无机化学无机化学第第1章章 物质结构物质结构 目目 录录第一章第一章 物质结构物质结构 第二章第二章 溶液和胶体溶液溶液和胶体溶液第三章第三章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡第四章第四章 氧化还原和电极电势氧化还原和电极电势第五章第五章 电解质溶液电解质溶液第六章第六章 缓冲溶液缓冲溶液第七章第七章 配位化合物配位化合物第八章第八章 常见非金属元素及其化合物常见非金属元素及其化合物第九章第九章 常见金属元素及其化合物常见金属元素及其化合物第一章第一章 物质结构物质结构第一节第一节 原子结构原子结构第二节第二节 元素周期律和元素周期表元素周期律和元素周期表第三节第三节 化学键化学键第四节第四节 分子的极性分子的极性第五节第五节 分子间作用力和氢键分子间作用力和氢键第一节第一节 原子结构原子结构一、一、原子的组成原子的组成二、二、同位素同位素三、三、原子核外电子的运动状态原子核外电子的运动状态四、四、原子核外电子的排布原子核外电子的排布一、一、原子的组成原子的组成 原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）举例：举例：表示钠原子的质量数为23，质子数为11，中子数为12，核外电子数为11，钠是第11号元素；表示氯原子的质量数为37，质子数为17，中子数为20，核外电子数为17，氯是第17号元素。
二、同位素二、同位素概念概念质子数相同而中子数不同的同种元素的一组核素互称为同位素性质性质同一元素的各种同位素原子，它们的核电荷数(质子数)相同，核外电子数相同，而中子数不同，质量数不同，它们物理性质有差异，但化学性质几乎完全相同分类二、同位素二、同位素 应用应用 用于甲状腺功能亢进的诊断和治疗；放出的射线能深入组织，对癌细胞有破坏作用；含量的测定可推算文物或化石的“年龄”；用放射性同位素作示踪原子，研究药物的作用机制，药物的吸收和代谢等近年来，放射性同位素的应用得到迅速发展，如放射性同位素扫描，已成为诊断脑、肝、肾、肺等病变的一种安全简便的方法二、同位素三、原子核外电子的运动状态(一)电子云 图中小黑点密集的地方，表示电子出现的概率大，黑点稀疏的地方，表示电子出现的概率小其形象犹如笼罩在原子核周围的一层带负电荷的云雾，故称为电子云氢原子的电子云示意图(二)核外电子的运动状态 1.电子层电子层值越大，电子离核越远，电子的能量越高2.电子亚层：n=1 有一个亚层，1s亚层；n=2 有二个亚层，2s、2p亚层；n=3 有三个亚层，3s、3p、3d亚层；n=4 有四个亚层，4s、4p、4d、4f亚层；同一电子层中，亚层电子的能量按s、p、d、f的顺序依次增大。
s亚层的电子云是以原子核为中心的球形，p亚层的电子云为哑铃形d亚层花瓣形、f亚层的电子云形状比较复杂3.电子云的伸展方向 s电子云是球形对称的，在空间各个方向上伸展的程度相同，p电子云在空间有三种互相垂直的伸展方向，d电子云有五种伸展方向，f电子云有七种伸展方向把在一定电子层上，具有一定形状和伸展方向的电子云所占据的空间称为一个原子轨道原子轨道s、p、d、f四个亚层就分别有1.3.5.7个原子轨道电子层 亚层 原子轨道数 n=1 1s 1=12 n=2 2s、2p 1+3=4=22 n=3 3s、3p、3d 1+3+5=9=32 n=4 4s、4p、4d、4f 1+3+5+7=16=42 n 4.电子的自旋 原子中的电子在围绕原子核旋转的同时，还在作自旋运动电子自旋有两种状态，既顺和反两种方向通常用向上箭头“”和向下箭头“”表示实验证明，自旋方向相同的两个电子相互排斥，不能在同一个原子轨道内运动而自旋方向相反的两个电子相互吸引，能在同一个原子轨道内运动每个原子轨道最多可以容纳自旋方向相反的两个电子四、原子核外电子的排布四、原子核外电子的排布（一）原子核外电子的排布规律1.泡利(Pauli)不相容原理：每个原子轨道最多只能容纳2个自旋方向相反的电子。
或者说，在同一原子中，没有运动状态完全相同的电子存在电子层（n）K(1)L(2)M(3)N(4)电子亚层ss pspds pdf亚层中的轨道数11 31351 357亚层中的电子数22 62610 2 610 14每电子层中可容纳电子的最多数目 2818322.能量最低原理：在不违背泡利不相容原理的前提下，核外电子总是尽先占有能量最低的轨道，只有当能量最低的轨道占满后，电子才依次进入能量较高的轨道电子填入原子轨道 的顺序 如右图所示：3.洪特(Hund)规则：在同一亚层的各个轨道中，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同例1 以一个方框表示一个原子轨道，写出碳原子、氮原子核外电子排布的轨道式解：碳原子轨道式为：而不是：或 同理氮原子轨道式为：（二）（二）原子核外电子排布的表示方法 1.原子结构示意图 氢原子 氧原子 钠原子 钙原子 2.电子式 3.电子排布式 氧 钠 钙（二）（二）原子核外电子排布的表示方法第二节第二节 元素周期律和元素周期表元素周期律和元素周期表一、一、元素周期律元素周期律二、二、元素周期表元素周期表2.元素的金属性、非金属性的递变规律元素的金属性、非金属性的递变规律1.随着原子序数的递增，元素原子的电子层排随着原子序数的递增，元素原子的电子层排布和主要化合价都呈现周期性变化。
布和主要化合价都呈现周期性变化元素的金属性和非金属性强弱的判断依据：元素的金属性和非金属性强弱的判断依据：一、一、元素周期律元素周期律元素的元素的金属性金属性元素的金属性和非金属性强弱的判断依据：元素的金属性和非金属性强弱的判断依据：元素单质与水或酸反应的难易元素单质与水或酸反应的难易 （易强）（易强）元素最高价氧化物的水化物元素最高价氧化物的水化物 R(OH)n的碱性强弱的碱性强弱 （强强）（强强）元素的非元素的非金属性金属性元素单质与氢气反应的难易元素单质与氢气反应的难易 （易强）（易强）气态氢化物的稳定性气态氢化物的稳定性 （稳定强）（稳定强）元素最高价氧化物的水化物元素最高价氧化物的水化物（HaXOb）的酸性强弱）的酸性强弱 （强强）（强强）元素原子半径的变化示意图 元素周期律元素周期律 元素的性质随着原子序数的递增而呈元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律叫做元素周期律周期性变化的规律叫做元素周期律元素周期律的实质元素周期律的实质 元素性质的周期性变化是元素原子结元素性质的周期性变化是元素原子结构周期性变化的必然结果，这就是元素周构周期性变化的必然结果，这就是元素周期律的实质。
期律的实质二、元素周期表（一）元素周期表的结构（一）元素周期表的结构周周期期表表 7 7个周期个周期1818个纵行个纵行1616个族个族 3 3个短周期个短周期3 3个长周期个长周期1 1个不完全周期个不完全周期1.2.31.2.34.5.64.5.67 77 7个主族个主族(A)(A)7 7个副族个副族(B)(B)1 1个零族个零族1 1个第个第族族7 7个纵行个纵行7 7个纵行个纵行1 1个纵行个纵行3 3个纵行个纵行A VB B B A A VAA 0 BB从左到右各族的序数从左到右各族的序数ABBA元素在周期表中的位置与原子结构的关系元素在周期表中的位置与原子结构的关系周期序数周期序数 =电子层数电子层数主族序数主族序数 =最外层电子数最外层电子数 =元素的最高正价元素的最高正价 放少许镁放少许镁带于试管中，带于试管中，加加2mL水，滴水，滴入入2滴酚酞试滴酚酞试液，观察现液，观察现象；过一会象；过一会加热至沸，加热至沸，再观察现再观察现象实实 验验现象：现象：反应式：反应式：结论：结论：镁元素的金属性比钠弱镁元素的金属性比钠弱 镁与冷水反应缓慢，镁与冷水反应缓慢，产生少量气泡，滴入酚酞产生少量气泡，滴入酚酞试液后不变色。
试液后不变色Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2镁元素的金属性比钠弱镁元素的金属性比钠弱 加热后镁与沸水反应加热后镁与沸水反应较剧烈，产生较多气泡，溶较剧烈，产生较多气泡，溶液变为红色液变为红色二）元素周期表中元素性质的递变规律（二）元素周期表中元素性质的递变规律 取铝片和取铝片和镁带，擦去氧镁带，擦去氧化膜，分别和化膜，分别和2mL 1mol/L2mL 1mol/L盐酸反应盐酸反应实实 验验现象：现象：镁与铝均能与盐镁与铝均能与盐酸反应产生气泡但镁酸反应产生气泡但镁反应更剧烈反应更剧烈反应：反应：Mg+2HCl=MgCl2+H2结论：结论：镁元素的金属性比铝强镁元素的金属性比铝强2Al+6HCl=2AlCl3+3H2小结小结 钠与冷水反应，镁与沸水反应，铝不钠与冷水反应，镁与沸水反应，铝不与水反应与水反应钠与酸反应很剧烈，镁与酸反应剧烈，钠与酸反应很剧烈，镁与酸反应剧烈，铝与酸反应平缓铝与酸反应平缓 NaOH 是强碱，是强碱，Mg(OH)2 是中强碱，是中强碱，Al(OH)3 是两性是两性氢氧化物氢氧化物金属性强弱顺序：金属性强弱顺序：Na Mg Al氢化物氢化物化学式化学式元素元素14Si15P16S17Cl 非金属性：非金属性：Si P S Cl单质与氢气单质与氢气的化合条件的化合条件氢化物的氢化物的稳定性稳定性SiH4PH3H2SHCl高温下少量反应高温下少量反应磷蒸气，困难磷蒸气，困难加热反应加热反应光照或点燃光照或点燃很不稳定很不稳定不不稳稳定定较不稳定较不稳定稳定稳定从氢化物看从氢化物看最高价最高价氧化物氧化物最高价氧化物的水化物最高价氧化物的水化物元素元素14Si15P16S17ClSiO2P2O5SO3Cl2O7H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4硅硅 酸酸磷磷 酸酸硫硫 酸酸高氯酸高氯酸极弱酸极弱酸中强酸中强酸强强 酸酸最强酸最强酸 非金属性：非金属性：Si P S Cl从最高价氧化物的水化物看从最高价氧化物的水化物看 根据实验，可得出第三周期元素金属性、根据实验，可得出第三周期元素金属性、非金属性的递变规律非金属性的递变规律:Na Mg Al Si P S Cl 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强用结构观点解释：用结构观点解释：电子层数相同电子层数相同核电荷数增多核电荷数增多原子半原子半径减小径减小原子失电子能力原子失电子能力逐渐减弱，得电逐渐减弱，得电子能力逐渐增强子能力逐渐增强同周期元素同周期元素 从左到右从左到右原子核对最原子核对最外层电子的外层电子的吸引力增强吸引力增强 0 1B Al SiGe As Sb Te 2 3 4 5 6 7AAAA AA A Po At非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强金属性逐渐增强金金属属性性逐逐渐渐增增强强 非非金金属属性性逐逐渐渐增增强强第三节第三节 化学键化学键一、一、离子键离子键二、二、共价键共价键化学键1.概念要点：a.相邻b.微粒之间 C.强烈作用相邻的微粒子之间强烈的 相互作用2.化学键主要类型：a.离子键b.共价键C.金属键一、离子键氯化钠的形成氯化钠的形成 Na+118 12 Cl +178 72NaNa+ClCl-+1182+178 82Na+Cl-1.概念：阴阳离子间通过静电作用所形成的化学键 2.要点:成键微粒 阴阳离子键的实质 静电作用成键范围 活泼金属(IA IIA)与非金属(VIA VIIA)一、离子键常见常见阳阳离子离子金属离子：金属离子：Na+、Mg2+、Ca2+铵根离子：铵根离子：NH4+常见常见阴阴离子离子 Cl-、S2-、OH-CO32-、SO42-、NO3-离子化合物离子化合物：阴、阳离子通过离子键结：阴、阳离子通过离子键结 合而形成的化合物。
合而形成的化合物思考题判断下列作用属于化学键的是：判断下列作用属于化学键的是：(1).水分子中，O原子与H原子之间的作用(2).水分子中，H原子与H原子之间的作用(3).冰中，水分子与水分子之间的作用(4).NaCl中,钠离子与氯离子之间的作用本节小结本节小结阴离子阴离子Nn-阳离子阳。