1、1 1。 物質結構的探索歷程與研究價值物質結構的探索歷程與研究價值( (專題專題1 1與與5)5) 專題專題1 1 揭示物質結構的奧秘（緒言）揭示物質結構的奧秘（緒言） 從人類探索性質結構的從人類探索性質結構的歷程歷程中了解人類研究中了解人類研究物質結構的常用物質結構的常用方法（方法（理論研究、實驗研究、理論研究、實驗研究、假說、模型等）、取得進展的緣由。假說、模型等）、取得進展的緣由。 了解人類研究物質結構的，所取得的成果了解人類研究物質結構的，所取得的成果在科學發展和社會進步中的積極在科學發展和社會進步中的積極作用作用，激發對，激發對“物質結構與性質物質結構與性質”學習的自主性和積極性。學

2、習的自主性和積極性。 教學內容分析教學內容分析1編寫編寫思路思路創設問題創設問題情景情景你是否想過：物質是由什么你是否想過：物質是由什么構成的？為什么物質會發生變化？構成的？為什么物質會發生變化？為什么不同的物質具有不同的性為什么不同的物質具有不同的性能？如何才能獲得優異性能的新能？如何才能獲得優異性能的新物質？物質？從探索歷程了解從探索歷程了解研究方法研究方法原子分子論元素周期律原子分子論元素周期律碳的價鍵量子力學碳的價鍵量子力學假說法假說法 經驗歸納法經驗歸納法 實驗驗證法實驗驗證法了解研究成果的作了解研究成果的作用激發學習用激發學習興趣興趣 合成化學生命科學合成化學生命科學2從物質結構研

3、究歷程，了解化學科學的發展：從物質結構研究歷程，了解化學科學的發展： 18031803年年 道爾頓原子學說道爾頓原子學說 18111811年年 分子概念分子概念 18601860年年 確立確立原子分子論原子分子論 18691869年年 發現發現元素周期律元素周期律 19031903年年 湯姆遜模型湯姆遜模型 1911 1911 盧瑟福模型盧瑟福模型 1913 1913 玻爾分層排布模型玻爾分層排布模型 1919世紀中葉世紀中葉 碳鍵碳鍵與有機化合物分子結構研究與有機化合物分子結構研究 1919世紀末世紀末20 20 世紀初世紀初 微觀粒子的微觀粒子的波粒二象性波粒二象性 量子力量子力學學模型（

4、原子軌道）模型（原子軌道） 物質結構研究的幾個重要歷程物質結構研究的幾個重要歷程3.;2021-03-28 專題專題5 5物質結構的探索無止境物質結構的探索無止境1研究物質結構與性能的關系研究物質結構與性能的關系2研究化學反應的量子力學理論研究化學反應的量子力學理論3研究生命現象的化學機研究生命現象的化學機 了解人類探索物質結構的價值，認同了解人類探索物質結構的價值，認同“物質結構的探索是無止境的物質結構的探索是無止境的”觀點。觀點。認識在分子等層次研究物質的意義。認識在分子等層次研究物質的意義。 進一步激發學習化學興趣，樹立從事化進一步激發學習化學興趣，樹立從事化學化工研究的志向。學化工研究

5、的志向。# #4.;2021-03-28 2 2。從三個層次認識物質結構與性質關系。從三個層次認識物質結構與性質關系( (專題專題2-4)2-4) 內容內容 結構知識結構知識 性質知識性質知識 結構性質關系結構性質關系 原子結原子結構與元構與元素性質素性質原子結構模型的演原子結構模型的演變，主族元素核外變，主族元素核外電子排布規律、結電子排布規律、結構示意圖構示意圖 元素性質（金屬性、元素性質（金屬性、非金屬性、主要化合非金屬性、主要化合價、成鍵類型）的周價、成鍵類型）的周期性變化期性變化具體表現具體表現與規律與規律性質周期性變化的本性質周期性變化的本質；主族元素原子結質；主族元素原子結構、（

6、非）金屬性、構、（非）金屬性、 主要化合價、成鍵類主要化合價、成鍵類型的判斷型的判斷微粒間微粒間作用力作用力與物質與物質性質性質三種化學鍵的本質、三種化學鍵的本質、形成條件與類型、形成條件與類型、鍵的強弱，離子半鍵的強弱，離子半徑與電荷數，共價徑與電荷數，共價分子空間結構及其分子空間結構及其表示，分子間作用表示，分子間作用力的特征力的特征共價分子的熱穩定性、共價分子的熱穩定性、分子空間構型、分子分子空間構型、分子的極性，的極性， 價鍵類型、強弱對物價鍵類型、強弱對物質熱穩定性、分子空質熱穩定性、分子空間結構的影響；分子間結構的影響；分子間作用力大小對分子間作用力大小對分子晶體對性質的影響晶體對

7、性質的影響晶體結晶體結構與物構與物質性質質性質四種晶體結構的構四種晶體結構的構成微粒、作用力類成微粒、作用力類型型四種晶體結構的性質四種晶體結構的性質特點特點晶體結構對物質導電晶體結構對物質導電性、熔沸點、硬度等性、熔沸點、硬度等物理性質的影響物理性質的影響5 了解并能描述了解并能描述元素原子核外電子的運動元素原子核外電子的運動狀態狀態（電（電子云、原子軌道）子云、原子軌道） 、排布規律、排布規律了解原子核外電子的了解原子核外電子的運動運動。了解。了解s、p原子軌道原子軌道的形狀。的形狀。 認識并能說明描述認識并能說明描述不同元素（不同元素（1-361-36號元素，周期號元素，周期表中各分區元

8、素）原子結構的變化規律（核外電子排表中各分區元素）原子結構的變化規律（核外電子排布的周期性、第布的周期性、第1 1電離能的周期性）電離能的周期性） 認識并能描述認識并能描述元素電負性的周期性元素電負性的周期性 能能認識并能運用認識并能運用上述知識說明、解釋元素的金屬上述知識說明、解釋元素的金屬性、非金屬性差異、形成化學鍵的類型、對成鍵電子性、非金屬性差異、形成化學鍵的類型、對成鍵電子的吸引力的吸引力 （1）從原子結構知識認識為什么元素組成是決定物質從原子結構知識認識為什么元素組成是決定物質性質的重要因素性質的重要因素6 編寫思路編寫思路原子結構原子結構從學生已有經驗出發讓學生通過學習活動從學生

9、已有經驗出發讓學生通過學習活動建構知識幫助學生了解知識的應用建構知識幫助學生了解知識的應用原子模型：行星模型玻爾模型原子模型：行星模型玻爾模型 量子力學模型（統計方法、測不準原理、量子力學模型（統計方法、測不準原理、互補原理）互補原理）電子運動狀態與排布：原子軌道電子運動狀態與排布：原子軌道 電子在核外的填充與排布電子在核外的填充與排布原子核外電子排布原子半徑原子核外電子排布原子半徑 第一電離能第一電離能 化合價化合價 電負性電負性 金屬性和非金屬性金屬性和非金屬性元素性質元素性質（周期性（周期性變化）變化）決定7原子軌道原子軌道 玻爾認為，原子核外電子在原子玻爾認為，原子核外電子在原子核外一

10、系列穩定軌道上運動。核外一系列穩定軌道上運動。 量子力學用量子力學用原子軌道原子軌道描述原子中描述原子中單個電子的空間運動狀態。每個原子單個電子的空間運動狀態。每個原子軌道由軌道由3 3個量子數（個量子數（n n、l l、m m）來描述。）來描述。 原子軌道示意圖表示電子在核外原子軌道示意圖表示電子在核外運動的主要區域。運動的主要區域。1s（1個軌道） 3p（3px 3py 3pz 3個軌道 4d （5個軌道）n=1n=1，l=0 l=0 ，m=0m=0n=3n=3，l=1l=1， m=0m=0、+1+1、-1-1n=4n=4、l=2 m=0l=2 m=0、+1+1、-1-1、+2+2、-2-

11、2原子軌道的描述（舉例）原子軌道的描述（舉例）原子軌道示意圖原子軌道示意圖8.;2021-03-28能級交錯能級交錯ns (n-2)f (n-1)d np 原子核外電子排布是原子核外電子排布是以實驗事實為依據。以實驗事實為依據。 價價電子在外層分布時存在能電子在外層分布時存在能級交錯。它是多電子體系級交錯。它是多電子體系電子相互作用（排斥）的電子相互作用（排斥）的結果。結果。 軌道能量的差值軌道能量的差值與核電荷數的大小有關。與核電荷數的大小有關。 電子填充的順序與原電子填充的順序與原子失去電子的順序不同。子失去電子的順序不同。4s3d4p 5S4d4p 6s4f5d6p9.;2021-03-

12、28 1-361-36號元素的電子填充號元素的電子填充1-181-18號（各電子層可填充最多電子號（各電子層可填充最多電子數數-2n-2n2 2； 各能級可填充最多電子各能級可填充最多電子數數2(2l+1)2(2l+1)） 1s1s1 1-1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6 19-3619-36號（能級交錯與洪特規則）號（能級交錯與洪特規則）1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6 4s4s1 1- -1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6 3d3d10104s4s2 23p3p6 6 Cr 1s

13、Cr 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6 3d3d5 5 4s 4s1 1 Cu 1s Cu 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6 3d3d1010 4s 4s1 1FeFe原子的軌道能級和原子的軌道能級和核外電子排布核外電子排布1s22s22p63s23p6 3d64s2 電子在原子軌道上的填充和排布電子在原子軌道上的填充和排布知道應用排布原則（能量最低原理、泡利不相容原理、洪特知道應用排布原則（能量最低原理、泡利不相容原理、洪特規則）和基態原子的原子軌道能級高低書寫電子排布式。規則）和基態原子的原子軌道能級高低書寫電子排布式。外

14、圍電子排布式外圍電子排布式 3d6 4s210電離能及應用電離能及應用M M（g) g) e e- - = M = M+ +(g) (g) H=IH=I1 1 電離能是原子核外電子分層電離能是原子核外電子分層排布的實驗驗證。第一電離能可排布的實驗驗證。第一電離能可衡量元素原子失去衡量元素原子失去1 1個電子的難易個電子的難易程度。值越小，元素的金屬性越程度。值越小，元素的金屬性越強。（注意區別氣態原子的金屬強。（注意區別氣態原子的金屬性與金屬活動性性與金屬活動性-固體金屬單質固體金屬單質的金屬性）的金屬性） 第一電離能呈周期性變化。第一電離能呈周期性變化。是原子核外電子排布周期性變化是原子核外

15、電子排布周期性變化的必然結果。當電子在原子軌道的必然結果。當電子在原子軌道上呈全空、全滿、半滿時第一電上呈全空、全滿、半滿時第一電離能較大。離能較大。11.;2021-03-28 判別元素的金屬性、非金屬性強弱判別元素的金屬性、非金屬性強弱 一般說，金屬元素的電負性在一般說，金屬元素的電負性在2.02.0以下以下, ,非金屬元素的電非金屬元素的電負性在負性在2.02.0以上。元素的電負性呈周期性變化。以上。元素的電負性呈周期性變化。電負性及其應用電負性及其應用電負性的周期性變化電負性的周期性變化 鮑林首先用電負性衡量鮑林首先用電負性衡量元素在化合物中吸引電子的元素在化合物中吸引電子的能力。此后

16、不同科學家提出能力。此后不同科學家提出度量元素電負性的不同標度。度量元素電負性的不同標度。如，除鮑林提出的標度外，如，除鮑林提出的標度外，還有以元素的電離能和電子還有以元素的電離能和電子親合能的平均值來度量的，親合能的平均值來度量的，根據核對電子的靜電引力計根據核對電子的靜電引力計算電負性的等。算電負性的等。 結合其它鍵參數判別化學鍵型結合其它鍵參數判別化學鍵型 電負性相差較大（電負性相差較大（x1.7)x1.7)的兩種元的兩種元素的原子結合形成化合物，素的原子結合形成化合物， 通常形成離子通常形成離子鍵。電負性相差較小（鍵。電負性相差較小（x x1.7)1.7)的兩種元的兩種元素的原子結合形

17、成化合物，通常形成共價素的原子結合形成化合物，通常形成共價鍵，且電負性不相等的元素原子間一般形鍵，且電負性不相等的元素原子間一般形成極性共價健。成極性共價健。12.;2021-03-28專題專題3 微微粒間作用力粒間作用力與物質的性與物質的性質質第第 1 1 單 元單 元 金屬鍵金屬鍵 金金屬晶體屬晶體 第第2 2單元單元 離子鍵離子鍵 離離子晶體子晶體第第3 3單元單元 共價鍵共價鍵 原子晶體原子晶體第第4 4單元單元 分分子間作用力子間作用力 1 1金屬鍵與金屬特性金屬鍵與金屬特性（交流與討論：影響金屬鍵的交流與討論：影響金屬鍵的因素；理解金屬的特性因素；理解金屬的特性 2 2金屬晶體金屬

18、晶體（活動與探究：活動與探究：認識金屬晶體的密堆積）認識金屬晶體的密堆積）1 1離子鍵的形成離子鍵的形成 2 2離子晶體離子晶體（交流與討論：離（交流與討論：離子晶體晶格能與其物理性質的關系）（子晶體晶格能與其物理性質的關系）（ 拓展視野：離子晶拓展視野：離子晶體中離子的配位數）體中離子的配位數）1共價鍵的形成共價鍵的形成 （價鍵理論、（價鍵理論、鍵和鍵和鍵鍵等）等） 2共共價鍵的類型價鍵的類型 3共價鍵的鍵能與化學反應熱共價鍵的鍵能與化學反應熱（問（問題解決：利用共價鍵的題解決：利用共價鍵的鍵鍵能計算化學反應熱）能計算化學反應熱） 4原子原子晶體晶體 整理與歸納：比較整理與歸納：比較三種化學

19、鍵三種化學鍵1 1范德華力范德華力（交流與討論：以鹵素單質、鹵化氫的熔、交流與討論：以鹵素單質、鹵化氫的熔、沸點變化規律為例認識范德華力對物質性質的影響）沸點變化規律為例認識范德華力對物質性質的影響） 2 2氫鍵氫鍵的形成的形成( (分子間、分子內氫鍵分子間、分子內氫鍵) ) 交流與討論：交流與討論：以氨、氟化氫、鄰（對）羥基苯甲酸、羥基苯甲酸的性質為以氨、氟化氫、鄰（對）羥基苯甲酸、羥基苯甲酸的性質為例討論氫鍵對物質性質的影響例討論氫鍵對物質性質的影響 3 3分子晶體分子晶體 整理整理與歸納：比較與歸納：比較四種類型晶體四種類型晶體13.;2021-03-28 理解理解并能描述三種化學鍵的形

20、成與三類晶體的特點，能說并能描述三種化學鍵的形成與三類晶體的特點，能說明晶體中明晶體中化學鍵類型對晶體性質的決定化學鍵類型對晶體性質的決定作用；作用； 認識說明認識說明金屬晶體的密堆積金屬晶體的密堆積，了解了解晶胞與晶體晶胞與晶體的關系的關系 ； 了解什么是離子晶體了解什么是離子晶體晶格能晶格能，了解它與離子晶體性質的關，了解它與離子晶體性質的關系，能應用系，能應用晶格能說明物質的某些性質，了解晶格能說明物質的某些性質，了解怎樣怎樣運用晶胞結運用晶胞結構模型說明晶體的組成構模型說明晶體的組成； 認識認識共價鍵的類型共價鍵的類型（ 、 鍵、極性鍵、非極性鍵）鍵、極性鍵、非極性鍵）能從能從成鍵原子

21、核外電子排布特點分析成鍵原子核外電子排布特點分析共價鍵的共價鍵的方向性、飽和性、共方向性、飽和性、共價分子的組成與鍵型，價分子的組成與鍵型，能能運用共價鍵的參數說明運用共價鍵的參數說明共價鍵的穩定共價鍵的穩定性性；了解原子晶體熔點、硬度與其結構的關系；系統認識了解原子晶體熔點、硬度與其結構的關系；系統認識三種三種化學鍵本質、影響鍵強弱的因素、化學鍵本質、影響鍵強弱的因素、是否有方向性、飽和性是否有方向性、飽和性； 了解兩種常見分子間作用力及其對物質性質的影響；了解兩種常見分子間作用力及其對物質性質的影響； 比較四類晶體結構與性質特點比較四類晶體結構與性質特點 。 中心內容：微粒間作用力類型與物

22、質性質的關系中心內容：微粒間作用力類型與物質性質的關系14.;2021-03-28編寫編寫思路思路金屬金屬金屬鍵、金屬金屬鍵、金屬鍵的強弱鍵的強弱金屬晶體金屬晶體金屬原子在晶體中的金屬原子在晶體中的堆積方式堆積方式晶體物理性質特晶體物理性質特點（金屬原子化點（金屬原子化熱）熱）離子化離子化合物合物離子鍵的形成、離子鍵的形成、特點特點離子晶體離子晶體 離子晶離子晶體的晶格能、晶胞體的晶格能、晶胞晶體物理性質特晶體物理性質特點（晶格能）點（晶格能）共價化共價化合物、合物、共價分共價分子子共價健的形成共價健的形成共價鍵的類型共價鍵的類型共價鍵的鍵能共價鍵的鍵能鍵長鍵長 原子晶體原子晶體分子晶體分子晶

23、體晶體物理性質特晶體物理性質特點點 （共價化合（共價化合物的穩物的穩 定性與定性與反應熱）反應熱）分子分子分子間作用力分子間作用力（范德華力、范德華力、氫鍵的形成）氫鍵的形成）分子晶體分子晶體晶體物理性質特晶體物理性質特點（氫鍵對物質點（氫鍵對物質性質的影響）性質的影響）學習情景學習情景作用力作用力物質性質物質性質晶體結構晶體結構15.;2021-03-28認識共價鍵的類型認識共價鍵的類型 鍵與鍵與 鍵鍵雜化雜化鍵鍵極性鍵與非極性鍵極性鍵與非極性鍵（含義、判斷與推測（含義、判斷與推測方法）方法）16.;2021-03-28拓展視野：拓展視野：三種分子間作三種分子間作用力用力-幫助學幫助學生認識

24、分子間生認識分子間作用力存在的作用力存在的原因和普遍性原因和普遍性+ + + + + + + + + +-取向力取向力誘導力誘導力色散力色散力范德華力范德華力 聯系實例認識存在的意義、與化學鍵的區別、作用大聯系實例認識存在的意義、與化學鍵的區別、作用大小對物質性質的影響小對物質性質的影響 共價分子為什么可以以凝聚態存在？共價分子為什么可以以凝聚態存在？NaCl HClNaCl HCl的熔的熔點（點（801801、-112-112）為什么差別大？鹵素單質常溫下存在）為什么差別大？鹵素單質常溫下存在狀態差異的原因。干冰融化與狀態差異的原因。干冰融化與COCO2 2分解的難易。為什么分解的難易。為什

25、么氡在水中溶解度（氡在水中溶解度（230cm230cm3 3L L-1-1）比其他稀有氣體大？）比其他稀有氣體大？17.;2021-03-28氫鍵與物質的性質氫鍵與物質的性質 對物質熔點和沸點的影響對物質熔點和沸點的影響氫鍵對物質溶解度的氫鍵對物質溶解度的影響影響氫鍵對酸性的影響氫鍵對酸性的影響水的獨特性質水的獨特性質-沸點反常升高、冰密度小于水、水密度在沸點反常升高、冰密度小于水、水密度在4 4 0 0C C最大最大 DNADNA雙螺旋結構中的氫鍵雙螺旋結構中的氫鍵 認識氫鍵的存在，了解氫鍵的形成，從具體事例認識認識氫鍵的存在，了解氫鍵的形成，從具體事例認識氫氫鍵對物質的性質影響鍵對物質的性

26、質影響18.;2021-03-28 氫鍵的形成氫鍵的形成 當分子中的當分子中的H H和電負性大、半徑小的有孤對電子的和電負性大、半徑小的有孤對電子的元素元素(F,O,N)(F,O,N)結合時，共用電子對強烈偏向電負性大的結合時，共用電子對強烈偏向電負性大的原子一側，幾乎裸露的原子一側，幾乎裸露的H H原子核可以與分子中另一個電原子核可以與分子中另一個電負性大、半徑小的原子產生吸引作用，形成氫鍵。因負性大、半徑小的原子產生吸引作用，形成氫鍵。因此，在這種情況下，此，在這種情況下，一個氫原子是被兩個原子強有力一個氫原子是被兩個原子強有力地吸引著，可以把氫鍵看作是在兩個原子之間的鍵，地吸引著，可以把

27、氫鍵看作是在兩個原子之間的鍵，可表示為可表示為X-HX-HY Y 。 氫鍵是一種弱鍵，鍵能在氫鍵是一種弱鍵，鍵能在2-10kcal/mol2-10kcal/mol范圍，因范圍，因為鍵能小，它在形成和分離時所需的活化能也很小，為鍵能小，它在形成和分離時所需的活化能也很小，特別適合在常溫下的反應特別適合在常溫下的反應. . 氫鍵能使蛋白質分子限制氫鍵能使蛋白質分子限制在它的天然構型上。在它的天然構型上。19 在氫鍵中，氫原子總是比較靠近兩個原子中的一在氫鍵中，氫原子總是比較靠近兩個原子中的一個，例如冰的晶體中，質子離一個氧原子的距離為個，例如冰的晶體中，質子離一個氧原子的距離為100pm100pm，離另一個氧原子為，離另一個氧原子為176pm176pm。形成氫鍵的物質的。形成氫鍵的物質的物理性質，如沸點、熔點會發生明顯的變化物理性質，如沸點、