南方醫(yī)科大學(xué)教案首頁
授課題目 | 第四章 原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu) | 授課形式 | 理論課 |
授課時間 | 授課學(xué)時 | 4 | |
教學(xué)目的 與 要 求 | 1、了解核外電子運動的特征,分子軌道理論。 2、熟悉雜化軌道理論的基本要點。 3、掌握核外電子的排布規(guī)律,現(xiàn)代價鍵理論,分子間作用力。 | ||
基本內(nèi)容 | (一)原子結(jié)構(gòu) (二)元素的電負(fù)性 (三)分子結(jié)構(gòu) (四)分子間作用力 | ||
重 點 難 點 | 重點: 1. 核外電子的排布規(guī)律 2. 現(xiàn)代價鍵理論,分子間作用力 難點:現(xiàn)代價鍵理論 | ||
主要教學(xué) 媒 體 | 多媒體 | ||
主 要 外 語 詞 匯 | atomic structure;ground state;excited state;uncertainly principle;atomic orbital;screening effect;effective nuclear charge;penetration effect;Parli exclusion principle;lowest energy principle;peridic law of elements;electronegativity。 | ||
有關(guān)本內(nèi)容的新進展 | |||
主要參考資料或相關(guān)網(wǎng)站 | 《醫(yī)用化學(xué)》 化學(xué)工業(yè)出版社 《醫(yī)用化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)及習(xí)題解答》 第四軍醫(yī)大學(xué)出版社http://ce.sysu.edu。cn/ChemEdu/Echemi/elaborate/wujihuaxue/ http://www.sxmu.edu。cn/jingpin/wujihuaxue/lx.htm | ||
系、教研室 審查意見 | |||
課后體會 |
教 學(xué) 過 程
教學(xué)內(nèi)容 | 時間分配和 媒體選擇 |
第四章 原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)前言:原子的組成;化學(xué)變化中的原子;原子結(jié)構(gòu)討論的主要問題。 一、核外電子運動的特征原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展概況。 電子等實物微粒的運動的波粒二象性(電子衍射); 1、波函數(shù)與原子軌道 2、電子云 3、電子云界面圖 二、四個量子數(shù)及其無力意義(1) 主量子數(shù)n取值,意義。 電子層及其符號: (2) 角量子數(shù)l取值,意義。 亞層及光譜符號: (3) 磁量子數(shù)m取值,意義。 等價軌道或簡并軌道: (4)自旋量子數(shù)ms取值,意義。 總結(jié):四個量子數(shù)確定之后,電子在核外空間的運動狀態(tài)也就確定了。 三、核外電子的排布規(guī)律1、鮑里不相容原理每一軌道最多容納兩個電子,每一電子層最多容納2n2個電子。 2、能量最低原理強調(diào)基態(tài);給出單電子和多電子原子軌道能級圖(附帶n+0.7l規(guī)則)。 多電子原子軌道能級規(guī)律: ① 當(dāng)n相同,l不同時,軌道的能量次序為s<p<d<f。例如,E3s<E3p<E3d。 ② 當(dāng)n不同,l相同時,n愈大,各相應(yīng)的軌道能量愈高。例如,E2s<E3s<E4s。 ③ 當(dāng)n和l都不相同時,軌道能量有交錯現(xiàn)象。即(n-1)d軌道能量大于ns軌道的能量。在同一周期中,各元素隨著原子序數(shù)遞增,核外電子的填充次序為:ns,(n-l)d,np。 若干原子電子排布舉例:(注意排布式書寫格式) 3、洪特規(guī)則內(nèi)容、例、電子排布的軌道表示式。 應(yīng)該指出,核外電子排布的原理是從大量事實中概括出來的一般規(guī)律,絕大多數(shù)原子核外電子的實際排布與這些原理是一致的。但是隨著原子序數(shù)的增大,核外電子排布變得復(fù)雜,用核外電子排布的原理不能滿意地解釋某些實驗事實。 四、元素的電負(fù)性元素的原子在分子中吸引電子的能力叫元素的電負(fù)性。元素的電負(fù)性愈大,表示該元素原子吸引電子的能力愈大,生成陰離子的傾向愈大。反之,吸引電子的能力愈小,生成單位陽離子的傾向愈大。 元素的電負(fù)性是相對值,沒有單位。通常規(guī)定氟的電負(fù)性為4.0(或鋰為1.0),計算出其他元素的電負(fù)性數(shù)值。 同一周期內(nèi)從左到右,元素的電負(fù)性逐漸增大,同一主族內(nèi)從上至下電負(fù)性減小。 在副族中,電負(fù)性變化不規(guī)則。 在所有元素中,氟的電負(fù)性(4.0)最大,非金屬性最強,鈁的電負(fù)性(0.7)最小,金屬性最強。一般金屬元素的電負(fù)性小于2.0,非金屬元素的電負(fù)性大于2.0,但兩者之間沒有嚴(yán)格的界限,不能把電負(fù)性2.0作為劃分金屬和非金屬的絕對標(biāo)準(zhǔn)。 元素電負(fù)性的大小,不僅能說明元素的金屬性和非金屬性,而且對討論和理解化學(xué)鍵的類型、元素的氧化數(shù)和分子的極性等都非常有用。 本次課小結(jié)。 第二節(jié) 分子結(jié)構(gòu)所謂分子結(jié)構(gòu)(molecular structure)通常包括下面一些內(nèi)容:分子中直接相鄰的原子間的強相互作用力,即化學(xué)鍵問題;分子的空間構(gòu)型問題;分子之間還有一種弱的相互作用力,即分子間力問題;此外分子間或分子內(nèi)的一些原子間還可能形成氫鍵。 一、化學(xué)鍵的概念化學(xué)鍵、離子鍵、共價鍵、配位共價鍵 現(xiàn)代共價鍵理論有兩種,一是價鍵理論,二是分子軌道理論。本書只介紹價鍵理論。 1、價鍵理論(電子配對法)基本要點① 具有自旋相反的未成對電子的兩個原子相互接近,可以形成穩(wěn)定的共價鍵。 ② 成鍵電子的電子云重疊得越多,核間電子云密度越大,形成的共價鍵越牢固。 電子云最大重疊原理:兩個原子在形成共價鍵時,電子云總是盡可能地達(dá)到最大程度的重疊。 2、共價鍵的特征飽和性,方向性: 3、共價鍵的類型σ鍵,π鍵: 4、鍵的極性極性共價鍵: 非極性共價鍵: 離子鍵是最強的極性鍵,極性共價鍵是離子鍵到非極性共價鍵之間的一種過度狀態(tài)。 5、分子的極性極性分子,非極性分子。 分子的極性對物質(zhì)的許多性質(zhì)都有影響,在后面的討論中即將學(xué)到。 偶極矩。 二、雜化軌道理論價鍵理論比較簡明地闡明了共價鍵的本質(zhì),共價鍵的飽和性和方向性。但在解釋分子的空間結(jié)構(gòu)方面卻遇到了困難。例如,經(jīng)實驗測知,甲烷分子具有正四面體的空間構(gòu)型(按上述價鍵理論難以解釋)。 1、雜化軌道理論基本要點①在成鍵過程中,由于原子間的相互影響,同一原子中參加成鍵的幾個能量相近的原子軌道可以進行混合,重新分配能量和空間方向,組成數(shù)目相等的新的原子軌道。這種軌道重新組合的過程稱為軌道雜化,簡稱雜化。所組成的新的原子軌道叫做雜化軌道。 ②雜化軌道之間互相排斥,力圖在空間取得最大的鍵角,使體系能量降低。 原子軌道雜化以m.f1411.cn/zhicheng/后所形成的雜化軌道更有利于成鍵。因為雜化后原子軌道的形狀發(fā)生了變化。 2、雜化軌道類型sp雜化: sp2雜化: sp3雜化: 不等性sp3雜化: 第三節(jié) 分子間作用力一、范德華力分子間存在著一種只有化學(xué)鍵鍵能1/100~1/10的弱的作用力。范德華力可分為取向力、誘導(dǎo)力和色散力三種。 1、取向力產(chǎn)生、影響因素、存在場合。 2、誘導(dǎo)力 產(chǎn)生、影響因素、醫(yī)學(xué)全在線存在場合。 3、色散力 產(chǎn)生、影響因素、存在場合。 在非極性分子之間只有色散力存在;在極性分子和非極性分子之間則既有色散力又有誘導(dǎo)力存在;而在極性分子之間則有色散力、誘導(dǎo)力和取向力三種范德華力存在。 范德華力具有下述一些特性: ①是存在于分子間的一種弱的靜電引力。 ②作用范圍只有幾個納米(nm)。 ③能量比化學(xué)鍵的鍵能小一、二個數(shù)量級。 ④沒有飽和性和方向性。 ⑤色散力是主要的,誘導(dǎo)力是次要的,取向力只是在較大的極性分子間才占一定的比例。 范德華力對物質(zhì)的性質(zhì),尤其是某些物理性質(zhì)(如熔點、沸點、溶解度等)有一定的影響。 二、氫 鍵1、氫鍵 2、氫鍵的本質(zhì) 3、氫鍵形成的條件 4、氫鍵的飽和性和方向性 5、氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響
小結(jié) 本章重點闡述四個量子數(shù);核外電子的排布規(guī)律;共價鍵理論要點;雜化軌道理論。簡要介紹原子結(jié)構(gòu)的理論發(fā)展,分子間的作用力。 | 5分 ppt 投影 10分 10分 板書 ppt 投影 15分 20分 ppt 投影 15分 ppt 投影 5分 10分 5分 5分 5分 10分 20分 ppt 投影 板書 10分 ppt 投影 5分 5分 |