Разделы презентаций


Кафедра химии и материаловедения

Содержание

Лекция № 1 Тема № 1. Строение атома и современные представления о химическом

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Кафедра химии и материаловедения
Дисциплина «Химия»
Лектор: доцент, кандидат химических наук
Андреева Лариса

Николаевна

Кафедра химии и материаловеденияДисциплина «Химия»Лектор: доцент, кандидат химических наукАндреева Лариса Николаевна

Слайд 2 Лекция № 1

Тема №

1. Строение атома и современные представления о химическом элементе. Периодическая система элементов Д. И. Менделеева
Лекция №  1

Слайд 3Учебные вопросы:
1. Электронная структура атомов.
2. Периодический закон и периодическая система

элементов Д. И. Менделеева
3. Химическая связь

Учебные вопросы:1. Электронная структура атомов.2. Периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделеева3. Химическая связь

Слайд 4Литература:  
1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М. 2009, с.6-111.

Инв. №1976у
2. Козловская Э.Б., Крюкова Л.Ю. Общая химия. Химки, 2009,

с.4-20

Литература:   1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М. 2009, с.6-111. Инв. №1976у2. Козловская Э.Б., Крюкова

Слайд 5Постулаты Бора
1.Электрон может вращаться не по произвольным, а только по

строго определенным (стационарным) круговым орбитам
Квантовое соотношение Бора:

mvr = nh
m – масса электрона;n – номер орбиты;
h – постоянная Планка (h= 1,05.10-34 Дж.с);
r – радиус орбиты;v – скорость электрона.

Постулаты Бора1.Электрон может вращаться не по произвольным, а только по строго определенным (стационарным) круговым орбитамКвантовое соотношение Бора:

Слайд 62. При движении по стационарным орбитам электрон не поглощает и

не излучает энергии.
Излучение или поглощение энергии (∆Е) определяется переходом электрона

с одной стационарной орбиты на другую:
∆Е = Е2 - Е1 = hν
где ν – частота излучения
2. При движении по стационарным орбитам электрон не поглощает и не излучает энергии.	Излучение или поглощение энергии (∆Е)

Слайд 7Квантовая модель строения атома
1. Электрон имеет двойственную корпускулярно-волновую природу. Длина

волны электрона (λ) и его скорость (v) связаны соотношением
де

Бройля: λ= h / mv

Квантовая модель строения атома1. Электрон имеет двойственную корпускулярно-волновую природу. Длина волны электрона (λ) и его скорость (v)

Слайд 82. Принцип неопределенности Гейзенберга
Для электрона невозможно одновременно точно измерить координату

и скорость:
∆х

m ∆v > h/2
∆х – неопределенность положения координаты
∆v – погрешность измерения скорости

2. Принцип неопределенности ГейзенбергаДля электрона невозможно одновременно точно измерить координату и скорость:

Слайд 93. Электрон в атоме не движется по определенным траекториям, а

может находиться в любой точке околоядерного пространства. Пространство вокруг ядра,

в котором вероятность нахождения электрона достаточно велика, называют орбиталью.

3. Электрон в атоме не движется по определенным траекториям, а может находиться в любой точке околоядерного пространства.

Слайд 104. Ядра атомов состоят из протонов и нейтронов (нуклонов). Число

протонов в ядре равно порядковому номеру элемента, а сумма чисел

протонов и нейтронов соответствует его массовому числу.
А = Z + N
A – массовое число
Z – заряд ядра
N – число нейтронов в ядре

4. Ядра атомов состоят из протонов и нейтронов (нуклонов). Число протонов в ядре равно порядковому номеру элемента,

Слайд 11Совокупность сложных движений электрона описывается 4-мя квантовыми числами:
n,

l,

m, ms
главное побочное магнитное спиновое

Совокупность сложных движений электрона описывается 4-мя квантовыми числами:n,      l,

Слайд 12n – главное квантовое число определяет общую энергию электрона на

данной орбитали и равно № периода.


n = 1, 2, 3…
l – побочное (орбитальное) квантовое число
l = 0, 1, 2…(n-1)
l = 0 1 2 3 4 определяет
s p d f g… форму орбитали


n – главное квантовое число определяет общую энергию электрона на данной орбитали и равно № периода.

Слайд 13m – магнитное квантовое число характеризует ориентацию орбитали в пространстве

-l ≤ m ≤ +l всего (2l+1) значений
ms-

спиновое число, которое характеризует собственный момент количества движения электрона
ms= ± ½


m – магнитное квантовое число характеризует ориентацию орбитали в пространстве   -l ≤ m ≤ +l

Слайд 14Состояние электронов в атоме можно описать с помощью 4-х квантовых

чисел и 3-х основных положений:
Принцип Паули
Правило Гунда
Принцип наименьшей энергии

(правило В.М. Клечковского)
Состояние электронов в атоме можно описать с помощью 4-х квантовых чисел и 3-х основных положений: Принцип ПаулиПравило

Слайд 15 Принцип Паули В атоме не может быть 2-х

электронов, обладающих одинаковым набором 4-х квантовых чисел. Максимальное число электронов с

одинаковым главным квантовым числом равно N=2n2
Принцип Паули    В атоме не может быть 2-х электронов, обладающих одинаковым

Слайд 16Правило Гунда
При данном значении l
(в пределах одного подуровня) электроны

располагаются таким образом, чтобы суммарный спин был максимален.

Правило Гунда При данном значении l (в пределах одного подуровня) электроны располагаются таким образом, чтобы суммарный спин

Слайд 171s22s22p3
N – имеет 7e –
m=0
l=0
m=+1
m=0
m=-1
l=1
m=+2
m=+1
m=0
m=-1
m=-2
m=+3
m=+2
m=+1
m=0
m=-1
m=-2
m=-3
l=2
l=3

1s22s22p3N – имеет 7e – m=0l=0m=+1m=0m=-1l=1m=+2m=+1m=0m=-1m=-2m=+3m=+2m=+1m=0m=-1m=-2m=-3l=2l=3

Слайд 18Правило В.М. Клечковского
В первую очередь заполняются те подуровни, для которых

сумма значений (n+l) является минимальной.
При равной сумме (n+l) заполнение в

порядке возрастания числа n
4s n + l = 4 + 0 = 4
3d n + l = 3 + 2 = 5 4s 3d 4p
4p n + l = 4+ 1 = 5

Правило В.М. КлечковскогоВ первую очередь заполняются те подуровни, для которых сумма значений (n+l) является минимальной.При равной сумме

Слайд 19ЭЛЕКТРОННЫЕ СЛОИ
K, L, M, N
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ
УРОВЕНЬ=ОБОЛОЧКА (n)
подуровень
подуровень
s, p, d, f
S
P
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ

ЗАПОЛНЕНИЯ УРОВНЕЙ
11N21s22s22p63s1
1sP1s22s22p63s23p3
3sKr1s22s22p63s23p64s23d104p6
max число
электронов
2
6
10
14
1
2
3
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
4
5
6
7
8
9
2 p
3 p
4 p
5 p
6 p
7 p
1 s
2

s

3 s

4 s

5 s

6 s

7 s

3 d

4 d

5 d

6 d

7 d

4 f

5 f

6 f

ЭЛЕКТРОННЫЕ СЛОИK, L, M, NЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ=ОБОЛОЧКА (n)подуровеньподуровеньs, p, d, fSPПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ЗАПОЛНЕНИЯ УРОВНЕЙ11N21s22s22p63s11sP1s22s22p63s23p33sKr1s22s22p63s23p64s23d104p6max числоэлектронов261014123ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ4567892 p3 p4 p5 p6

Слайд 20РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПО УРОВНЯМ
Оболочка
К
Уровень
n
Под-уровень
Орбиталь
Всего орбиталь
n2
L
M
N
1
2
3
4
OS
OS
1p
OS
1p
2d
OS
1p
2d
3f
0
0
-1 0 +1
0
-1 0 +1
-2

-1 0 +1 +2
0
-1 0 +1
-2 -1 0 +1 +2
-3

-2 -1 0 +1 +2 +3

1

1
3

1
3 9
9

1
3
5
7

2

2
6

2
6 18
10

2
6
10
14

2

8

18

32

Электрон на подуровне

Всего электронов
2n2

4

8

16

32

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПО УРОВНЯМОболочкаКУровень nПод-уровень ОрбитальВсего орбитальn2LMN1234OSOS1pOS1p2dOS1p2d3f00-1 0 +10-1 0 +1-2 -1 0 +1 +20-1 0 +1-2 -1

Слайд 21Периодический закон Д.И Менделеева (классическая формулировка)
Свойства простых тел, а также формы

и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от атомных

масс элементов (1869г).
Периодический закон Д.И Менделеева (классическая формулировка)Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в

Слайд 22Закон Мозли
При переходе от одного элемента периодической системы к другому

величина заряда ядра атома меняется на 1.

Закон МозлиПри переходе от одного элемента периодической системы к другому величина заряда ядра атома меняется на 1.

Слайд 23Периодический закон (современная трактовка)
Свойства простых веществ, а также формы и свойства

соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра

атома (порядкового номера)

Периодический закон (современная трактовка) Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической

Слайд 24Номер периода соответствует номеру внешнего энергетического уровня атома элемента.
Номер группы

– соответствует числу электронов на внешнем энергетическом уровне атома элемента.

Номер периода соответствует номеру внешнего энергетического уровня атома элемента.Номер группы – соответствует числу электронов на внешнем энергетическом

Слайд 25Периодичность изменения свойств элементов с увеличением порядкового номера объясняется периодическим

изменением числа электронов на их внешнем энергетическом уровне.

Периодичность изменения свойств элементов с увеличением порядкового номера объясняется периодическим изменением числа электронов на их внешнем энергетическом

Слайд 26Потенциал ионизации (I) –
энергия, необходимая для отрыва наиболее слабо

связанного электрона от атома:

Х → Х+ + е-
Наименьшие значения I - у щелочных металлов.
Наибольшие значения I - у инертных газов.
Потенциал ионизации (I) –  энергия, необходимая для отрыва наиболее слабо связанного электрона от атома:

Слайд 27Сродство к электрону (Е)
энергия, которая выделяется при присоединении электрона к

атому:
Х + е- → Х-
Наименьшие значения Е

– у галогенов
Наибольшие значения Е – у металлов

Сродство к электрону (Е)энергия, которая выделяется при присоединении электрона к атому:   Х + е- →

Слайд 28Электроотрицательность (ЭО) –
способность атома притягивать к себе валентные электроны

других атомов.
 
Li Be B H C

N Cl O F
1,0 1,6 2,0 2,1 2,5 3,0 3,2 3,5 4,0

Электроотрицательность (ЭО) –  способность атома притягивать к себе валентные электроны других атомов. Li  Be  B

Слайд 293 уч.в. Правило образования химической связи:
при образовании молекулы атомы

стремятся приобрести устойчивую восьми электронную оболочку (октет) или двух электронную

оболочку (дублет).
 

3 уч.в.  Правило образования  химической связи:при образовании молекулы атомы стремятся приобрести устойчивую восьми электронную оболочку

Слайд 30Химическая связь – взаимодействие атомов, обусловленное перекрыванием их электронных облаков

и сопровождающееся уменьшением полной энергии системы:

А + В→ АВ
Основное условие образования химической связи:
ЕАВ < ЕА + ЕВ
 


Химическая связь – взаимодействие атомов, обусловленное перекрыванием их электронных облаков и сопровождающееся уменьшением полной энергии системы:

Слайд 31Типы химической связи
1. ковалентная;

образование
2. ионная;

молекул
3. металлическая;
4. водородная; межмолекул.
5. вандерваальсова взаим-я

Типы химической связи1. ковалентная;        образование2. ионная;

Слайд 32Ковалентная связь
Для объяснения природы ковалентной связи и механизма ее образования

используют 2 основные теории:
- метод валентных связей (ВС);
-

метод молекулярных орбиталей (МО).
 

Ковалентная связьДля объяснения природы ковалентной связи и механизма ее образования используют 2 основные теории: - метод валентных

Слайд 33Метод ВС
Существуют 2 принципиальных механизма образования ковалентной связи:

обменный;
донорно-акцепторный
При обменном механизме

ковалентная связь возникает при обобщении электронов, принадлежащих двум атомам.

Метод ВС Существуют 2 принципиальных механизма образования ковалентной связи:     обменный;

Слайд 34Если ЭО атомов одинаковы, то возникает неполярная связь (1), если

ЭО атомов различны, то возникает полярная связь (2):
Х=ЭО при ХА

= ХВ → А : В (1)
при ХА > ХВ → А :В (2)





Если ЭО атомов одинаковы, то возникает неполярная связь (1), если ЭО атомов различны, то возникает полярная связь

Слайд 35Основные характеристики связи
Длина химической связи –
межъядерное расстояние между химически

связанными атомами.
Валентный угол – угол между воображаемыми прямыми, проходящими через

ядра химически связанных атомов.
Энергия связи – энергия, затрачиваемая на разрыв связи 
Есвязи = 464 кДж/моль

Основные характеристики связи Длина химической связи – межъядерное расстояние между химически связанными атомами.Валентный угол – угол между

Слайд 36При донорно-акцепторном механизме образования связи один атом (донор) предоставляет электронную

пару для образования связи, другой атом (акцептор) – участвует в

обобществлении электронной пары за счет свободной орбитали.
 

При донорно-акцепторном механизме образования связи один атом (донор) предоставляет электронную пару для образования связи, другой атом (акцептор)

Слайд 37В а л е н т н о с т

ь – число ковалентных связей, образованных данным атомом, или число

орбиталей, используемых атомом для образования связей.
Свойства 1. Направленность
ковалентной 2. Насыщенность
связи 3.Поляризуемость
В а л е н т н о с т ь – число ковалентных связей, образованных данным

Слайд 38Число неспаренных электронов атома,
принимающих участие в формировании химической связи,

называются валентностью свободного атома
S
P
P
P
P
S
S
S
O 1s2 2s2 2p4
C 1s2 2s2 2p4
N

1s2 2s2 2p3

C* 1s2 2s1 2p3

2-х вал

2-х вал

3-х вал

4-х вал

Число неспаренных электронов атома, принимающих участие в формировании химической связи, называются валентностью свободного атомаSPPPPSSSO 1s2 2s2 2p4C

Слайд 39Насыщаемость – способность атомов участвовать в образовании строго определенного и

ограниченного числа ковалентных связей
на s-подуровне – 1 связь
на

р-подуровне – 3 связи

Направленность – все орбитали имеют определенную форму
(s-шар, р-гантели) и направленность
O
H H

104,50

Полярность – в молекуле, состоящей из атомов с различной электроотрицательностью, происходит смещение связывающих электронов в сторону более электроотрицательного.
Мера полярности – дипольный момент
изм. в Дебаях (9)
 = q l
1D = 10-29 Клм Н : Cl :

Ковалентность
характеризуют:

:

:

Насыщаемость – способность атомов участвовать в образовании строго определенного и ограниченного числа ковалентных связей на s-подуровне –

Слайд 40Ковалентная связь – это связь, осуществляемая за счет образования электронных

пар, в одинаковой мере принадлежащих обоим атомам. 

Ковалентная связь – это связь, осуществляемая за счет образования электронных пар, в одинаковой мере принадлежащих обоим атомам. 

Слайд 41При донорно-акцепторном механизме образования связи один атом (донор) предоставляет электронную

пару для образования связи, другой атом (акцептор) – участвует в

обобществлении электронной пары за счет свободной орбитали.

При донорно-акцепторном механизме образования связи один атом (донор) предоставляет электронную пару для образования связи, другой атом (акцептор)

Слайд 42ВОЗНИКНОВЕНИЕ СВЯЗИ
n = 2
n = 1
S
S
S
S
P
N
3H


N  + 3

H  N H










H
H
Образование
координационной


связи
(донорно-акцепторная)



H N + H+  H N H

H

H

H

H















+

H H F F N N Число пар = числу орбиталей

















S

Р

Р

ВОЗНИКНОВЕНИЕ СВЯЗИn = 2n = 1SSSSPN3HN   + 3 H     N

Слайд 43Метод молекулярных орбиталей (МО)
Согласно методу МО молекула рассматривается как совокупность

ядер и электронов, где каждый электрон движется в поле остальных

электронов и всех ядер.
Один из методов описания МО – метод линейной комбинации атомных орбиталей (ЛКАО).

Метод молекулярных орбиталей (МО) Согласно методу МО молекула рассматривается как совокупность ядер и электронов, где каждый электрон

Слайд 44В соответствии с ЛКАО, любая МО представляется как результат сложения

и вычитания волновых функций ψ, характеризующих атомные орбитали (АО).
АВ

ψ+АВ= ψАС1+ ψВС2 связывающие МО
ψ-АВ= ψАС3- ψВС4 разрыхляющие МО
 
С1, С2, С3, С4 – пост. коэфф-ты, характеризующие участие АО в обр. МО

В соответствии с ЛКАО, любая МО представляется как результат сложения и вычитания волновых функций ψ, характеризующих атомные

Слайд 45Условия образования МО из АО
Число образующихся МО д.б. равно числу

исходных АО.
АО д.б. достаточно протяженными в пространстве, чтобы перекрываться в

заметной степени.
АО, образующие молекулярную орбиталь (МО), должны иметь близкие значения энергии.
Взаимодействие АО должно иметь одинаковую симметрию относительно линии связи в молекуле.

Условия образования МО из АОЧисло образующихся МО д.б. равно числу исходных АО.АО д.б. достаточно протяженными в пространстве,

Слайд 46Ионная хим. связь
это предельный случай полярности ковалентной химической связи,

которому отвечает значительное смещение электронной пары к наиболее электроотрицательному элементу

(ΔЭО>1,7).
Этот атом приобретает отрицательный заряд и превращается в анион. Другой атом, лишившийся своего электрона, превращается в катион.
Ионная хим. связь это предельный случай полярности ковалентной химической связи, которому отвечает значительное смещение электронной пары к

Слайд 47Ионная
связь
Электростатическое взаимодействие
Дисперсионное - притяжение
Ориентационное – диполь-дипольное
Индукционное –поляризация (индукция)
Ван-Дер-Ваальсово взаимодействие
Без

передачи е־
Ослабевает пропорционально межцентровому расстоянию в 6 степени
Образуется щелочной металл

+ Hal ( Э  1,9)

Валентность

Отдача е-

Принятие е-

+


Нет насыщенности

Нет направленности

¾ всех элементов – металлы

Электропроводны; теплопроводны; пластичны

Имеют вакантные орбитали

Электроны слабо связаны
На каждый действуют поля ионов и электронов электронный газ (1см3  1022 е–)

Ионная связьЭлектростатическое взаимодействиеДисперсионное - притяжениеОриентационное – диполь-дипольноеИндукционное –поляризация (индукция)Ван-Дер-Ваальсово взаимодействиеБез передачи е־Ослабевает пропорционально межцентровому расстоянию в 6

Слайд 48Ионная связь – это связь, которая образуется между катионом и

анионом в результате их электростатического взаимодействия.
Ионная связь не обладает:
а)

насыщаемостью;
б) направленностью;
в) к ней не применимо понятие валентности.

Ионная связь – это связь, которая образуется между катионом и анионом в результате их электростатического взаимодействия.Ионная связь

Слайд 49Металлическая связь
это связь между положительными ионами в кристаллах металлов,

осуществляемая за счет притяжения электронов, свободно перемещающихся по кристаллу.
Металлическая связь

не имеет направленности в пространстве, так как валентные электроны распределены по кристаллу равномерно.

Металлическая связь это связь между положительными ионами в кристаллах металлов, осуществляемая за счет притяжения электронов, свободно перемещающихся

Слайд 50Межмолекулярные взаимодействия
Водородная связь – это связь между положительно заряженным атомом

Н одной молекулы и отрицательно заряженным атомом другой молекулы (связь

имеет частично э/статический, частично дон.-акцепторный характер)
Емет.< Еков. или ионн. св.


Межмолекулярные взаимодействияВодородная связь – это связь между положительно заряженным атомом Н одной молекулы и отрицательно заряженным атомом

Слайд 51Вандерваальсова связь – связь, возникающая между молекулами за счет индукционных

сил притяжения
при «согласованном движении» электронов.


Вандерваальсова связь – связь, возникающая между молекулами за счет индукционных сил притяженияпри «согласованном движении» электронов.

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика