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1、武义一中 刘卫捐,物质结构与性质,第一课时,武义一中 刘卫捐,一、物质结构的内涵,问题1,物质结构主要包括哪些内容？,物质结构,原子结构,分子结构,晶体结构,原子核,核外电子,原子间作用力- 化学键,原子排列方式,质点特征,质点间作用力,武义一中 刘卫捐,练习1,指出下列分子的空间构型：,折线型,三角锥型,正四面体,直线型,正八面体,练习2,填空：,过氧化钠属于 晶体，晶体构成微粒是 和 ，晶体中含有的化学键有 ，,离子,Na+,O22-,离子键/非极性键,武义一中 刘卫捐,问题2,物质结构差异主要表现在哪些方面？,二甲醚,乙醇,1.元素差异：金刚石与晶体硅；,2.原子个数差异：O2与O3；,
2、3.原子连接方式差异：,4.原子空间分布差异：,顺-2-丁烯,反-2-丁烯,链/环,直/支,5.手性差异：,D型 氨基酸,L型 氨基酸,武义一中 刘卫捐,问题3,由同位素形成的单质之间有什么关系？,属同一类别，同种物质。,H2、D2、T2、HD、HT、DT,氢单质，纯净物,H2O、H217O、H218O、D2O、D217O,氧化物，纯净物,问题4,金刚石中的原子都一样吗？,含12C、13C、14C等原子，它们原子核内中子数不同，但核外电子排布相同，化学性质相同。,武义一中 刘卫捐,练习3,有机物异构可分为碳链异构、位置异构、官能团异构、顺反异构、对映异构等，指出下列各组物质之间异构类型：,异
3、构 体,异 构 类 型,CH2=CH-CH2OH 与,CH2,CH2,CH-OH,丙烯醇,环丙醇,碳链、官能团异构,CH3-CH2-CH2 与,CH3-CH-CH3,Cl,Cl,位置异构,1-氯丙烷,2-氯丙烷,与,顺-2-氯-2-丁烯,反-2-氯-2-丁烯,顺反异构,对映异构,CH3COOH 与 HOCH2-CHO,羟基乙醛,官能团异构,与,武义一中 刘卫捐,练习4,填空：,1.原子总数远大于元素种数的原因是 ； 2.元素非金属性强弱以 的性质为依据，不是以 性质为依据； 3.氢分子式是H2，不是H3等原因是 ； 4.氢氧化银能溶于氨水的原因之一是氨分子中存在 ； 5.元素性质周期性变化的根
4、源是 ； 6.物质分类时对同位素的处理是 。,存在同位素,原子,分子,共价键有饱和性,孤对电子,原子核外电子排布周期性变化,不考虑同位素,武义一中 刘卫捐,二、人类探究物质结构的历程,问题1,人类探索微观世界的过程中先后提出了哪些原子结构模型？,“实心球”,“葡萄干面包”,“行星绕日”,“分层运动”,武义一中 刘卫捐,问题2,微观世界难以直接观测，怎样揭示结构奥秘？,运用实验、模型化方法，通过分析、归纳、推理，借助科学假说和论证逐步揭开微观奥秘。,问题3,哪些实验对原子模型的发展产生重大影响？,1858年，普里克发现阴极射线； 1897年，汤姆生发现电子； 1905年前后，卢瑟福发现原子核；
5、1913年，玻尔提出氢原子光谱理论解释。,问题4,卢瑟福用粒子轰击金箔后得出哪些结论？,原子有核；核体积小质量大；核带正电荷。,武义一中 刘卫捐,问题4,目前物质微观研究最前沿仪器有哪些？,红外光谱仪、电子显微镜、原子吸收光谱仪、X射线衍射仪等。,红外光谱仪,电子显微镜,原子吸收光谱仪,X射线衍射仪,测定键长/键角/官能团,分析晶体结构/推测化学组成/观察固表形貌,测定元素,精确测定物质晶体结构,武义一中 刘卫捐,三、探究物质结构的意义,问题1,化学真正成为一门科学的标志是什么？,1860年，“原子-分子论”学说问世。,提出分子概念的科学家是哪位？,1811年，阿伏加德罗。,问题2,问题3,1
6、869年门捷列夫提出元素周期律时是以什么为主线？,元素相对原子质量变化,武义一中 刘卫捐,问题4,发现元素周期律的最大意义是什么？,使“散乱”的元素纳入自然序列变化的规律中，对元素的发现和应用作出科学指导和预测。,问题5,1828年维勒由氰酸铵制成尿素的意义是什么？,突破了有机物与无机物之间的界限，彻底否定“生命力”学说。,问题6,有机物种类繁多在结构上的原因是什么？,碳显4价，碳碳之间可形成碳链或碳环等,武义一中 刘卫捐,问题7,研究物质结构有哪些意义？,1.揭示结构与性质关系，预测物质性能；,2.合成或从自然界分离出更多新物质；,3.研究、开发和应用新材料；,4.从分子水平探索生命现象的本
7、质推动生命科学；,5.提高环保水平。,问题8,什么叫原子经济性？,原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生 副产物或废物，实现废物的“零排放”,武义一中 刘卫捐,问题9,化学科学在创造新物质方面重点科研方向是什么？,1.开发有效利用太阳能新技术； 2.合成智能新材料； 3.合成高效低毒药物； 4.合成高效催化剂等。,武义一中 刘卫捐,3,1803,一、人类对原子结构的认识历史,武义一中 刘卫捐,科学家认识原子结构的过程：,新实验事实,原子模型,实验事实,新原子模型,?,武义一中 刘卫捐,按距核远近划分壳层 能层(电子层),n= 1、 2、 3、 4、 5 、 6 、7,n越大，离核距离越远
8、,K、L、M、N、O、P、Q,符号,电子能量越高,不同能层的能量的变化不连续，是量子化的.,一、人类对原子结构的认识历史,武义一中 刘卫捐,能层n (电子层),符号,1 2 3 4 5 6 7,K LM N O P Q,包含能级 (电子亚层),s、p、d,s,s、p,s、p、d、f,能级表示方法,1s,2s、2p,3s、3p、3d,二、能层与能级,武义一中 刘卫捐,2.不同能层，相同亚层,1.同能层，不同亚层,按s、p、d、f顺序递增,如: EnsEnpEndEnf,能量高低由n决定,如:E1sE2sE3s E2pE3pE4p E3dE4dE5d,武义一中 刘卫捐,二、电子云,电子在核外空间出
9、现机会(概率)多少的形象化描述,假想:重叠数百万张氢原子核外电子每个瞬间运动状态的照片，得到统计效果图,要点：,1.是电子在核外空间出现的 概率统计结果，非真的云,2. 氢原子电子云球形,好像在原子核外笼罩着一团电子形成的云雾，形象地称为电子云图。,武义一中 刘卫捐,电子云轮廓图 电子在核外空间经常出现的区域,电子出现概率约为90的空间所形成的电子云轮廓图原子轨道,武义一中 刘卫捐,三、原子轨道：,1.定义：电子出现概率约为90的空间所 形成的电子云轮廓图,H原子电子运动的原子轨道为球形,1s原子轨道为球形,ns轨道均为球形,n越大,球半径越大,武义一中 刘卫捐,p轨道形状纺锤形,p能级电子云
10、轮廓图,p能级电子云图,武义一中 刘卫捐,p轨道的3种空间伸展方向,武义一中 刘卫捐,p 轨道 三种空间取向, 三个 等 价 p 轨道.,能量相同，伸展方向不同,武义一中 刘卫捐,1.定义：,三、原子轨道,2.表征因子：,s-球形,p-纺锤形,形状,空间伸展方向,大小,由电子出现概率约为90%的空间所形成的电子云轮廓图,决定电子 能量高低（能级）,武义一中 刘卫捐,1,1,3,1,3,5,1,3,5,7,轨道伸展方向,轨道 总数,1,4,9,16,能级,武义一中 刘卫捐,四、 核外电子运动状态的描述：,电子层 电子亚层 电子云的伸展方向,决定能量高低,决定原子轨道,自旋方向：顺时针自旋 逆时针自旋,同一个原子轨道里的电子的自旋方向相反,电子的自旋状态,四个方面,
