
概
述
分子是参与化学反应的基本单元，分子的性质 取决于分子的内部结构，因此研究分子的内部结 构，有助于了解物质的性质和反应规律。
通常把分子内直接相邻的原子或离子之间强 烈的相互作用力称为化学键。根据其结合力性质 的不同，化学键可分为离子键、共价键及金属键。
2
第一节 离子键(p144)
自旋相同的 电子：推斥 态
H2分子形成过程中18 的能量变化
2、价键理论的基本要点
上述实例说明共价键形成的基本条件是：成 键两原子需有自旋相反的成单电子，成键时单电 子所在的原子轨道必须发生最大程度的有效重叠。 这也是价键理论的基本要点。
两原子间究竟形成几个共价键取决于成键原 子的成单电子数。两原子各有一个成单电子，形 成单键，各有两个成单电子，形成双键，以此类 推。
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三、晶格能U——离子键强度的标志
气体正离子和气态负离子结合形成1mol离子晶
体时所放出的能量称为晶格能，用符号U表示。 单
位：KJ·mol-1
晶格能大小标志着离子型晶体中离子键的强弱。 晶格能增加，离子键增大，离子晶体越稳定，该晶体 熔沸点越高，硬度越大。

文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。
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原子核比原子小得多 原子（体育场 ）
原子核（蚂蚁）
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原子的最外层电子数为8个（当第一层为最外 层时达到2个），原子的化学性质比较稳定。
原子结构 示意图
最外层电 子数
化学性质
+10 2 8
8个
稳定
+11 2 8 1 1个(<4) 失去电子 +17 2 8 7 7个(>=4) 得到电子
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电子层
电子层上排布的电子数
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练习：
画出核电荷数（质子数）分别为10，11，17的三 种原子的原子结构示意图
+10 2 8
+11 2 8 1 +17 2 8 7
氖（Ne）
钠（Na）
氯（Cl）
（三）相对稳定结构 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。
质子数一定等于电子数，但不一定等于中子数。 4、原子显电性吗？为什么？
质子和电子数目相等、电性相反，互相抵消 ，所以原子不显电性
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一、原子的结构
原子 （不显电性）
原子核 （显正电）
质子 （1个质子带一个单位 的正电荷）

87.当一切毫无希望时，我看着切石工人在他的石头上，敲击了上百次，而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时，石头被劈成两半。我体会到，并非那一击，而是前面的敲打使它裂开。――[贾柯·瑞斯] 88.每个意念都是一场祈祷。――[詹姆士·雷德非]
89.虚荣心很难说是一种恶行，然而一切恶行都围绕虚荣心而生，都不过是满足虚荣心的手段。――[柏格森] 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石，我们的心灵正在失去自由，成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。――[托尔斯泰]
I
Xe
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6 Cs电B子a 57层~71 数Hf 递Ta增W的R顺e O序s 由Ir 上Pt而Au下H排g T成l Pb纵Bi行Po，At Rn
7 Fr这R样a 89得~103 到Rf 的Db一Sg个B表h H，s M叫t 做Uun元Uu素uUu周b …期…表。
镧 系
La
Ce
Pr
Nd
Pm Sm Eu
Gd Tb Dy
A、72 B、19 C、53 D、125
2.某粒子用
A Z
Rn+
表示，下列关于该粒
子的叙述正确的是（ B ）
A、所含质子数=A-n B、所含中子数=A-Z C、所含电子数=Z+n D、质量数=Z+A
练习
某元素二价阴离子的核外有18个电 子，质量数为32，该元素原子的原 子核内的中子数是（C ） A. 12 B. 14 C. 16 D. 18
A 电子层数逐渐增多 B 原子半径逐渐增大
C 最高正化合价数值逐渐增大
D 从硅到氯，最低负化合价从－4到－1
2（05全国卷I第9题）下列说法中正确的是
（ A）
A．非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素 原子的最外层电子数

2. 在多电子原子中也决定电子的能量高 低. 多电子体中，主量子数相同而角量子数 不同的电子，能量不同
主量子数相同时，角量子数的值愈大， 能量愈高
单电子体系：Ens = En ＜End ＜Enf
磁量子数m 取值范围：整数和零，受到角量子数 l 的限
第六章 原子结构和分子结构
第一节 原子结构 第二节 分子结构 第三节 氢键
第一节 原子结构
原子结构的知识是认识各种物质结构和 性质的基础。人类对原子结构的认识，经历 了 几 千 年 的 探 索 ， 量 子 力 学 (quantum mechanics) 的现代概念揭示了微观世界粒子 运动的规律。 量子力学特征： 1.运动状态的不确定性
2.能量的量子化
基本粒子（原子、分子、离子和电子） 的运动不遵守经典力学规律。必须采用量子 力学的方法描述它们的运动状态。
量子力学的基础是：波粒二象性、测不 准原理和薛定锷方程。
——核外电子运动状态的现代概念
1. 电子具有波粒二象性，它具有质量、能量 等粒子特征，又具有波长这样的波的特征。 电子的波动性与其运动的统计规律相联系， 电子波是概率波；
归纳一：量子数的意义
n 电子层
l 电子亚层
n ，l 能级
n ，l，m 轨道
1,0,0——1s、2,0,0——2s、2,1,0——2pz、 2,1,±1——2px、2py
n ，l，m，s 运动状态
+11Na (2)(2,6)(1) 1, 0, 0, (+1/2); 1, 0, 0, (-1/2)
量子力学——原子轨道 =波函数 基态氢原子轨道的波函数
1s(r, , ) A1eBr
1
4
氢原子2s激发态轨道的波函数

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故每一电子层中可多的轨道总数为n2。
自旋量子数ms 取值：+1/2 、- 1/2 意义：表示同一轨道中电子的两种自旋状态、两个方向，
顺（逆）时针常用↓或↑表示。
故每一电子层中可容纳的电子总数为2n2。
小结
➢主量子数 n 决定原子轨道半径（电子层）大小和电子能量。 ➢角量子数 l 决定电子运动区域或电子云形状,也影响能量。 ➢磁量子数 m 决定电子运动区域或电子云在空间的伸展方向。 ➢自旋量子数 ms 决定电子的自旋状态（或自旋方向）。
E2p
E3s、E3p、 E4s、E4p、E4d、
E3d
E4f
磁量子数（m） m取值： 0、±1、±2….±l，
意义：表示原子轨道在空间的伸展方向，每一个m值代表一个 伸展方向或原子轨道。m与能量无关；取值受l的制约。
n =1 l=0 n =2 l=0
l=1
m =0
m =0 m = -1
m =1 m =0
·具有不确定性，不遵循牛顿力学 ·电子主要在离氢原子核较近的球形空间里运动，就像
一团带负电的云雾笼罩在原子核周围，称为电子云。
核外电子运动状态的描述 一 【原子轨道和波函数】 二 【四个量子数】
原子轨道和波函数
1926年薛定谔（奥地利）从微观粒子的二
象性出发，建立了著名的薛定谔方程，用来描
述核外电子的运动状态。
练习
写出1-36号元素的电子排布式，其排布有何规律？
原子序数 元素符号 电子层结构 原子序数 元素符号 电子层结构
1
H
1s1
2
He
1s2
3
Li
1s22s1
11
V
[Ne]3s1
4