物质结构复习省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、1 1。物质结构探索历程与研究价值物质结构探索历程与研究价值(专题专题1 1与与5)5)专题专题1 1 揭示物质结构奥秘(绪言)揭示物质结构奥秘(绪言)从人类探索性质结构从人类探索性质结构历程历程中了解人类研究物中了解人类研究物质结构惯用质结构惯用方法(方法(理论研究、试验研究、假说、理论研究、试验研究、假说、模型等)、取得进展缘由。模型等)、取得进展缘由。了解人类研究物质结构,所取得结果在科了解人类研究物质结构,所取得结果在科学发展和社会进步中主动学发展和社会进步中主动作用作用,激发对,激发对“物质物质结构与性质结构与性质”学习自主性和主动性。学习自主性和主动性。教学内容分析教学内容分析第1
2、页编写编写思绪思绪创设问题创设问题情景情景你是否想过:物质是由什么你是否想过:物质是由什么组成?为何物质会发生改变?为组成?为何物质会发生改变?为何不一样物质含有不一样性能?何不一样物质含有不一样性能?怎样才能取得优异性能新物质?怎样才能取得优异性能新物质?从探索历程了解从探索历程了解研究方法研究方法原子分子论元素周期律原子分子论元素周期律碳价键量子力学碳价键量子力学假说法假说法经验归纳法经验归纳法试验验证法试验验证法了解研究结果作用了解研究结果作用激发学习激发学习兴趣兴趣合成化学生命科学合成化学生命科学第2页从物质结构研究历程,了解化学科学发展:18 道尔顿原子学说 18 分子概念 1860
3、年 确立原子分子论 1869年 发觉元素周期律 19 汤姆逊模型 1911 卢瑟福模型 1913 玻尔分层排布模型 19世纪中叶 碳键与有机化合物分子结构研究 19世纪末20 世纪初 微观粒子波粒二象性 量子力学模型(原子轨道)物质结构研究几个主要历程物质结构研究几个主要历程第3页专题专题5 5物质结构探索无止境物质结构探索无止境1研究物质结构与性能关系研究物质结构与性能关系2研究化学反应量子力学理论研究化学反应量子力学理论3硕士命现象化学机硕士命现象化学机了了解解人人类类探探索索物物质质结结构构价价值值,认认同同“物质结构探索是无止境物质结构探索是无止境”观点。观点。认识在分子等层次研究物质
4、意义。认识在分子等层次研究物质意义。深深入入激激发发学学习习化化学学兴兴趣趣,树树立立从从事事化化学学化工研究志向。化工研究志向。#第4页 2 2。从三个层次认识物质结构与性质关系。从三个层次认识物质结构与性质关系(专题专题2-4)2-4)内容内容 结构知识结构知识 性质知识性质知识 结构性质关系结构性质关系 原子结原子结构与元构与元素性质素性质原子结构模型演变,主族元素核外电子排布规律、结构示意图 元素性质(金属性、非金属性、主要化合价、成键类型)周期性改变详细表现与规律性质周期性改变本质;主族元素原子结构、(非)金属性、主要化合价、成键类型判断微粒间微粒间作用力作用力与物质与物质性质性质三
5、种化学键本质、形成条件与类型、键强弱,离子半径与电荷数,共价分子空间结构及其表示,分子间作用力特征共价分子热稳定性、分子空间构型、分子极性,价键类型、强弱对物质热稳定性、分子空间结构影响;分子间作用力大小对分子晶体对性质影响晶体结晶体结构与物构与物质性质质性质四种晶体结构组成微粒、作用力类型四种晶体结构性质特点晶体结构对物质导电性、熔沸点、硬度等物理性质影响第5页了解并能描述了解并能描述元素原子核外电子运动元素原子核外电子运动状态状态(电子(电子云、原子轨道)云、原子轨道)、排布规律、排布规律了解原子核外电子了解原子核外电子运动运动。了解了解s、p原子轨道原子轨道形状。形状。认识并能说明描述认
6、识并能说明描述不一样元素(不一样元素(1-361-36号元素,周号元素,周期表中各分区元素)原子结构改变规律(核外电子排期表中各分区元素)原子结构改变规律(核外电子排布周期性、第布周期性、第1 1电离能周期性)电离能周期性)认识并能描述认识并能描述元素电负性周期性元素电负性周期性 能能认识并能利用认识并能利用上述知识说明、解释元素金属性、上述知识说明、解释元素金属性、非金属性差异、形成化学键类型、对成键电子吸引力非金属性差异、形成化学键类型、对成键电子吸引力(1)从原子结构知识认识为何元素组成是决定物质性从原子结构知识认识为何元素组成是决定物质性质主要原因质主要原因第6页编写思绪编写思绪原子结
7、构原子结构从学生已经有经验出发让学生经过学习活从学生已经有经验出发让学生经过学习活动建构知识帮助学生了解知识应用动建构知识帮助学生了解知识应用原子模型:行星模型玻尔模型原子模型:行星模型玻尔模型量子力学模型(统计方法、测不准原理、量子力学模型(统计方法、测不准原理、互补原理)互补原理)电子运动状态与排布:原子轨道电子运动状态与排布:原子轨道电子在核外填充与排布电子在核外填充与排布原子核外电子排布原子半径原子核外电子排布原子半径第一电离能第一电离能化合价化合价电负性电负性金属性和非金属性金属性和非金属性元素性质元素性质(周期性(周期性改变)改变)决定第7页原子轨道原子轨道 玻尔认为,原子核外电子
8、在原子玻尔认为,原子核外电子在原子核外一系列稳定轨道上运动。核外一系列稳定轨道上运动。量子力学用量子力学用原子轨道原子轨道描述原子中描述原子中单个电子空间运动状态。每个原子轨单个电子空间运动状态。每个原子轨道由道由3 3个量子数(个量子数(n n、l l、m m)来描述。)来描述。原子轨道示意图表示电子在核外原子轨道示意图表示电子在核外运动主要区域。运动主要区域。1s(1个轨道)3p(3px 3py 3pz 3个轨道 4d(5个轨道)n=1n=1,l=0 l=0,m=0m=0n=3n=3,l=1l=1,m=0 m=0、+1+1、-1-1n=4n=4、l=2 m=0l=2 m=0、+1+1、-1
9、-1、+2+2、-2-2原子轨道描述(举例)原子轨道描述(举例)原子轨道示意图原子轨道示意图第8页能级交织能级交织ns(n-2)f(n-1)dnp 原子核外电子排布是原子核外电子排布是以试验事实为依据。以试验事实为依据。价价电子在外层分布时存在能电子在外层分布时存在能级交织。它是多电子体系级交织。它是多电子体系电子相互作用(排斥)结电子相互作用(排斥)结果。果。轨道能量差值与核轨道能量差值与核电荷数大小相关。电荷数大小相关。电子填充次序与原子电子填充次序与原子失去电子次序不一样。失去电子次序不一样。4s3d4p5S4d4p6s4f5d6p第9页1-361-36号元素电子填充号元素电子填充1-1
10、81-18号(各电子层可填充最多电子号(各电子层可填充最多电子数数-2n-2n2 2;各能级可填充最多电子各能级可填充最多电子数数2(2l+1)2(2l+1))1s 1s1 1-1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6 19-3619-36号(能级交织与洪特规则)号(能级交织与洪特规则)1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6 4s4s1 1-1s-1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6 3d3d10104s4s2 23p3p6 6 Cr 1sCr 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3
11、p6 6 3d3d5 5 4s 4s1 1 Cu 1s Cu 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6 3d3d1010 4s 4s1 1FeFe原子轨道能级和核原子轨道能级和核外电子排布外电子排布1s22s22p63s23p63d64s2电子在原子轨道上填充和排布电子在原子轨道上填充和排布知道应用排布标准(能量最低原理、泡利不相容原理、洪特知道应用排布标准(能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则)和基态原子原子轨道能级高低书写电子排布式。规则)和基态原子原子轨道能级高低书写电子排布式。外围电子排布式外围电子排布式3d64s2第10页电离能及应用电离能及应用M M(g
12、)eg)e-=M=M+(g)(g)H=IH=I1 1 电离能是原子核外电子分层电离能是原子核外电子分层排布试验验证。第一电离能可衡排布试验验证。第一电离能可衡量元素原子失去量元素原子失去1 1个电子难易程度。个电子难易程度。值越小,元素金属性越强。(注值越小,元素金属性越强。(注意区分气态原子金属性与金属活意区分气态原子金属性与金属活动性动性-固体金属单质金属性)固体金属单质金属性)第一电离能呈周期性改变。第一电离能呈周期性改变。是原子核外电子排布周期性改变是原子核外电子排布周期性改变必定结果。当电子在原子轨道上必定结果。当电子在原子轨道上呈全空、全满、半满时第一电离呈全空、全满、半满时第一电
13、离能较大。能较大。第11页 判别元素金属性、非金属性强弱判别元素金属性、非金属性强弱 普普通通说说,金金属属元元素素电电负负性性在在2.02.0以以下下,非非金金属属元元素素电电负负性性在在2.02.0以上。元素电负性呈周期性改变。以上。元素电负性呈周期性改变。电负性及其应用电负性及其应用电负性周期性改变电负性周期性改变 鲍林首先用电负性衡量鲍林首先用电负性衡量元素在化合物中吸引电子能元素在化合物中吸引电子能力。今后不一样科学家提出力。今后不一样科学家提出度量元素电负性不一样标度。度量元素电负性不一样标度。如,除鲍林提出标度外,还如,除鲍林提出标度外,还有以元素电离能和电子亲合有以元素电离能和
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