第一章 原子结构
一、关键词
1.核外电子运动的描述
量子化特性和波粒二象性是微观粒子所共有的特征，因而核外电子运动状态不能用经典力学来描述。
量子数与对应的原子轨道主量子数（n） 1 2 3 4
角量子数（l） 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3
电子亚层符号 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d
4f
磁量子数（m） 0 0 0
±1 0 0
±1 0
±1
±2 0 0
±1 0
±1
±2 0
±1
±2
±3
亚层轨道数（2l+1） 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7
轨道数n2 1 4 9 16
容纳的电子数2n2 2 8 18 32
2.电子层结构与元素周期表
元素的分区与原子结构的关系
区 包括的族 价电子层构型
s 区 ⅠA、ⅡA族 ns1~2
p 区 ⅢA~ⅦA族，0族 ns2np1~6
d 区 ⅢB~VIIB族，Ⅷ族 （n-1）d1~9ns0~2
ds 区 ⅠB、ⅡB 族 （n-1）d10 ns1~2
f 区 镧系、锕系元素 （n-2）f0~14（n-1）d0~2 ns2
3.元素性质递变规律
元素基本性质变化趋势
基本性质 原子半径 电离能 电子亲和能 电负性
同周期 减小 增大 增大 增大
同族 增大 减小 减小 减小 二、学习感悟
1.原子结构模型的演变历史给我们的启迪
原子结构模型是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹。一种模型代表了人类对原子结构认识的一个阶段。人类认识原子的历史是漫长的、无尽的，随着科学技术的发展，人类对原子的认识过程还会不断深化。①化学认识发展的规律和所有科学认识发展的规律一样是继承、积累和突破。②实验方法是科学研究的一种重要方法，实验手段的不断改进促使化学理论向前发展。人类对原子结构的认识体现了人类认识自然的历程，向我们提示了一个科学理论发展的模式：实践-认识-再实践-再认识。
2.研究原子结构涉及较深的数学知识和物理知识
1 无机化学简介
10级生物科学三班 张涛 学号：2010511172
无机化学是研究无机物质的组成、性质、结构和反应的科学，它是化学中最古老的分支学科。无机物质包括所有化学元素和它们的化合物，不过大部分的碳化合物除外。(除二氧化碳、一氧化碳、碳酸、二硫化碳、碳酸盐等简单的碳化合物仍属无机物质外，其余均属于有机物质。)无机化学是除碳氢化合物及其衍生物外，对所有元素及其化合物的性质和他们的反应进行实验研究和理论解释的科学，是化学学科中发展最早的一个分支学科。过去认为无机物质即无生命的物质，如岩石、土壤，矿物、水等；而有机物质则是由有生命的动物和植物产生，如蛋白质、油脂、淀粉、纤维素、尿素等。1828年德意志化学家维勒从无机物氰铵制得尿素，从而破除了有机物只能由生命力产生的迷信，明确了这两类物质都是由化学力结合而成。现在这两类物质是按上述组分不同而划分的。无机机化学只是化学反应中的冰山一角，化学反应主要以有机为主。
无机化学具有悠久的 历史。
原始人类即能辨别自然界存在的无机物质的性质而加以利用。后来偶然发现自然物质能变化成性质不同的新物质，于是加以仿效，这就是古代化学工艺的开始。
如至少在公元前6000年，中国原始人即知烧粘土制陶器，并逐渐发展为彩陶、白陶，釉陶和瓷器。公元前5000年左右，人类发现天然铜性质坚韧，用作器具不易破损。后又观察到铜矿石如孔雀石 (碱式碳酸铜)与燃炽的木炭接触而被分解为氧化铜，进而被还原为金属铜，经过反复观察和试验，终于掌握以木炭还原铜矿石的炼铜技术。以后又陆续掌握炼锡、炼锌、炼镍等技术。中国在春秋战国时代即掌握了从铁矿冶铁和由铁炼钢的技术，公元前2世纪中国发现铁能与铜化合物溶液反应产生铜，这个反应成为后来生产铜的方法之一。
化合物方面，在公元前17世纪的殷商时代即知食盐(氯化钠)是调味品，苦盐(硫酸镁)的味苦。公元前五世纪已有琉璃(聚硅酸盐)器皿。公元七世纪，中国即有焰硝(硝酸钾)、硫黄和木炭做成火药的记载。明朝宋应星在1637年刊行的《天工开物》中详细记述了中国古代手工业技术，其中有陶瓷器、铜、钢铁、食盐、焰硝、石灰、红矾、黄矾、等几十种无机物的生产过程。由此可见，在化学科学建立前，人类已掌握了大量无机化学的知识和技术。
无机化学第四版
无机化学是关于无机化合物的研究，无机化合物是由两种或两种以上的元素通过化学键结合而形成的化合物。无机化学在许多领域都有应用，例如饮用水处理、医药、材料科学、环境保护等。
在本书第四版中，无机化学的一些主要概念和原则被介绍和探讨。其中之一是周期表，它是根据元素的原子序数和化学性质排列的表格，它可以用于预测不同元素的一些化学性质。周期表分为18个周期和7个横行，根据这个表格，可以发现周期表中越往上，原子的半径越小，化学反应性越高，越往右，电子亲和力越大。周期表中有一些特殊元素，包括稀有土族元素和过渡金属。稀有土族元素的特点是它们具有相似的化学性质，并且它们共同的电子排布为f电子，过渡金属的特点是它们具有相似的原子结构，包括一定数量的d电子。
无机化学研究中的另一个核心概念是化学键，它是通过共价键、离子键和金属键形成的。共价键是通过一对电子在两个原子之间共享而形成的，这是最强的化学键类型之一。离子键是由正负离子之间的静电相互吸引力形成的，它是离子型物质的形成基础。金属键是由带电子云的金属原子之间的相互吸引力形成的，它是专为金属和非金属之间的化合物设计的。
本书还介绍了无机化合物的一些主要类别，它们包括硫酸盐、氧化物、氢氧化物、卤化物和配位化合物等。硫酸盐是指由硫酸根离子和阳离子组成的化合物，例如CaSO4、MgSO4等。氧化物是指由氧元素和金属或非金属元素结合而成的化合物，例如Fe2O3和SiO2等。氢氧化物则是指由氢氧根离子和阳离子组成的化合物，例如NaOH和KOH等。卤化物是由卤族元素和金属或非金属元素结合而形成的，例如NaCl和AgCl等。配位化合物是具有中央金属离子和周围给体分子或离子形成的化合物，例如[Co(NH3)6]Cl3。
无机化学还涉及分析化学的一个分支，其中分析化学是一种研究物质成分和性质的科学。无机分析化学是指用于分析无机化合物样品中的组分和结构的方法和技术，包括重量分析、电化学分析、光学分析和谱学分析等。这些技术可以用来确定无机样品的成分和结构。
无机化学上册课程
无机化学上册课程
无机化学是化学的一个分支，研究除烷基和烯基化合物外的大部分化合物，包括无机化合物、无机材料和多种金属配合物。无机化学上册包含了以下几个具体的学习内容：
1. 原子结构和元素周期表
原子结构和元素周期表是无机化学的基础。学习原子结构和元素周期表是为进一步学习无机化合物及其性质打下坚实的基础。
2. 化学键
化学键是化学反应的基础。深入了解化学键类型及其形成原因有利于更好地理解有机化合物和无机化合物的形成、变化及其性质。
3. 离子化合物
离子化合物是无机化学最基础的化合物范畴。了解离子化合物的组成、结构、性质和化学反应有助于更好地理解其他无机化合物。
4. 氧化还原反应
氧化还原反应是一类重要的化学反应，涉及大量的氧化还原方程式和反应机理。深入掌握氧化还原反应的各种类型及其应用有利于研究更加复杂的无机化合物。
5. 配合物化学
配合物是由中心金属离子或原子与配体相连而成的化合物。学习配合物的结构、性质和化学反应有助于理解复杂的无机化合物，如催化剂、生物分子和金属化合物。
6. 生物无机化学
生物无机化学是化学与生命科学的交叉领域，研究了生命机体中的无机元素和与之相关的化学反应。了解生物无机化学的原理和应用，有利于深入理解生命过程中的关键化学反应，例如酶促反应和催化剂。
总体来说，无机化学上册课程通过系统、深入地探究无机化合物的结构和性质，为学生提供了更加全面的无机化学知识背景。此外，了解无机化合物的反应机理及其应用也有助于学生更加深刻地理解无机化学的本质。
