高二化学物质结构
人教高二化学物质结构与性质-把握构造原理书写电子排布式
把握构造原理书写电子排布式江苏倪洪海根据构造原理，书写1~36号元素原子的核外电子排布式是本节的重点内容之一，同学们需要熟练掌握。
现就核外电子排布式的书写方法作如下介绍，供同学们学习参考。
一、构造原理基态原子中的电子排布遵循构造原理以使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。
基态原子核外电子排布时总是尽可能排在能量最低的轨道(从1s开始)，当能量低的轨道占满后，电子再依次进入能量较高的轨道。
核外电子在原子轨道上的排布顺序是：1s，2s，2p，3s，3p，4s，3d，4p，5s，4d，5p，6s……，称为构造原理。
二、核外电子排布的书写用来表示原子核外电子排布的式子称为电子排布式。
在电子排布式中，将K、L、M、N各能层分别用数字1、2、3、4表示；用s、p、d、f等符号表示各能层中不同的能级，并在这些符号的右上角用数字表示各能级上电子的数目。
书写时，用数字与符号按能层（在同一能层中，从左到右依次为s、p、d）顺序表示出每一能级的电子数，如Na：1s22s22p63s1，也可以把钠的电子排布式简化为：[Ne]3s1。
“[ ]”中为该元素上一周期的稀有气体元素符号，“[ ]”内的电子排布与相应稀有气体元素原子的电子排布相同。
根据构造原理，我们知道了原子的原子序数（或核外电子数、核外电子数），就可以写出几乎所有元素原子的电子排布式。
方法如下：电子从1s能级开始排布排布，根据构造原理依次排布在轨道上，每一个能级上最多能够排布的电子数为：s能级2个，p能级6个，d能级10个（泡利原理）。
当在同一能级的不同轨道中同时出现成单电子时，其自旋方向应该相同（洪特规则）。
例如，氯原子核外有17个电子，第一层1s轨道上有2个电子，第二层2s、2p两个能级四个轨道上共有8个电子，余下的5个电子将填在第三层，在3s轨道排2个电子，3p 轨道填5个电子。
因此氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5或[Ne] 3s23p5。
高二化学《物质结构与性质》精品课件2：1.2.1基态原子的核外电子排布
一 基态原子的核外电子排布原则
1．能量最低原则 (1)核外电子的排布轨按道能量由低 到 高 ，由 里 到 外 依次排列，使整个原子处于 最低 的能量状态。 (2)基态原子核外电子在原子轨道上的排列顺序为 1s,2s,2p,3s, 3p,4s, 3d,4p,5s,4d,5p,6s ，适用于大多数基态原子 的核外电子排布。
(2)根据轨道能量高低顺序可知E4s<E3d，对于21Sc来说， 最后3个电子应先排满4s，再排3d，应为 1s22s22p63s23p63d14s2，违反了能量最低原则。
(3)对于22Ti来说，3p共有3个轨道，最多可以排6个电 子，如果排10个电子，则违反了泡利不相容原理。
[答案] (1)洪特规则 (2)能量最低原则 (3)泡利不相 容原理
(2)洪特通过分析光谱实验的结果进一步指出，能量相同 的原子轨道在 全充满 (d10)、半充满 (d5)和 全空 (d0)状态时，
体系能量低，原子较稳定。
归纳总结
(1)泡利原理可叙述成：在同一原子中，不可能有两个 电子处于完全相同的状态，或者说，一个原子中不会存在四 个量子数(n、l、m、ms)完全相同的两个电子。
2．泡利不相容原理 (1)每个原子轨道上最多容纳 两个 电子，且一个原子轨 道上的电子自旋方向必须 相反 。
(2)在原子中，每个电子层最多能容纳2n2个电子，每个
能级最多能容纳2(2l＋1)个电子。
3．洪特规则 (1)对于基态原子，电子在 能量相同 的轨道上排布时， 应尽可能分占 不同 的轨道并且自旋方向 相同 。
[答案] D
二 基态原子电子排布的表达方式
[例3] 已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的
高二化学-选修3-杂化类型及空间构型-物质结构与性质
中心原子最外层电子数 – 电荷数 + 配位数
2
价电子对
杂化类型
2
sp
3
sp2
单个 O / S = 0
CO32-
sp3
4
单个 氢原子 / 卤素 = 1
=
sp3d 不考
5
SO3 =
-
NO3 =
5+1+3╳0
2
=3
SO2 =
4 – (-2) + 3 ╳ 0
2
6+0+3╳0
2
6+0+2╳0
2
=3
=3
=3
二、杂化与空间构形
一、共价键
4. σ键和π键
N 1s22s22p3
下载后，图案可以编辑
N2的成键过程
z
σ键
z
π键
y
x
y
x
π键
一、共价键
4. σ键和π键
键类型
σ键
π键
原子轨道重叠方式
沿键轴方向“头碰头”重叠
沿键轴方向“肩并肩”重叠
原子轨道重叠部位
两原子核之间
键轴上方和下方
原子轨道重叠程度
键的强度
分类
化学活泼性
稳定性
3
sp2
2
1
平面三角形
V型
CO2
2
sp
2
0
直线形
直线形
甲烷 CH4
二、杂化与空间构形
1. 轨道杂化和杂化轨道
二、杂化与空间构形
C 1s22s22p2
甲烷 CH4
2s
相同
2p
sp3
二、杂化与空间构形
高二化学有机化合物的结构与性质
碳碳叁键键能小 于单键键能的3倍、 小于单键和双键的键 能之和。
单键不容易断裂，饱和碳原子性质稳定，烷烃 不能发生加成反应。不饱和碳原子性质较活泼， 烯烃、炔烃容易发生加成反应。
追根寻源
• 甲烷分子的空间构型为什么是正四面体？
• 碳碳双分子中碳碳键为何特殊？
σ键、π键 和大π键
第2节 有机化合物 的结构与性质
联想质疑
燃烧、取代反应 甲烷 燃烧、与高锰酸钾 溶液反应、加成反 应 燃烧、取代反应、 加成反应
乙烯
苯
结构
性质
知识支持 共价键的分类及定义
• 单键：两个原子之间共用一对电子 的共价键。 • 双键：两个原子之间共用两对电子 的共价键。 • 叁键：两个原子之间共用三对电子 的共价键。
位
B、两甲基在不同一个碳原子上
4、主链少三个碳原子
C ∣ C －C － C － C － C － C － C ∣ ∣ C C
4、主链少三个碳原子
C C ∣ ∣ C －C － C － C ∣ ∣ C C
【观察】分子式为C6H14的烷烃在结构式中含有3个 甲基的同分异构体有（ ）个 （ A ） 2 个 （ B） 3 个 （C）4 个 （D） 5 个
“头碰头”重叠——σ键 “肩并肩”重叠——π 键 苯分子中的大π键
轨道杂化理论： 成键过程中，由于原子间的相互影响， 同一原子中几个能量相近的不同类型的原 子轨道，可以线性组合，重新分配能量和 确定空间，组成数目相等的新的原子轨道
sp杂化 sp2杂化
杂化
杂化
乙烯、乙炔分子中轨道杂化和重叠方式示意图
请你根据上表所提供的数据，从键能和键长的 角度结合乙烷、乙烯和乙炔的性质考虑下列问题， 并与同组同学进行交流和讨论。 1、乙烯为什么容易发生加成反应？
高二化学-选修3-杂化类型及空间构型-物质结构与性质
↑↑
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
高二化学《有机化合物的结构特点》知识点归纳总结 例题解析
有机化合物的结构特点【学习目标】1、通过有机物中碳原子的成键特点,了解有机物存在异构现象是有机物种类繁多的原因之一;２、掌握同分异构现象的含义,能判断简单有机物的同分异构体,初步学会同分异构体的书写、【要点梳理】要点一、有机化合物中碳原子的成键特点1、碳元素位于第二周期ⅣA族,碳原子的最外层有4个电子,特别难得到或失去电子,通常以共用电子对的形式与其他原子形成共价键,达到最外层8个电子的稳定结构。
说明:依照成键两原子间共用电子的对数,可将共价键分为单键、双键和三键、即成键两原子间共用一对电子的共价键称为单键,共用两对电子的共价键称为双键,共用三对电子的共价键称为三键。
2、由于碳原子的成键特点,在有机物分子中,碳原子总是形成4个共价键,每个碳原子不仅能与氢原子或其他原子(如氧、氯、氮、硫等)形成４个共价键,而且碳原子之间能够形成单键(C—C)、双键(C＝C)、三键(C≡C)。
多个碳原子能够相互结合成长短不一的碳链,碳链也能够带有支链,还能够结合成碳环,碳链与碳环也能够相互结合,因此,含有原子种类相同,每种原子数目也相同的分子,其原子估计具有多种不同的结合方式,形成具有不同结构的分子。
说明:(1)在有机物分子中,碳原子仅以单键与其他原子形成4个共价键,如此的碳原子称为饱和碳原子,当碳原子以双键或三键与其他原子成键时,如此的碳原子称为不饱和碳原子。
(2)同种元素的原子间形成的共价键称为非极性键,不同种元素的原子间形成的共价键称为极性键。
共价键的极性强弱与两个成键原子所属元素的电负性差值大小有关,电负性差值越大,键的极性就越强、3、表示有机物的组成与结构的几种图式。
种类实例含义应用范围化学式CH4C2H2(甲烷) (乙炔) 用元素符号表示物质分子组成的式子。
可反映出一个分子中原子的种类和数目多用于研究分子晶体最简式(实验式) 乙烷最简式为CH3,C6H12O６的最简式为ＣＨ2O①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子②由最简式可求最简式量①有共同组成的物质②离子化合物、原子晶体常用它表示组成电子式用小黑点等记号代替电子,表示原子最外层电子成键情况的式子多用于表示离子型、共价型的物质结构式①具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间构型①多用于研究有机物的性质②能反映有机物的结构,有机反应常用结构式表示结构简式(示性式) CＨ3-CH３(乙烷)结构式的简便写法,着重突出结构特点(官能团)同“结构式”①球棍模型小球表示原子,短棍表示价键用于表示分子的空间结构(立体形状)比例模型用不同体积的小球表示不同原子的大小用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序特别提示:(１)写结构简式时,同一碳原子上的相同原子或原子团能够合并,碳链上直截了当相邻且相同的原子团亦能够合并,如有机物也可写成(CH３)3Ｃ(CＨ2)2CＨ3、(2)有机物的结构简式只能表示有机物中各原子的连接方式、并不能反映有机物的真实结构。
人教版高二化学物质的结构与性质
人教版高二化学物质的结构与性质一、引言在化学学科的学习中，我们需要深入理解不同物质的结构与性质之间的关系。
本文将从分子的层面出发，讨论人教版高二化学教材中关于物质结构与性质的相关内容，旨在帮助学生更好地理解和掌握这一重要知识点。
二、物质的结构与性质1. 分子和离子的结构与性质化学物质的基本组成单位有分子和离子两类。
分子是由原子通过化学键连接而成，而离子则是通过电荷吸引而形成的。
2. 共价键物质的结构与性质共价键物质是指由共用电子对连接的原子所构成的物质，如水、氨等。
这类物质的结构与性质受到中心原子电子对的排列方式和配位数的影响。
3. 离子晶体的结构与性质离子晶体是由正、负离子通过离子键结合而成的晶体，如氯化钠、碳酸钙等。
它们的结构与性质主要受到离子的电荷和尺寸之间的相互作用影响。
4. 金属晶体的结构与性质金属晶体是由金属离子和自由电子共同组成的晶体，如铁、铜等。
金属晶体的结构与性质受到金属离子的排列方式和自由电子对热导、电导等性质的贡献。
5. 分子间力的结构与性质除了共价键和离子键外，物质中还存在分子间力，如氢键、范德华力等。
这些力对物质的相态、溶解性、沸点等性质产生重要影响。
三、化学平衡中的物质结构与性质化学平衡是指反应物与生成物浓度保持一定比例的动态平衡态。
在平衡态下，反应物与生成物分子的结构与性质扮演着重要角色。
1. Le Chatelier原理的结构与性质解释Le Chatelier原理指出，当系统平衡受到扰动时，系统会通过向相反方向移动以抵消这种扰动。
这种移动涉及到物质结构与性质的变化，进而影响平衡位置的改变。
2. 平衡常数与物质结构的关系平衡常数是描述化学平衡位置的参数，与反应物与生成物分子的结构与性质密切相关。
相同的反应式在不同温度和压力下，平衡常数的值可能会有所不同。
四、通过实验了解物质结构与性质的关系在化学实验中，可以通过一系列的操作和观察来研究物质结构与性质之间的关系。
1. 分子模型实验通过使用分子模型，可以直观地展示各类物质中原子和键的结构，使学生更好地理解分子与性质之间的关联。
高二化学物质结构
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