基础化学1第一章 物质结构基础
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《物质结构基础》第一部分原子的结构和性质第一节原子的结构1、能层(1)原子核外的电子是分层排布的。
根据电子的能级差异,可将核外电子分成不同的能层。
(2)每一能层最多能容纳的电子数不同:最多容纳的电子数为2n2个。
(3)离核越近的能层具有的能量越低。
(4)能层的表示方法:能层一二三四五六七……符号K L M N O P Q ……最多电子数 2 8 18 32 50 ……离核远近由近————————————→远能量高低由低————————————→高2、能级在多电子的原子中,同一能层的电子,能量也可以不同。
不同能量的电子分成不同的能级。
【提示】①每个能层所包含的能级数等于该能层的序数n,且能级总是从s能级开始,如:第一能层只有1个能级1s,第二能层有2个能级2s和2p,第三能层有3个能级3s、3p、3d,第四能层有4个能级4s、4p、4d和4f,依此类推。
②不同能层上的符号相同的能级中最多所能容纳的电子数相同,即每个能级中最多所能容纳的电子数只与能级有关,而与能层无关。
如s能级上最多容纳2个电子,无论是1s还是2s;p能级上最多容纳6个电子,无论是2p还是3p、4p能级。
③在每一个能层(n)中,能级符号的排列顺序依次是ns、np、nd、nf……④按s、p、d、f……顺序排列的各能级最多可容纳的电子数分别是1、3、5、7……的两倍,即分别是2、6、10、14……3、基态原子与激发态原子(1)基态原子为能量最低的原子。
基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子。
(2)基态原子与激发态原子相互转化与能量转化关系:4、构造原理与基态原子的核外排布随着原子核电荷数的递增,绝大多数元素的原子核外电子的排布将遵循如图的排布顺序,我们将这个顺序成为构造原理。
(1)它表示随着原子叙述的递增,基态原子的核外电子按照箭头的方向在各能级上依此排布:1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s……这是从实验得到的一般规律,适用于大多数基态原子的核外电子排布。
第一章物质结构基础【知识导航】“上帝粒子”:希格斯玻色子(英语:Higgs boson)是粒子物理学标准模型中所预言的最后一种基本粒子(模型预言了62种基本粒子,已发现61种,包括质子、中子、电子、夸克等),以物理学者彼得·希格斯命名,是一种具有质量的玻色子,没有自旋,不带电荷,非常不稳定,在生成后会立刻衰变。
2012年7月4日,CERN(欧洲核子研究组织)宣布LHC(大型强子对撞机)的紧凑渺子线圈探测到两种新粒子,这两个粒子极像希格斯玻色子,但还有待物理学者进一步分析确定。
——维基中文百科【重难点】1.原子的电子层结构原子核是由质子和中子组成的,原子核与核外电子又一同构成了原子。
由于单质和化合物的化学性质主要取决于核外电子的运动状态,因此,在化学中研究原子结构主要在于了解核外电子运动的规律。
(如图1-1)图1-1 原子的结构图1-2 核外电子运动2.核外电子运动的特性核外电子运动无法用牛顿力学来描述,具有测不准性。
(如图1-2)(1)核外电子运动规律的描述电子云:电子在原子核外空间出现的概率密度分布。
(如图1-3)是p电子云的形状。
离核越近,电子云密度越大;离核越远,电子云密度越小。
(如图1-4)图1-3 p亚层结构图1-4 核外电子概率分布(2)核外电子运动状态的描述——四个量子数(n、l、m、m s)多电子原子中,决定能量的量子数是n、l。
(3)核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理及洪特规则。
根据n+0.7l的整数部分相同,近似分成若干近似的能级组。
3.原子结构与周期律元素周期律:元素的性质(原子半径、电离能、电负性、金属性等)随着核电荷数的递增而呈现周期性的变化。
一般而言,同一周期元素,从左到右原子半径逐渐减小,电离能和电负性逐渐增大,金属性减弱,非金属性增强。
同一族元素,从上到下原子半径逐渐增大,电离能和电负性逐渐减小,金属性增强,非金属性减弱。
周期表中共有7个周期,16个族(7个主族、7个副族、1个0族、1个第Ⅷ族)。
高一上化学知识点第一章化学是自然科学的重要分支,它研究物质的组成、性质、结构和变化规律。
高中化学作为基础课程之一,涵盖了丰富的知识点。
本文将介绍高一上学期化学知识点的第一章内容,包括物质的结构、性质与分类,以及元素的周期律等。
一、物质的结构物质是构成一切事物的基本单位。
根据物质的结构,我们可以将其分为单质和化合物两大类。
单质是由同种元素构成的纯净物质,如氧气、水银等。
化合物则是由不同元素以一定比例结合而成的物质,如水、二氧化碳等。
在化合物中,原子通过化学键结合在一起,形成分子或离子。
分子是由非金属元素通过共价键结合而成的,如氧气分子O2、水分子H2O等。
离子是由金属元素和非金属元素通过离子键结合而成的,如氯化钠NaCl、氢氧化钠NaOH等。
二、物质的性质与分类物质的性质是指物质表现出来的各种特征和行为。
根据物质的性质,我们可以将其分为物理性质和化学性质。
物理性质是在不改变物质组成的情况下可以观察到的性质,如颜色、形状、密度等。
化学性质则是物质与其他物质发生反应时表现出来的性质,如燃烧、腐蚀等。
物质还可以按照其在化学反应中的参与方式进行分类。
反应物是指参与反应并被消耗的物质,生成物则是反应过程中生成的物质。
根据反应物和生成物的不同,我们可以将物质分为单质反应和化合物反应两大类。
三、元素的周期律元素是组成物质的基本单位,目前已知的元素共有118种。
元素的周期律是指元素按照一定规律排列的系统。
按照元素的周期律,我们可以将元素分为周期表中的不同区域,如周期、主族、过渡元素等。
元素周期表是将元素按照原子序数递增的顺序排列而成的表格。
每个元素都有自己独特的原子序数、原子符号和原子质量。
周期表中的横行被称为周期,共有7个周期。
周期表中的竖列被称为族,共有18个主族和10个过渡族。
元素周期表的主要特征是周期性规律。
原子序数递增的元素,其物理性质和化学性质都表现出周期性变化。
例如,同一周期内的元素,原子半径逐渐减小,电子亲和能逐渐增大;同一族的元素,具有相似的化学性质,如钠、铜等都属于1A族元素,具有较强的金属性质。
现吨市安达阳光实验学校高中化学竞赛辅导《第一章物质结构》练习及答案第一章物质结构1、在有机溶剂里令n摩尔五氯化磷与n摩尔氯化铵量地发生完全反,释放出4n摩尔的氯化氢,同时得到一种白色的晶体A。
A的熔点为113℃,在减压下,50℃即可升华,在1Pa下测得的A的蒸汽密度若换算成状况下则为15.5g/L。
(1)通过计算给出A的分子式。
(2)分子结构测的结论表明,同种元素的原子在A分子所处的环境毫无区别,试画出A的分子结构简图(即用单键一和双键=把分子里的原子连接起来的路易斯结构式)。
2、PCl5是一种白色固体,加热到160℃不经过液态阶段就变成蒸气,测得180℃下的蒸气密度(折合成状况)为9.3g/L, 极性为零,P—Cl键长为204pm 和211pm两种。
继续加热到250℃时测得压力为计算值的两倍。
PCl5在加压下于148℃液化,形成一种能导电的熔体,测得P—Cl的键长为198pm和206pm 两种。
(P、Cl相对原子质量为31.0、35.5)回答如下问题:(1)180℃下PCl5蒸气中存在什么分子?为什么?写出分子式,画出立体结构。
(2)在250℃下PCl5蒸气中存在什么分子?为什么?写出分子式,画出立体结构。
(3)PCl5熔体为什么能导电?用最简洁的方式作出解释。
(4)PBr5气态分子结构与PCl5相似,它的熔体也能导电,但经测其中只存在一种P-Br键长。
PBr5熔体为什么导电?用最简洁的形式作出解释。
3、NO的生物活性已引起家高度。
它与超氧离子(O2—)反,该反的产物本题用A为代号。
在生理pH值条件下,A的半衰期为1~2秒。
A被认为是人生病,如炎症、中风、心脏病和风湿病引起大量细胞和组织毁坏的原因。
A在巨噬细胞里受控生成却是巨噬细胞能够杀死癌细胞和入侵的微生物的重要原因。
家用生物拟态法探究了A的基本性质,如它与硝酸根的异构化反。
他们发现,当16O 标记的A在18O标记的水中异构化得到的硝酸根有11% 18O,可见该反历程复杂。
大一化学第一章知识点化学是一门自然科学,研究物质的组成、结构、性质、变化规律以及与能量的关系。
大一化学的第一章主要介绍了化学的基本概念和理论,为后续学习打下了基础。
本文将对大一化学第一章的知识点进行详细讲解。
一、物质的组成和性质1. 原子结构原子是构成物质的最基本单位,由质子、中子和电子组成。
质子带有正电荷,中子电荷中性,电子带有负电荷。
原子核由质子和中子组成,电子以轨道形式绕核运动。
2. 元素和化合物元素是由具有相同原子数的原子组成的物质,可以通过化学反应转化为其他物质。
化合物是由不同元素组成,以特定比例结合而成的物质。
3. 物质的性质化学性质和物理性质是物质的两个基本性质。
化学性质是指物质在与其他物质发生反应时的性质,物理性质是指物质在不改变其组成的情况下展示的性质。
二、化学反应和化学方程式1. 化学反应的定义化学反应是指物质发生组成、结构或性质变化的过程。
反应物参与反应后生成产物,反应过程符合质量守恒和能量守恒的定律。
2. 化学方程式化学方程式是描述化学反应的表示方法,由反应物和产物组成,通过反应物和产物的化学式及其系数来表示反应的摩尔比。
化学方程式中需要满足质量守恒和电荷守恒。
三、原子量和分子量1. 原子量原子量是用来表示一个元素的一个原子的质量,一般以相对原子质量单位(atomic mass unit, amu)为单位。
2. 分子量分子量是化合物中一个分子的质量,一般以相对分子质量单位(molecular mass unit, amu)为单位。
分子量可以通过各组成元素相对原子质量的乘积求得。
四、化学计量1. 摩尔和摩尔质量摩尔是化学计量中的单位,表示物质中的粒子数。
摩尔质量是物质中一个摩尔的质量,单位为克/摩尔。
2. 反应的计量关系反应的计量关系通过化学方程式中的系数来确定,可以用于计算反应物和产物之间的物质转化关系。
五、溶液和浓度计算1. 溶液的定义和分类溶液是由溶质溶解在溶剂中形成的均匀混合物。
第一章物质结构基础一、选择题1、下列各组量子数,不正确的是------------------- ( B )A.n=2,l=1,m=0,m s=-1/2 B.n=3,l=0,m=1,m s=1/2C.n=2,l=1,m=-1,m s=1/2 D.n=3,l=2,m=-2,m s=-1/22、下列各组量子数中,合理的一组是---------------------------- ( A )A.n=3,l=1,m1 =+1,m s=+1/2 B.n=4,l=5,m1 =-1,m s= +1/2C.n=3,l=3,m1 =+1,m s=-1/2 D.n=4,l=2,m1 =+3,m s= -1/23、原子序数为19 的元素的价电子的四个量子数为----------- ( D )A.n=1,l=0,m=0,m s =+1/2 B.n=2,l=1,m=0,m s =+1/2C.n=3,l=2,m=1,m s =+1/2 D.n=4,l=0,m=0,m s =+1/24、在下列各组量子数中,其合理状态的一组是----------------- ( D)A. n = 1, l = 1, m = 0 B. n = 2, l = 1, m = 2C. n = 2, l = 0, m = 1 D. n = 3, l =1, m = 05、在等价轨道的d轨道中电子排布成,而不排布成,其最直接的根据是-------------------- ( D )A.能量最低原理B.Pauli原理C.原子轨道能级图D.洪特规则6、若将N 原子的基态电子构型写成1s2 2 s 2 2p x2 2p y1,这违背了--------------------------------- ( B )A.泡里原理B.洪特规则C.对称性一致的原则D.玻尔理论7、下列电子排布式中不正确的是:DA.1s2 B.1s22s22p3 C.1s22s22p63s23p63d3 4s2 D.1s22s22p63s23p63d4 4s28、下列分子中心原子是sp2杂化的是--------------------------- ( C )A. PBr3 B. CH4 C. BF3 D. H2O9、元素N的核外电子正确排布是-------------------------- ( A )A. 1s22s22p x12p y12p z1 B. 1s22s12p x22p y12p z1 C. 1s22s22p x22p y1 D. 1s22s22p x12p y2 10、在B、C、N、O四种元素中,第一电离能最大的是-------------------- ( C )A. B B. C C. N D. O11、下列离子半径变小的顺序正确的是---------------------- ( A )A. F->Na+>Mg2+>Al3+ B. Na+>Mg2+>Al3+>F-C. Al3+>Mg2+>Na+>F- D. F->Al3+>Mg2+>Na+12、下列的等电子离子中半径最小的是------------------------- ( A)A. Al3+ B. Na+ C. F- D. O2-13、既存在离子键和共价键,又存在配位键的化合物是--------------------- ( C )A. H3PO4 B. Ba(NO3)2 C. NH4F D. NaOH14、下列物质中,属于共价化合物的是----------------------- ( C )A. I2 B. BaCl2 C. H2SO4 D. NaOH15、下列物质中,既有离子键又有共价键的是------------------- ( C )A. KCl B. CO C. Na2SO4D. NH4+16、下列分子中,中心原子采取不等性sp3杂化的是-------------------------- ( C )A. BF3 B. BCl3 C. H2O D. SiCl4 17、下列分子中,键和分子均具有极性的是--------------------------- ( D )A. Cl2 B. BF3 C. CO2 D. NH3 18、氨气分子空间构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为------------------------- ( C ) A.两种分子的中心原子杂化轨道类型不同,NH3为sp2型杂化,而CH4是sp3型杂化。
第一章物质结构基础1-1.简答题(1) 不同之处为:原子轨道的角度分布一般都有正负号之分,而电子云角度分布图均为正值,因为Y平方后便无正负号了;除s轨道的电子云以外,电子云角度分布图比原子轨道的角度分布图要稍“瘦”一些,这是因为︱Y︱≤ 1,除1不变外,其平方后Y2的其他值更小。
(2) 几率:电子在核外某一区域出现的机会。
几率密度:电子在原子核外空间某处单位体积内出现的几率,表示微粒波的强度,用电子云表示。
(3) 原子共价半径:同种元素的两个原子以共价单键连接时,它们核间距离的一半。
金属半径:金属晶体中相邻两个金属原子核间距离的一半。
范德华半径:分子晶体中相邻两个分子核间距离的一半。
(4) BF3分子中B原子采用等性sp2杂化成键,是平面三角形;而NF3分子中N原子采用不等性sp3杂化,是三角锥形。
(5)分子式,既表明物质的元素组成,又表示确实存在如式所示的分子,如CO2、C6H6、H2;化学式,只表明物质中各元素及其存在比例,并不表明确实存在如式所示的分子,如NaCl、SiO2等;分子结构式,不但表明了物质的分子式,而且给出了分子中各原子的具体联接次序和方式,像乙酸的结构式可写为C HH HC OO H其结构简式可记为CH 3COOH 。
1-2解 1错;2错;3对;4对;5对;6错。
7对;8错;9对 10错;11错;12错。
1-3 波动性;微粒性1-4. 3s=3p=3d=4s ;3s< 3p< 4s <3d ;3s< 3p< 3d< 4s ; 1-5 32;E 4s < E 4p < E 4d < E 4f ; 第六周期;La 系;2;铈(Ce) 1-6 HF>HCl>HBr>HI ;HF>HCl>HBr>HI;HF<HCl<HBr<HI;HF>HI>HBr>HCl 。
第一章物质结构基础1、四个量子数(1) 主量子数(n):电子所处的电子层。
(2) 副(角)量子数(l) :电子所处的电子亚层及电子云的形状。
l值受n限制,可取0,1……,n-1。
(3) 磁量子数(m):轨道在空间的伸展方向。
m的取值受l的限制(0、±1 … ±l),共(2l+1)个。
(4) 自旋量子数(m s):描述电子自旋的状态。
取值+1/2和-1/22、屏蔽效应与钻穿效应(1)屏蔽效应:内层电子对外层电子的排斥作用,削弱了原子核对外层电子的吸引力,使有效核电荷数减小(2)钻穿效应:外层电子钻入原子核附近而使体系能量降低的现象。
导致能级交错:如:E4s<E3d3、核外电子排布原理(1) 泡利不相容原理:每个轨道至多能容纳两个自旋方向相反的电子。
(2)能量最低原理:核外电子的分布在不违反泡利原理的前提下,优先占据能量较低的轨道,使整个原子系统能量最低。
(3)洪特规则:在n、l相同的轨道上分布电子时,将尽可能占据m 值不同的轨道,且自旋平行。
等价轨道在电子全充满、半充满、和全空时的状态比较稳定。
原因:两个电子占据同一轨道时,电子间排斥作用使系统的能量升高。
4、原子半径(1)原子半径分类:自由原子半径:电子云的径向分布函数D(r) 的最大值。
共价半径:单质分子中两个相邻原子的核间距一半。
范德华半径:分子晶体中,不同分子的相邻两原子核间距的一半。
注:同一元素的范德华半径较共价半径大。
金属半径:固体中测定两个最邻近原子的核间距一半。
(适用金属元素。
)(2)原子半径变化的周期性同周期:主族元素,自左向右原子半径逐渐减小。
d区过渡元素,原子半径略有减小;从IB 族元素起,原子半径反而有所增大。
同族:主族元素,自上而下,原子半径显著增大。
副族元素,自上而下,原子半径也增大,但幅度较小。
5、电离能:气态原子失去电子变为气态阳离子,克服核电荷对电子的吸引力而消耗的能量。
元素原子的电离能越小,越容易失去电子;越大,越难失去电子。
第一篇物质结构基础第一章原子结构和元素周期系第二章分子结构第三章晶体结构第四章配合物第二篇化学热力学与化学动力学基础第五章化学热力学基础第六章化学平衡常数第三篇水溶液化学原理第九章酸碱平衡第十章沉淀平衡第十一章电化学基础第十二章配位平衡第四篇元素化学(一)非金属第十三章氢和稀有气体第十四章卤素第十五章氧族元素第十六章氮磷砷第十七章碳硅硼第十八章非金属元素小结第五篇元素化学(二)金属第二十一章p区金属第二十二章ds 区金属第二十三章 d 区金属(一)第四周期d区金属要求绪论教学基本要求:理解化学研究的对象、内容、目的和方法。
了解化学发展的现状。
掌握学习化学的正确方法。
第一篇物质结构基础第1章原子结构与元素周期系教学基本要求:初步了解原子能级、波粒二象性、原子轨道(波函数)和电子云等原子核外电子运动的近代概念。
熟悉四个量子数对核外电子运动状态的描述。
熟悉s、p、d原子轨道的形状和伸展方向。
掌握原子核外电子排布的一般规律和各区元素原子层结构的特征。
会从原子半径、电子层构型和有效核电荷来了解元素的性质。
熟悉电离能、电子亲合能、电负性及主要氧化值的周期性变化。
1.本章第1、2、3节讨论原子、元素、核素、同位素、同位素丰度、相对原子质量等基本概念。
其中相对原子质量(原子量)是最重要的,其余都是阅读材料。
2.本张第4节讨论氢原子的玻尔行星模型,基本要求是建立定态、激发态、量子数和电子跃迁4个概念,其他内容不作为教学要求。
3.第5节是本章第1个重点。
基本要求是初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法;初步理解核外电子的运动状态;掌握核外电子可能状态的推算。
本节小字部分为阅读材料。
4.第6节是本章第2个重点。
基本要求是掌握确定基态原子电子组态的构造原理,在给定原子序数时能写出基态原子的电子组态;掌握多电子原子核外电子状态的基本规律,特别是能量最低原理。
本节小字内容不作教学要求。
5.第7、8节是本章最后1个重点。
习题解答(第一章物质结构基础)思考与习题1.填空题(1)原子核外电子运动具有波粒二象性、能量变化不连续的特征,其运动规律可用量子力学来描述。
(2)当主量子数为3时,包含有3s、3p、3d三个亚层,各亚层为分别包含1、3、5个轨道,分别能容纳2、6、10个电子。
(3)同时用n、l、m和m s四个量子数可表示原子核外某电子的运动状态;用n、l、m 三个量子数表示核外电子运动的一个轨道;而n、l两个量子数确定原子轨道的能级。
(4)改错的现象称为能级交错。
3d4S(6)原子序数为35的元素,其基态原子的核外电子分布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,用原子实表示为[Ar]3d104s24p5,其价电子构型为4s24p5,价电子构型的轨道表示式为;该元素位于元素周期表的第ⅦA 族,第四周期,元素符号是Br 。
(7)等价轨道处于全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时,具有较低的能量,比较稳定。
这一规律通常又称为洪德规则的特例。
(8)原子间通过共用电子对而形成的化学键,叫做共价键。
共价键的本质是原子轨道的重叠,其形成条件是两个具有自旋相反单电子的原子轨道,尽可能达到最大重叠。
(9)表征化学键性质的物理量,统称为键参数,常用的有键能、键长、键角。
(10)H2S分子的构型为V形,中心原子S采取sp3不等性杂化,键角∠HSH<109°28′(提示:填写>,=或<)。
(11)完成下表2.选择题(1)下列原子轨道中,属于等价轨道的一组是( C )。
A .2s ,3sB .2p x ,3p xC .2p x ,2p yD .3d xy ,4d xy(2)下列用一套量子数表示的电子运动状态中,能量最高的是( B )。
A .4,1,-1,-12B .4,2,0,-12C .4,0,0,+12D .3,1,1,+12(3)下列不存在的能级是( C )。
一、思考题1. 试述下列各名词的意义(1)量子化 (2)物质波 (3)波函数 (4)原子轨道(5)几率密度 (6)量子数 (7)电子云2. 原子中的能级主要由哪些量子数来确定?答案:原子轨道能量的高低(也称能级)主要由主量子数n 和角量子数l 决定。
当l 相同时,n 越大,原子轨道能量E 越高,例如E1s<E2s...电子在原子中的运动状态,可以用n,l,m,ms 四个量子数来描述。
3. 试述描述核外电子运动状态的四个量子数的意义和它们的取值规则。
答案:(1)主量子数(n ) 它代表核外电子距核的远近和原子轨道能量大小。
n 取值:任意正整数n=1,2,3,…… n =1为第一电子层或称K 层,距核最近,n =2为第二电子层或称L 层,余类推。
离核近,电子的能量较低,离核远则电子能量较高。
因此主量子数n 对于确定电子的能量具有决定性的作用。
(2)角量子数(l ) 决定原子轨道(或电子云)的形状,表示每一主层中不同的亚层。
l 取值:小于n 的非负整数l =0,1,2,……(n-1)l=0 时,原子轨道(或电子云)是球形对称的,称为s 轨道(或s 电子云)。
l=1 时,原子轨道(或电子云)是纺棰形(或哑铃形)分布,称为p 轨道。
l=2 时,原子轨道(或电子云)呈花瓣形分布,称为d 轨道(或d 电子云)。
l=3 时,原子轨道(或电子云)形状复杂,称为f 轨道(或f 电子云)。
l 代表电子所在的亚层 ,角量子数l : 0 1 2 3 - - - -电子亚层符号: s p d f - - - -对多电子原子来讲,电子的能量由n 、l 决定。
(3)磁量子数(m ) 同一电子层中某一特定形状的原子轨道可以在空间有不同的伸展方向,从而得到若干空间取向不同而能量相同的原子轨道,称为等价轨道。
m 决定原子轨道(或电子云)的空间伸展方向。
m 取值:绝对值不大于l 的所有值m =0,±1,±2……±l 有(2 l +1)个取值l=0 时,m 有一个取值,即m =0,s 轨道球形对称,在空间只有一个取值,轨道无方向性。
第一章:物质结构基础Chapter 1:Structure of substance第一节:原子结构本节教学目的要求:只是核外电子的运动状态发生变化。
因此,要说明化学反应的本质,了解物质的性质与结构的关系,推测新化合物合成的可能性,就必须了解原子结构,特别是原子的电子层结构。
一、原子结构理论的发展概况1、道尔顿(John Dalton )的原子论——物质由原子构成,原子不可再分。
2、原子的含核模型1911年,卢瑟福通过α粒子散射实验认为:原子的中心有一个带正电的原子核,电子在它的周围旋转,原子中绝大部分是空的。
电子的质量极小(质子的1/1836),原子的质量主要集中在原子核上,由质子数和中子数决定,原子是电中性的。
核外电子数=核内质子数=核外电子数=原子序数 质量数(A )=质子数(Z )+中子数(N )原子核 质子 Z其关系为:原子X AZ中子 A-Z核外电子 Z3、原子结构的玻尔模型玻尔提出原子中的电子能量也是不连续的、量子化的。
并假设: (1)定态假设 原子中电子在固定轨道上旋转,不吸收能量。
(2)能级的概念 原子在不同轨道上旋转时,有不同的能量(能级)。
2n BE -= 式中 n ——量子数,1,2,3……;B ——2.18×10-18J基态:能量最低状态,如氢原子n =1的状态。
激发态:能量较高状态,如氢原子n =,3,4……的状态。
(3)跃迁时有能量放出或吸收 νh E E E =∆=-12, 式中 h ——普朗克常数,h =6.626×10-34J·s ;ν——辐射能的频率,s -1;E ——辐射能,J 。
在氢原子光谱中,电子从n =3,4,5,6,7跃迁回到n =2时,放出可见光中的五条光谱(其波长为λ=C /ν,C =3×108m /s ),即H α(656.3)、青H β(486.1)、蓝H γ(434.0)、紫H δ(410.2)、紫H ε(390.0)。
高一化学必修一第一章第一章化学基本概念一、化学的起源与发展化学是一门关于物质结构、性质与变化的学科,它的研究对象是物质的本质、组成、结构、性质以及转化等方面。
化学作为一门独立的学科,起源于古人炼金术的实践和理论探索。
到了近代,化学由于许多新的发现和理论的提出,得以从一门追求黄金的「黑魔法」转化为一门严密的科学。
科学的研究方式也随之进步,从传统的实验室操作和经验总结,发展为一门依赖于定量分析、现代仪器和计算机的高度技术化学科。
二、化学的对象——物质(一)物质的概念和分类物质是构成物体的基本元素,包括固体、液体、气体和等离子体等。
固体物质有密度大、形态稳定、容易储存等优点;液体物质有流动性、易于适应形状变化的特性;气体物质有体积大、分子间距离大、动能大等特点;等离子体物质中电子、离子、原子等以高能态形式存在,是高温等条件下最常见的第四态物质。
物质可以按其化学特性、聚合状态、来源、用途、危险程度等多种方式进行分类。
化学性质是指一种物质与其他物质作用后发生化学变化的能力,如与氧气反应生产二氧化碳;聚合状态是指物质的形态状态,包括固态、液态、气态和等离子态等;来源和用途方面的分类主要是按照人们使用物质的目的和需求进行分类,如自然物质、人工合成物质等;危险程度的分类是按照物质对人体、环境及其他生物的危害程度进行的。
(二)物质的基本性质物质的基本特性包括:物质的质量、体积、密度、化学性质、物态特征、物理性质等。
其中,质量是物质固有的一个基本量,它的单位是千克;体积是空间中的容积大小,通常用立方米、升等单位来表示;密度是单位质量下物质的体积,表示了物质的紧密度,是一个常用的物质质量测量指标。
化学性质是指物质与其他物质接触时发生的化学反应,如氧化、还原、酸碱中和等;物态特征是指物质在不同温度、压力等条件下呈现的不同状态,如氮气在常压下为气态,-196℃下则为液态;物理性质是指物质在受到外力作用下所表现出来的性质,包括热学、电学、光学、力学等。
化学必修一第一章知识点总结第一章:物质结构与性质1. 物质的分类物质可分为元素和化合物。
元素是由同类原子组成的,如金属铜、非金属氧等。
化合物由不同元素的原子组成,如水、二氧化碳等。
2. 原子结构原子由质子、中子和电子组成。
质子带正电荷,中子不带电荷,电子带负电荷。
原子的质子数等于其电子数时是稳定的。
3. 元素周期表元素周期表是由元素根据原子序数排列的表格,以及其化学性质的周期性变化。
周期表可以分为周期和族,周期表示元素原子价层的数量,族表示元素的化学性质相似。
4. 原子量和摩尔质量原子量是指一个元素原子的相对质量,在元素的原子量单位上标注。
摩尔质量是指一个物质样品里的质量,以摩尔为单位。
5. 化学符号和化学方程式化学符号用来表示化学元素和化合物。
化学方程式是化学反应的图示化表示,包括反应物、生成物和化学反应条件。
6. 化学反应的基本概念化学反应是指物质由一种形式转变为另一种形式的过程。
反应物是参与反应的物质,生成物是反应过程中形成的物质。
7. 量的关系化学反应中,化学计量法则可以描述反应物和生成物之间的物质量关系。
化学计量法则包括质量守恒定律、等量反应定律和瓦特定律。
8. 摩尔计算摩尔可以用来计算反应物和生成物之间的物质量关系。
摩尔比是指反应物和生成物处在化学方程式中的摩尔的比例关系。
9. 化学反应的能量变化化学反应中,能量可以转化为其他形式,如热能或化学能。
放出能量的反应被称为放热反应,吸收能量的反应被称为吸热反应。
10. 离子的形成和物质的分子结构离子是由失去或获得一个或多个电子的原子或原子团组成的,有正负电荷。
分子是由两个或更多的原子通过化学键连接而形成的。
11. 元素的周期性变化元素的周期性变化可以通过元素周期表来进行描述和理解。
周期性变化包括原子半径、电离能、电子亲和能、与氧化还原有关的性质等。
12. 元素的化合价化合价是指化合物中一个元素与其他元素结合时的电荷数目。
元素的化合价与元素的外层电子数有关。