2021鲁科版高二化学选修3物质结构与性质全册课件【完整版】

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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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
2020最新鲁科版高Hale Waihona Puke 化学选修3物 质结构与性质全册教学课件
第1章 原子结构
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第1节 原子结构模型
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2节 原子结构与元素周期表

2.电子云
• 电子云：描画核外电子空间单位体积内出现 的概率大小的图形。
• 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(电子曾经来
过)。
•
电子云密度大的地方阐明电子出现的
时机多，而电子云密度小的地方阐明电子出
现的时机少。
3.原子轨道的图像描画——电子云的轮廓图
在高中阶段我们先来学习电子云。
宏观、微观运动的不同
宏观物体
微观粒子
质量 很大
很小
速度 较小
很大(接近光速)
位移 可测 能量 可测
位移、能量 不可同时测定
轨迹
可描述
（画图或函数描述）
不可确定
为了便于了解，我们用假象的给氢原子照 相的比喻来加以阐明。氢原子核外有一个电子。 为了在一瞬间找到电子在氢原子核外确实定位 置，我们有一架特殊的照相机可以给氢原子照 相(快门足够短，目前是不能够的)。先给某个 氢原子拍五张照片，得到不同的图像。
第一节 原子构造模型 〔第3课时〕
教学目的： 1、知道核外电子的运动不同于宏观物体，不能同时准确测定它 的位置和速度；初步认识原子构造的量子力学模型，知道原子中 单个电子的空间运动形状用原子轨道来描画；认识到原子轨道的 能量是量子化的，原子轨道的能量用能级来描画；知道电子云是 对电子在空间单位体积里出现概率大小的笼统化描画。 2、知道科学假说模型在原子构造建立中的重要作用。 3、经过原子构造量子力学模型建立的历史，感受科学家在科学 发明中的丰功伟绩。
d能级的原子轨道有5个
f 能级的原子轨道
f能级的原子轨道有7个
问题讨论
原子轨道与火车运转的轨道有何不同?

二、元素周期律
元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性 变化——元素周期律
1、原子半径（r）
（1）共价半径rc：单质分子中，共价 单键结合的两原子核间距离的一半 （2）van der Waals半径rv：单质分子 晶体中相邻分子间两个非键合原子核 间距离的一半 （3）金属半径是指金属单质的晶体 中相邻两个原子核间距离的一半
同理
例如：
E+ (g) - e- E 2+ (g)
I2
Li(g) e Li (g)
2 3

I1 520.2kJ mol
1
Li (g) e Li2 (g)
I 2 7298 .1kJ mol1
1
Li (g) e Li (g) I3 11815 kJ mol
S区
p区 d区
ⅠA、ⅡA
ns1-2 ns2np1-6
ⅢA～ⅦA和零族
ⅢB～ⅦB和Ⅷ族 （n-1）d1-9ns1-2
ds区 ⅠB、ⅡB
（n-1）d10ns1-2
f区 镧系和锕系（n-2）f0-14（n-1）d0-2ns2
4、过渡元素
①全部副族元素都称为过渡元素。包括d区、ds 区和f区的元素。其中镧系和锕系元素称为内过 渡元素 ②过渡元素原子的最外层电子数较少，除钯外都 只有1~2个电子，所以它们都是金属元素。 ③它们的(n-1)d轨道未充满或刚充满，或f轨道也未充 满，所以在化合物中常有多种氧化值，性质与主族元 素 有较大的差别。
IA 1 IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
VIIIA
2
3 4 5 6 7 IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB

探究一
探究二
(3)氢键的类型。 尽管人们将氢键归结为一种分子间作用力,但是氢键既可以存在于分 子之间,也可以存在于分子内部的原子团之间。 如邻羟基苯甲醛分子内的羟基与醛基之间存在氢键,对羟基苯甲醛存 在分子间氢键(如图)。
探究一
探究二
(4)氢键对物质性质的影响。 ①对熔点、沸点的影响。 a.分子间氢键的形成使物质的熔点、沸点升高,因为要使液体汽化,必须 破坏大部分分子间的氢键,这需要较多的能量;要使晶体熔化,也要破坏一部 分分子间的氢键。所以,存在分子间氢键的化合物的熔点、沸点要比没有氢 键的同类化合物高。 b.分子内氢键的形成使物质的熔点、沸点降低,如邻羟基苯甲醛的熔点、 沸点比对羟基苯甲醛的熔点、沸点低。 ②对溶解度的影响。 在极性溶剂里,如果溶质分子与溶剂分子间可以形成氢键,则溶质的溶 解性增大。例如,乙醇和水能以任意比例互溶。 ③对水的密度的影响。 绝大多数物质固态时的密度大于液态时的密度,但是在 0 ℃附近的水 的密度却是液态的大于固态的。水的这一反常现象也可用氢键解释。 ④对物质的酸性等也有一定的影响。
探究二
范德华力
氢键
分子间氢键的存
①影响物质的熔点、沸点、溶解
度等物理性质
在,使物质的熔
②组成和结构相似的物质,随相
点、沸点升高,在 水中的溶解度增
对分子质量的增大,物质的熔点、 沸点升高,如 F2<Cl2<Br2<I2,CF4<CCl4<CBr4
请根据以下问题与同学交流讨论造成这三种物质的熔沸点相差较大 的可能原因。
(1)以上三种物质中都存在氢键,为什么硝酸的熔沸点很低? (2)尿素和醋酸比较,尿素常温下是固体,说明了什么?分子间作用力的 强弱与分子中可形成氢键的氢原子个数有何关系?

3．玻尔原子结构模型的基本观点
运动 原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原__子__核__运 轨迹 动，并且不辐射能量 能量 在不同轨道上运动的电子具有_不__同__的能量，而且能量 分布 是_量__子__化_的。轨道能量依n(电子层数)值(1,2，3，…)的
增大而_升__高_ 对氢原子而言，电子处于n＝1的轨道时能量最低，称为 电子 _基__态_；能量高于基态的状态称为_激__发__态__。电子在能量 跃迁 不同的轨道之间跃迁时，辐射或吸收的能量以光的形式 表现出来并被记录下来，就形成了_光__谱_
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2022/4/132022/4/132022/4/132022/4/13
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
立核外电子分层排布模型→20 世纪 20 年代产生了量子力学模型。
量子力学对原子核外电子运动状态的描述
1．原子轨道
(1)电子层(n) 分层标准
电子离核的远近
n 的取值 1 2 3 4 5 6 7
符号 能量
K LM N O P Q 由低 到 高 ―――→
离核
由 近到远 ―――→
(2)能级 在同一电子层中，电子所具有的能量可能 不同 ，所以同一
5．填空。 (1)用符号填写电子层所含能级种类： K 层：_1_s；L 层：_2_s、__2_p_；M 层：3_s_、__3_p_、__3_d_；N 层：_4_s_、__4_p_、__4_d_、__4_f。 (2)用数字填写能级所含原子轨道数目： s：__1__；p：__3__；d：__5__；f：__7__。 (3)比较下列原子轨道的能量高低(填“＜”“＝”或“＞”)。 ①4s_＞___3s_＞___2s__＞__1s； ②3px__＝__3py__＝__3pz； ③4f__＞__4d__＞__4p__＞__4s； ④1s_＜___2p_＜___3d__＜__4f。

本章整合
-1-
本章整合
氢原子光谱:线状光谱 玻尔原子结构模型:电子所处的轨道能量是量子化的 原子结构模型 量子力学对原子核外 电子运动状态的描述 原子轨道:表示原子中单个电子的空间运动状态 原子轨道的图形描述:s 球形、p 哑铃形
知识网络
专题归纳
电子云:表示电子在核外空间单位体积内出现概率大小的图形 排布顺序:������1s < ������2s < ������2p < ������3s < ������3p < ������4s < ������3d < …… 特殊:全充满(p6 或d10 )、半充满(p3 或d6 )、全空(p0 或d0 )
-7-
(4)当 x=1 时,y= 。 (5)当 y=4 时,核电荷数为 答案:(1)2 (2)1~2 0~6
(3)6 (4)0
本章整合
专题1 专题2 专题3
知识网络
专题归纳
元素周期表与元素周期律
1.元素周期表 周期表有 7 个横行,表示 7 个周期;18 个纵行,表示 16 个族。从左到右, 各主、副族元素的排列顺序已在元素的分区示意图中反映出来。通常把周 期表的各副族元素和第Ⅷ族元素叫过渡元素。 除零族外,周期表共有三大部 分:主族元素,在表中左右两端。过渡元素,在表的中部。镧系、锕系在表的 底部。如图是元素周期表轮廓图。
应用 原子结构 与元素性质 电负性 应用
定义:元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度 变化规律 同周期:自左向右,元素的电负性递增 同主族:自上而下,元素的电负性递减 判断化合物中元素化合价的正负 判断化学键的类型 元素周期律的实质:元素性质的周期性取决于元素原子核外电子排布的周期性
判断元素是金属元素还是非金属元素以及元素活泼性

探究
首页
J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z S 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
随堂练习
UITANG LIANXI
变式训练下列各组元素按电负性大小排列正确的是
()
A.F>N>O
B.O>Cl>F
C.As>P>N D.Cl>S>As
解析:由电负性的递变规律知:F 的电负性最大,故 B 错。A 中应为 F>O>N,C 中应为 N>P>As。D 正确。
一二三
首页
J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习 UITANG LIANXI
3.小结 (1)同族元素在性质上的相似性,取决于原子价电子排布的相似性;而同 族元素在性质上的递变性,取决于原子核外电子层数的变化。 (2)主族元素是金属元素或非金属元素取决于原子中价电子的多少。通 常,原子核外价电子少的元素为金属元素,价电子多的元素为非金属元素,处 于二者之间的元素兼有金属元素和非金属元素的性质。总之,元素性质变化 的周期性取决于元素原子核外电子排布的周期性,这就是元素周期律的实 质。
12345
3.价电子构型为 2s22p5 的元素,下列有关它的描述正确的有( ) A.原子序数为 7 B.电负性最大 C.原子半径最大 D.第一电离能最大 解析:价电子构型为 2s22p5 的元素为氟,其原子序数为 9,原子半径在第二周 期中最小,第一电离能较大但不是最大,电负性最大。 答案:B
首页
Li g
N a
O P S Si
电
负 1.
2.
1.
2.
3.

↑↑
sp
↑↑
2p
二、杂化与空间构形
NH3
↑↑↑
↑↓
2p
N ↑↓
2s
1s
N ↑↓
1s
↑↓ ↑ ↑ ↑
sp3
↑↑
↑↓
2p
C ↑↓
2s
1s
C ↑↓
1s
↑ ↑↑↑
sp3
↑↑↑
↑↓
N ↑↓
2s
2p
↑↓ ↑ ↑ ↑
N ↑↓
sp3
1s
1s
二、杂化与空间构形
NH3 z
y x
二、杂化与空间构形
NH3 z
y x
两原子核之间
键轴上方和下方
大
小
较大
较小
ss，sp，pp
pp
不活泼
较活泼
一般来说σ键比π键稳定，但不是绝对的
一、共价键
4. σ键和π键 一般规律： 共价单键 ������ σ键 共价双键 ������ 一个σ键，一个π键 共价叁键 ������ 一个σ键，两个π键
两个电子轨道尽可能最大程度充电，所以，不能只形成 π键
下载后，PPT全部可以编辑
杂化类型及空间构型
杂化类型及空间构型
掌握共价键概念及类型 理解轨道杂化和杂化轨道 掌握常见分子的杂化过程及空间构型 理解价电子对互斥理论
一、共价键
1. 原子间通过共用电子形成的化学键，叫做共价键 共价键的本质：共用的电子高频率地出现在两个原子核之间，与原 子核的电性作用
一、共价键
6. 键参数 键能： 在101.3 kPa、298 K条件下，断开 1mol AB(g)分子中的化学键， 使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量。用EA-B表示。 键能单位为kJ/mol

1s 2s Ne ↑↓ ↑↓
2p ↑↑ ↑
2p
↑↓ ↑ ↑ 2p
↑↓ ↑↓ ↑ 2p
↑↓ ↑↓ ↑↓
第四十四页，共313页。
【练习】请写出第四周期元素的电子排布的轨道表示式
【练习】某元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电
子。请写出该元素原子的价层电子的轨道表示式 ？
2s
2p
C ↑↓ ↑ ↑
2s
2p
思辨精神
原子：源自古希腊语Atom，不可再分的微粒
第五页，共313页。
1803年 道尔顿（英） 原子是微小的不可分割的实心球体
第六页，共313页。
1897年，英国科学家汤姆生 枣糕模型
第七页，共313页。
1911年，英国物理学家卢瑟福 电子绕核旋转的原子结构模型
第八页，共313页。
1913年，丹麦科学家玻尔
17 氯 Cl 1s2 2s22p6 3s23p5
18 氩 Ar 1s2 2s22p6 3s23p6
第二十五页，共313页。
原子 元素 元素
电子排布
序数 名称 符号 K
L
M
N
19 钾 K 1s2 2s22p6 3s23p6
4s1
20 钙 Ca 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2
21 钪 Sc 1s2 2s22p6 3s23p63d1 4s2 22 钛 Ti 1s2 2s22p6 3s23p63d2 4s2
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

(x,y,z) 波函数
四个量子数
①主量子数n: 描述电子离核的远近． n取值为正整数１，２，３，４，５，６… 对应符号为 Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐ… n 所表示的运动状态称为电子层
②角量子数l :描述(电子云)原子轨道的形状． l 取值为 0，１，２，３… (n-1)．共n个数值．
符号为 s， p， d， f 等．
得非常近的谱线．
③在磁场中所有原子光谱可能会分裂成多条谱线．
这些问题用玻尔的原子模型无法解释． 原子中电子的运动状态应用多个量子数来描述． 量子力学中单个电子的空间运动状态称为原子轨道.
每个原子轨道可由三个只能取整数的量子数n、
l 、m共同描述.
思维历程: 量子力学的诞生 (教材P6).
薛定谔方程 与四个量子数
n
l
m
原子轨道
取值 符号 取值 符号 取值
符号
ms 取值
1K0 s 0
1s
±1/2
2L
0s 0
2s
±1/2
1 p 0, ±1 2px 2py 2pz ±1/2
0s0
3s
±1/2
1
p 0, ±1 3px 3py 3pz ±1/2
3M
2
d
0, ±1 ±2
3dxy 3dyz 3dxz 3dx2-y2 3dz2
1、氢原子光谱
狭义的光：波长400~700nm之间的电磁波；
广义的光：即电磁波，包括可见光、红外光、 紫外光、X射线等。
[知识支持] 连续光谱(continuous spectrum)：
若由光谱仪获得的光谱是由各种波长的光 所组成，且相近的波长差别极小而不能分辨， 则所得光谱为连续光谱。如阳光等。

• 表示式：
25 20
15
M(g)= M+ (g) + e-
I1（第一电离能）
10 5
I1 I2
M+(g)= M2+ (g) + eM2+(g)= M3+ (g) + e-
I2（I3（第第二三电电离离能能））0 电电离离能能
3.意义：表示原子或离子失去电子的难易程度 电离能越小，该气态原子越容易失去电子
相同
失电子能力
相同（F、O除外）
逐渐_增___大_____
__增__强__,得电子 能力__减__弱___
单质与水或酸 最高价氧化物的水化物 与H2化合的难 氢化物的稳定性
置换难易
酸碱性
易
由 _难___→__易___
碱性逐渐增__强__，酸性逐 渐_减__弱__
由__易__→_难____ 逐渐___减__弱
产生这种趋势的原因？ 随着核电荷数的增大 和原子半径的减 小，核对外层电 子的有效吸引作 用依次增强。
同主族元素，自上而下第一电离能逐渐减小
原因？
同主族元素原子的 价电子数相同，原
子半径逐渐增 大，原子核对核 外电子的有效吸 引作用逐渐减弱
实质分析
• 总之，第一电离能的周期 性递变规律是原子半径、 核外电子排布周期性变化 的结果
(10)化学式
(11)酸碱性
变化规律
——
SiH PH3 H2S HCl —
——
4
由难到易
—
——
稳定性增强
—
NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 —
碱性减弱，酸性增强

鲁科版选修3《物质结构与性质》
第2章 化学键与分子间作用力
第1节 共价键模型（第1课时）
阜阳市红旗学键 的知识，回答以下几个问题：
（1）化学键的定义及基本分类 （2）离子键、共价键的定义
（3）离子化合物、共价化合物的定义
一、共价键的形成和本质 1.共价键的形成
三、共价键的类型
1.σ键：“头碰头”
s—s px—s px—px
++
-
++
-
++
X
形成σ键的电子 称为σ电子。
X 原子轨道沿核
间连线重叠
-
(即头碰头方
X 式)形成的共
价键,叫σ键.
2.π键：“肩并肩”
pZ—pZ
ZZ
+
+
X
I
I
原子轨道在核间连线两 侧进行重叠(即采用肩并 肩)方式形成的共价键,叫 π键.
A.①②③ C. ①③⑥
B.③④⑤⑥ D. ③⑤⑥
课后练习
1、P39页迁移应用：1、2、3、4 2、预习第三节《共价键与分子的空间构型》
从氢分子形成示意图说起
(1)氢原子间距离与能量的关系： (2)为什么会出现这种情况?
2.共价键的本质: 高概率地出现在两个原子核间的电子与
两个原子核之间的电性作用是共价键的本质. 如:H2 是H原子间1s电子 HCl是H的1s电子与Cl的3p电子 Cl2 是两个Cl原子3p轨道上的一个电子。
3.共价键的形成条件
1.通常电负性相同或差值小的非金属元素 原子形成的化学键；
2.成键原子一般有未成对电子，用来相互 配对成键（自旋反向）；
3.成键原子的原子轨道在空间重叠使体系 能量降低。

2020—2021学年高中化 学一些典型分子的空间 型构课件鲁科版选修3(
共36张PPT）
2024/2/8
1．了解一些常见简单分子的空间立体构型(如CH4、
NH3、
、乙醇、C2H4等)
2．了解杂化轨道思想并能用杂化轨道知识解释一些分子中共
价键形成的原因以及立体构型。
了解一些分子在对称性方面的特点，知道手性化学在现代
要点一 | 一些典型分子的立体构型
1．甲烷分子的形成及立体构型 (1)甲烷分子的立体构型： 甲烷(CH4)分子是规则的正四面体结构，分子中四个C—H 键的夹角均为109.5°。 (2)杂化轨道理论要点： ①原子在成键时，同一原子中能量相近的原子轨道可重新 组合成杂化轨道。 ②参与杂化的原子轨道数等于形成的杂化轨道数。
【慎思2】2s轨道与3p轨道能否形成sp2杂化轨道？ 提示 不能。只有能量相近的原子轨道才能形成杂化轨道 。2s与3p不在同一能级组，能量相差较大。
【慎思3】如何判断中心原子的杂化类型？ 提示 (1)公式
(2)根据n值判断杂化类型 当n＝2时，sp1杂化；当n＝3时，sp2杂化；当n＝4时，sp3 杂化。
要点二 | 苯环的结构与大π键
在苯分子中，整个分子呈平面正六边形、六个碳碳键完全 相同，键角皆为120°。正是由于苯分子所具有的这种结 构特征，使得它表现出特殊的稳定性，而不像乙烯那样容 易被酸性高锰酸钾溶液氧化或使溴的四氯化碳溶液退色。
【例2】► 下列关于苯分子的性质描述错误的是
( )。
A．苯分子呈平面正六边形，六个碳碳键完全相同，键角
3．化学领域、医药的不对称合成领域中的重大意义。 能够判断简单分子的极性并能运用分子立体构型与分子极
4．性的关系解决问题。

●教学地位 本节课的特点是一高一低，一高是指配位键在本章中 的地位比较高，因为该理论对一些现象的解释以及对科 研、工农业生产都具有指导意义；一低是指金属键在本章 中的地位比较低，因为金属键理论实质上还不成熟，因此 教材上的金属键理论仅是概念的说明，它仅能解释金属的 某些物理性质、对化学性质几乎无指导意义。
Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH＋ 4 AgOH＋2NH3===[AgNH32]＋＋OH－
金属键
1.含义 金属中_金__属__阳__离__子__和“__自__由__电__子_____”之间存在的
概念 强的相互作用
实质 金属键本质是一种__电__性___作__用____ (1)金属键无__方__向__性____和__饱__和__性____
【解析】 根据提供数据，该配离子通过离子交换树 脂后生成的n(H＋)＝0.120 0 mol·L－1×0.025 L＝0.003 mol， 则1∶x＝0.001 5∶0.003，解得x＝2，则该配离子的化学式 为[CrCl(H2O)5]2＋。
【答案】 [CrCl(H2O)5]2＋
金属键
【问题导思】 ①金属键是如何形成的？ 【提示】 金属阳离子与“自由电子”间的作用。 ②金属键有什么特征？ 【提示】 无方向性、无饱和性。
【解析】 上述反应的化学方程式为 CuSO4＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋(NH4)2SO4 Cu(OH)2＋(NH4)2SO4＋2NH3·H2O=== [Cu(NH3)4]SO4＋4H2O。[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为平 面正方形；Cu2＋作中心原子提供空轨道，NH3作配体提供 孤对电子。
【解析】 从基本构成微粒的性质看，金属键属于静 电作用，特征都是无方向性和饱和性，自由电子是由金属 原子提供的，并且在整个金属内部的三维空间内运动，为 整个金属的所有阳离子所共有，从这个角度看，金属键与 共价键有类似之处，但两者又有明显的不同，如金属键无 方向性和饱和性。