原子分子的认识

1、2019/1/10,1,第五章 多原子分子中的化学键,分子的几何结构: 通常用分子的构型和构象来描述。,分子的电子结构: 包括化学键键型、键能，通常用分子轨道的组成，性质、能级高低和电子排布来描述。,多原子分子的结构,2019/1/10,2,用简单的休克尔分子轨道理论研究不饱和的共轭分子的结构和性质。,第五章 多原子分子中的化学键,本章主要内容,以杂化轨道理论讨论饱和的多原子分子结构；,2019/1/10,3,第五章 多原子分子中的化学键,5-1 杂化轨道理论,同一原子中能量相近的原子轨道线性组合成一组新的原子轨道为杂化轨道。,k=1,2,n,显然 n 个原子轨。

2、第五章 多原子分子中的化学键 (Poly-atomic Molecules),结构化学基础,5.1 价电子对互斥理论(VSEPR) Valence Shell Electron Pair Repulsion,价电子对互斥理论主要应用于ALn型分子或离子中。中心原子仅含s、p价电子(或仅含有球对称分布的 d电子)。这种分子的几何构型完全由价电子对数来决定。 价电子对基于价键理论，2个自旋相反的价电子配对构成价电子对，包括成键电子对(Bond pair，bp)和孤对电子对(lone pair，lp) 。,一.价电子对互斥理论简介,VSEPR内涵： 由于原子周围各个价电子对之间相互排斥，在键长一定的条件下，价电子对相互之间。

3、人类对原子结构的认识,原子是构成物质的微粒，万物都是由原子组成的。但是它只是一种哲学的思辨，并不是科学理论。,公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：,公元前 5世纪,德谟克利特,原子核外电子的排布,对于多电子原子，可以近似认为电子在原子核外是分层排布的。,原子是由原子核与核外电子构成的。,从原子结构模型演变中你对原子结构了解多少？,+,12,第1层,第2层,第3层,2,8,2,1、原子结构示意图,原子核,原子核带正电,核电荷数,Mg原子核外电子排布,Mg原子结构示意图,例1.判断下列原子结构示意图是否正确, 每个电子层最多只能容纳2。

4、材料科学基础,高分子部分,郑州大学材料科学与工程学院,2,提 纲, 概论一、高分子科学与高分子材料二、材料组成和结构的基本内容 高分子化学部分一、基本概念二、逐步聚合、自由基聚合、配位聚合三、聚合物共聚合四、高分子的化学反应 高分子物理部分一、聚合物的结构二、聚合物的力学状态与转变三、聚合物现代研究方法,3, 高分子物理部分,4,二、聚合物的力学状态及其转变,5,聚合物的物理状态从热力学和动力学不同角度可分为相态和聚集态。相态是热力学概念，由自由焓、温度、压力和体积等热力学参数决定。相态转变伴随着热力学参数的突变。。

5、第三章 共价键和双原子分子的结构,3.1 化学键概述,一、化学键的定义和类型,二、键型的多样性,3.2 H2+的结构和共价键的本质,一、H2+的Schrdinger方程,以原子单位表示：,二、变分法解Schrdinger方程,对任意一个优品波函数，有：,利用求极值的方法调节参数，找出能量最低时对应的波函数就是体系的近似波函数。,设0、 1、 2 组成正交归一化的完整集合，其能量依次增加，得到：,将按体系本征函数i展开，有：,利用正交归一化条件，有：,因为 恒为正值， ， ，故有：,所以：,常用线性函数作为优品函数：,求出E值最低时对应的ci, 代入上式求的波函。

6、第一单元 原子核外电子的运动人类对原子结构的认识,请大家结合初中学过的知识及教材P27-28的短文，思考下列几个问题。,1、原子结构模型的演变经历了哪几个重要阶段？ 2、用简洁的语言表达各阶段（道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔）对原子结构模型的认识特点？ 3、请你谈谈从原子结构的演变得到什么启迪？,在你眼中?,在化学家眼中?,它们由什么微粒构成？,原子,物质是否无限可分？,小,2500年前,德谟克利特,哲 学 臆 测,By convention there is color, By convention sweetness, By convention bitterness, But in reality there are atoms and。

7、,概念：,化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的化学反应,分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的化学反应,分子：保持物质化学性质的最小微粒,原子：是化学变化中的最小微粒,物理性质：物质不需要发生化学变化就表现出来的性质,化学性质：物质在化学变化时表现出来的性质,化学反应,微观概念,点燃,通电,实验：水的电解,氢气的燃烧,水分子的微观运动,。

8、1. 掌握简单小分子（如CH4、C2H4、C2H2、C6H6、H2O）空间结构。 2. 复杂分子一般都是由简单小分子组合而成。 3. 归纳常见的平面型分子、常见的直线型分子有那些。 4.复杂分子中共价单键的旋转问题对结构认识的影响。,专题： 有机分子里原子的共线、共面问题,2C和2H在 同一直线上,10928,4H位于正四面体的四个顶点，C在正四面体的中心,120,2C和4H在同一平面上,正四面体形,平面形,直线形,180,苯的特殊结构,一、简单小分子的空间构型,CH4分子为正四面体结构，其分子 最多有3个原子共处同一平面。 乙烯分子中所有原子共平面。 乙炔分子中所有原。

9、 多原子分子的结构包括两方面内容：（1）组成分子的原子在三维空间的排布次序、相对位置， 通常由键长、键角、扭角等参数描述构型和构象。分子的 几何结构可用衍射方法（包括 X 射线衍射、电子衍射和中 子衍射）测定。（2）分子的电子结构、化学键型式和相关的能量参数，通 常由分子轨道的组成、性质、能级高低和电子排布描述。分 子的电子结构可用谱学方法（包括分子光谱、电子能谱和 磁共振谱等）测定。,第五章 多原子分子的结构和性质,5.1 价电子对互斥理论（VSEPR）,价电子对 成键电子对（bp） 孤对电子对（lp）,价电子对互斥理论认为。

10、,（1）了解相对原子质量的概念及计算公式 （2）质子，中子，氢原子的相对原子质量 （3）相对原子质量与质子和中子的关系,说明:由于原子的质量数值太小,不能用天平来称量，书写使用不方便,所以采用相对原子质量,相对原子质量,碳 1.993 10-26kg,求算质子和中子的相对质量分别是多少？,质子的相对质量为: 1,中子的相对质量为: 1,原子的相对原子质量与该原子的质子数、中子数之间的关系：,（原子的质量主要集中在原子核上）,0,16,6,11,12,26,分子是由原子结合而成的，我们可用 表示分子质量的大小。,相对分子质量,相对分子质量（Mr)等于构成分。

11、分子与原子的区别和联系,在化学变化中不能再分,保持物质化学性质的最小粒子,化学变化中的最小粒子,都是构成物质的基本粒子； 质量和体积都很小； 都在不停地运动； 粒子之间都有一定的间隔,在化学变化中可以再分，分 成原子,。

12、构成物质的微粒,四、分子 与原子的区别,【练习】你能解释下列现象了吗？,A.将红墨水滴入水中，静置一段时间后，整杯水变红了,B.空气可以不断地被压入自行车车胎中,C.湿衣服为什么在太阳下晒会干得快？,D.氧气能助燃，氮气却不能,1、分子与原子的区别,构成物质的一种微粒（金属、部分非金属、稀有气体） 化学变化中的最小微粒,1、都是构成物质一种微粒,2、都具有微粒基本性质(“小动隙”),化学变化中 分子可以分为原子,化学变化中 原子不能再分,分子是由原子构成的,【判断】分子比原子大（ ）,【练习】在下列空格内填入“原子”或“分子”,。

13、多原子分子的结构与性质,第 5 章,对常见多原子分子所包含的化学键（包括定域单、双键，离域键，缺电子、多电子键，等），能作出正确的判断，从而可推测其几何结构和化学性质。, 中心原子spn杂化和dspn、d2spn杂化形成的分子轨道。 用价电子对互斥理论分析主族元素化合物。 离域键化合物的结构与性质的关系。 用HMO方法求解共轭体系分子轨道、能级和分子图。 用轨道对称守恒原理和前线轨道理论分析化学反应。(6)分析缺电子多中心键和硼烷的结构(7) 非金属元素的结构特征(8) 共价键的键长和键能,分子结构的内容有两个方面：组成分子的原子在。

14、第三章双原子分子的结构和性质习题解答,写出 ， ， 和 的键级、键长长短次序 及磁性。 解： 微 粒 键 级 2.5 2 1.5 1 键长次序 磁 性 顺磁 顺磁 顺磁 反磁,3.6 按分子轨道理论说明Cl2的键比 的键强还是弱？为什么？ 解：Cl2的键比 的键弱。原因是：Cl2的基态价电子组态为 ，键级为1，而 比Cl2少1个反键电子，键级为1.5。,3.2,画出CN-的分子轨道示意图，写出基态的电子组态， 计算键级及不成对电子数 解：CN-与N2为等电子“分子”。其价层分子轨道与N2分 子大致相同，分子轨道轮廓图如下。,-,+,+,-,-,+,-,+,-,+,+,-,+,-,+,-,+,+,-,-,-,-,+,。

15、共价键和双原子分子的结构化学,第3章,dingwanjian,H2+的结构和共价键的本质分子轨道理论和双原子分子的结构H2分子的结构和价键理论分子光谱光电子能谱,分子轨道理论和双原子分子的结构,第三章 共价键和双原子分子的结构化学,3.2.1 简单分子轨道理论,3.2 分子轨道理论和双原子分子的结构,H2的简单分子轨道法处理（与H2+相同）：,B-O近似下的H2的Schrdinger方程：,单电子近似下：,第三章 共价键和双原子分子的结构化学,选择变分函数：仅考虑H原子的1s轨道：,利用线性变分法对系数变分，得久期方程：,解系数的久期行列式：,第三章 共价键和双。

16、分子和原子 的教学设计,用扫描隧道显微镜获 得的苯分子的图像,通过移走硅原子构成的文字,嗨,同学们!我是水分子:一个水分子的质量是310-26kg一滴水中大约有 1.671021个水分子.我这么小,当然你们人类用肉眼看不见. 如果用10亿人来数一滴水里的水分子,每人每分钟数100个,日夜不停,需要数3万多年才能数完!,演示实验 氨分子扩散实验,从分子的角度看,水的蒸发与水的分解两种变化有什么不同?,讨论:,由分子构成的物质在发生物理变化时，物质的分子本身没有变化。由分子构成的物质在发生化学变化时，它的分子变成了别的分子.,分子是保持物质化学性。

17、分子和原子概念的解读,赣榆县海头初级中学 李兴霞,一、分子原子的概念,由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子； 原子是化学变化中的最小粒子。,1、理解概念中关键的词语的含义 （1）说“分子是最小粒子”是以保持物质化学性质为前提，离开这个前提分子不是最小粒子，他仍然可分（他是由原子构成的）；同样说“原子是最小粒子”是以化学变化为前提，离开了这个前提他也仍然可分（他是由原子核和核外电子构成的）。 （2）分子只保持物质的化学性质，而不能保持物质的物理性质。因为物质的物理性质是该物质的大量分子的集合体。

18、课题2 分子和原子,分子的构成:分子是由原子构成的。,水分子 （H2O）,氧分子（O2）,氢分子（H2）,H,例：,讨论：,从分子的角度看，水的蒸发和水的电解两种变化有什么不同？以水电解的反应为例，试分析化学变化中分子是如何变成新分子的？ 水蒸发 水分子的分解I.exe,发生物理变化时，分子本身没有变， 只是分子间隙改变了.,重新组合,水分子 （H2O）,氧分子 （O2）,氢分子 （H2）,通电,分为氢原子和氧原子,电解水的示意图,水蒸发时，水分子本身没有变，只是水分子间隙变大了. 水电解时，水分子变成氢分子和氧分子，有新的分子生成。 小结：分。

19、原子结构,1、什么叫元素？决定元素种类的是什么？,思考：,2、什么叫原子？原子的构成微粒是什么？原子是否是电中性？,3、什么叫原子的相对原子质量？,原子的发现史,公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。 1.道尔顿原子模型(1803年） 2.汤姆生原子模型（1904年） 3.卢瑟福原子模型（1911年） 4.波尔原子模型(1913年） 5.电子云。