6、物质结构

物质结构包括原子结构。化学键和晶体。

（1）原子结构??原子由带正电的原子核和带负电的核外电子构成。原子核所带正电荷等于核外电子所带的负电荷，因此整个分子呈电中性。原子核由质子和中子构成，质子带一个单位正电，中子不带电。原子的核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数。质子数与中子数之和为质量数，质子数写在元素符号的左下角。质量数写在元素符号的左上角。质子数相同而中子数不同的原子互为同位素。同位素是微观概念，适用于原子。同位素原子的化学性质几乎完全相同，另外，同一元素的各种同位素在自然界中的含量是不变的。我们要了解的有：H元素有三种同位素：IH、 、 ，C有三种同位素： 、 、Cl有两种同位素 。由于有些元素有多种同位素原子。因此，元素的种类一定小于原子的种类。元素的原子量定义为以 原子质量的 为标准，其它原子的质量与它相比较所得的比值为核原子的相对原子质量，简称原子量。这样求出的实际上是某种同位素的原子量。若元素有多种同位素原子时，则应分别求出各同位素的原子量，然后分别乘以这种同位素原子在自然界中的物质的量百分含量，加和，即为该元素的原子量。同位素的质量数称为这种原子的近似原子量。若用同位素的近似原子量分别乘以这种同位素原子在自然界中的物质的量百分含量，加和，得到的是这种元素的近似原子量。

原子核外电子的能量是不同的，按照能量由低到高的顺序分别排到在离核电近到远的空间，每个电子层最多容纳电子的数目为2 个，且最外层不超过8个电子，次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个。

（2）化学键

化学键指相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用。

它的主要类型有离子键和共价键。离子键指阴阳离子间通过静电作用所形成的化学键。活泼金属与活泼非金属化合时，可形成离子键。离子化合物中一定含有离子键。这里要求会写常见离子化合物的电子式，如 、 、 、 、 等。共价键指原子间通过共用电子对所形成的化学键。这里又根据共用电子对是否偏向成键的某一种原子分为极性键和非极性键。若共用电子对在同种原子之间形成，不偏向任何一个原子，则为非极性共价键，反之为极性共价键。共价键有键长，键能、键角等参数，要求掌握键长与键能的反比关系，即键长越大，键能越小，几种重要分子的键角（如 和 ： 、 、 、 、 ）和空间构型（ 、 、 为空间正四面体，不过键角不同； 为三角锥形； 和 为直线形），共价键既可存在于离子化合物中（如 和 里N和H之间， 中两个O原子之间），也可存在于共价化合物中，但共价化合物一定不含离子键。要求会写几种重要的共价化合物的电子式，如 、 、 、 、 、 、 、 等。

（3）晶体

经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体称为晶体。晶体根据其组成的微粒和微粒间相互作用的不同分为 种：离子晶体、分子晶体、原子晶体。

离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合而成，熔、沸点较高，硬度较大，要求掌握 晶体的空间结构图，要知道在离子晶体中，没有单个的分子，因此其化学式实际为比例式。

分子晶体是由分子通过范德华力结合而成的，熔沸点较低，硬度较小。对于结构相似的分子晶体，分子量越大，熔沸点越高，例如有机化合物中同系物随着 原子数的增加熔沸点升高，卤素单质在常温下由气态逐渐过渡到固态等。分子晶体的物理性质主要受范德华力的影响，它发生状态变化时，仅仅是范德华力被破坏，而没有影响到分子内原子间的共价键，一般发生化学反应时共价键才被破坏。例如，水凝结成冰或挥发成气体时，仅仅是分子间距离变了，H?O键并没有被破坏。另外，稀有气体也属于分子晶体，但由于其特殊结构，原子间不形成化学键。

原子晶体是由原子直接通过共价键形成的晶体，它的熔沸点很高，硬度很大。中学阶段学的原子晶体主要有金刚石、晶体硅和二氧化硅。金刚石与晶体硅的空间结构是相似的，只不过金刚石中C?C键的键能比晶体硅中 ～ 键的键能更大。熔沸点更高，硬度更大。这两种晶体都是空间网状结构，每个 原子与4个 成键，键角为 ，在 晶体中，1个 原子与4个O原子结合，1个O原子与2个 原子结合。也形成空间网状结构，二氧化硅晶体中同样没有单个的 分子，它也是比例式而非分子式。

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