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《高一化学物质结构》ppt课件•物质结构简介•原子结构目录•分子的结构•晶体结构•化学键理论01物质结构简介物质结构的定义物质结构定义物质结构是指物质内部的构造和组织方式,包括原子、分子、离子等微观粒子的排列和组合方式物质结构的层次从原子到分子,再到晶体、高分子等,物质结构的层次不同,其表现出的性质和功能也不同物质结构的重要性决定物质的性质物质的结构决定了其物理性质(如颜色、状态、熔点、沸点等)和化学性质(如稳定性、反应活性等)指导材料的应用通过了解物质的结构,可以预测其性能,从而指导材料在生产和生活中的应用物质结构的分类010203分子结构晶体结构复合结构研究分子中原子的排列方研究晶体中原子或分子的研究由两种或多种材料组式和相互作用的规律排列规律和空间结构成的多相复合材料的结构和性能02原子结构原子的构成01原子由质子、中子和电子组成质子和中子位于原子核内,电子围绕原子核运动02原子核所带正电荷数等于核外电子所带负电荷数,因此整个原子呈中性原子的电子排布电子在原子核外的不同能级上运动,这些能级由低到高分别为K、L、M、N、O、P等电子在各个能级上的排布遵循泡利不相容原理、洪特规则和能量最低原理原子的能级与跃迁原子的能级是指原子内部的能量状态,不同能级之间的能量差值称为能级差当原子吸收或释放一定能量时,电子可以从一个能级跃迁到另一个能级跃迁有基态跃迁和激发态跃迁两种类型原子的性质与元素的性质原子的性质主要包括原子半径、电离能、电子亲和能和电负性等这些性质与元素在周期表中的位置和价电子排布有关元素的性质主要包括金属性、非金属性和电负性等这些性质可以通过元素周期表进行预测和解释03分子的结构分子的构成原子化学键共价键分子轨道分子由两个或多个原子分子中的原子之间通过原子之间通过共享电子分子中的电子按照能量组成,原子之间通过化化学键连接,包括共价形成的化学键,决定了高低在不同轨道上运动,学键连接键、离子键和金属键等分子的基本骨架形成分子轨道分子的极性电负性极性分子电负性差异导致原子之间的电子偏向,由于电负性差异或电子偏向,分子正形成正负电荷中心不重合的分子负电荷中心不重合,形成极性分子偶极矩偶极矩表示分子的正负电荷中心的距离和方向,影响分子的物理性质分子的几何构型01020304直线型平面三角形三角锥形四面体构型分子呈直线构型,如二氧化碳、分子呈平面三角形构型,如三分子呈三角锥形构型,如氨气、分子呈四面体构型,如甲烷、一氧化碳等氟化硼、三氯化硼等磷化氢等四氯化碳等分子的性质物理性质分子的形状、极性、溶解度、熔沸点等物理性质影响分子的存在状态和分离方法化学性质分子中化学键的类型和强度决定分子的化学性质,如稳定性、反应活性等04晶体结构晶体简介晶体定义晶体特点晶体分类晶体是由微粒(原子、离具有整齐、规则的几何外根据微粒排列方式的不同,子或分子)在空间按一定形,固定的熔点和各向异晶体可分为离子晶体、分规律重复排列形成的固体性的特点子晶体、原子晶体和金属物质晶体晶体的分类030102原子晶体04离子晶体分子晶体金属晶体由原子通过共价键结合形成的晶由正、负离子或正、负离子集体原子晶体中原子间通过强烈团通过离子键结合而成的晶体常见于碱金属和碱土金属元素由分子通过分子间作用力(范的共价键结合,因此原子晶体的由金属阳离子和自由电子通过金与卤素、氧等非金属元素形成德华力)相互结合形成的晶体熔点较高,硬度大,如金刚石、属键结合形成的晶体金属晶体的化合物,如NaCl、CsCl等分子间作用力较弱,因此分子二氧化硅等中存在自由电子,因此具有良好晶体的熔点较低,常温下有部的导电性和导热性,如铜、铁、分分子晶体呈气态或液态,如I
2、金等CO2等晶体结构与性质晶体结构对物理性质的影响晶体的结构决定了其物理性质,如密度、硬度、熔点、导电性等例如,金刚石因为其共价键结合牢固,所以是自然界中硬度最大的物质晶体结构对化学性质的影响晶体的结构也对其化学性质产生影响例如,离子晶体中的离子键较弱,因此离子晶体在一定条件下容易发生电离;而原子晶体中的共价键较强,因此原子晶体的化学性质相对稳定05化学键理论离子键总结词离子键是金属元素与非金属元素之间通过电子转移形成的化学键详细描述离子键的形成是由于金属原子失去电子成为阳离子,非金属原子得到电子成为阴离子,阴阳离子之间的静电吸引力形成了离子键离子键的特点是具有较高的熔点和沸点,因为离子键的强弱取决于阴阳离子的电荷和半径之比离子键总结词离子键的形成条件是金属元素与非金属元素之间的电负性差较大详细描述电负性差较大的元素之间更容易发生电子转移,形成离子键例如,钠和氯之间的电负性差较大,容易形成离子键,因此氯化钠(食盐)中存在离子键共价键总结词详细描述共价键是两个非金属原子之间通过电子共享形成共价键的形成是由于两个非金属原子通过共享电的化学键子来达到稳定的电子构型共价键的特点是具有较低的熔点和沸点,因为共价键的强弱取决于共用电子对的偏移程度总结词详细描述共价键的形成条件是两个非金属原子之间的电负电负性差较小的元素之间更容易形成共价键例性差较小如,碳和氢之间的电负性差较小,容易形成共价键,因此甲烷分子中存在共价键金属键总结词详细描述总结词详细描述金属键是金属原子之间通过金属键的形成是由于金属原金属键的形成条件是金属原电负性差较小的金属元素之自由电子形成的化学键子失去外层电子成为自由电子之间的电负性差较小间更容易形成金属键例如,子,而其他金属原子通过俘铜和银之间的电负性差较小,获这些自由电子成为正离子容易形成金属键,因此铜银金属键的特点是具有良好的合金中存在金属键导电性和导热性,因为自由电子的运动不受限制分子间作用力与氢键总结词详细描述分子间作用力是指分子之间的相互作用力,分子间作用力包括范德华力、色散力、诱导而氢键是分子间作用力的一种特殊形式力和取向力等,它们的作用范围较小,但强度较高氢键的形成是由于一个分子中的正电性原子与另一个分子中的负电性原子之间的相互作用,形成了类似于共价键的特殊相互作用力氢键的特点是具有较高的稳定性,可以影响物质的熔点、沸点和溶解度等性质。