2019-2020年高中化學《揭示物質結構的奧秘》教案3 蘇教版選修3.doc

2019-2020年高中化學揭示物質結構的奧秘教案3 蘇教版選修3在本課程模塊中，我們將從原子、分子水平上認識物質構成的規(guī)律，以微粒之間不同的作用力為線索，側重研究不同類型物質的有關性質，幫助高中學生進一步豐富物質結構的知識，提高分析問題和解決問題的能力。 通過本課程模塊的學習，學生應主要在以下幾個方面得到發(fā)展： 1從科學家探索物質構成奧秘的史實中體會科學探究的過程和方法，增強學習化學的興趣； 2進一步形成有關物質結構的基本觀念，初步認識物質的結構與性質之間的關系； 3能從物質結構決定性質的視角解釋一些化學現(xiàn)象，預測物質的有關性質； 4在理論分析和實驗探究過程中學習辯證唯物主義的方法論，逐步形成科學的價值觀。課時劃分物質結構與性質32+4課時專題1 揭示物質結構的奧秘1課時專題2 原子結構與元素的性質6+1課時第一單元 原子核外電子的運動2+1課時第二單元 元素性質的遞變規(guī)律3課時專題3 微粒間作用力與物質性質13+2課時第一單元 金屬鍵 金屬晶體2課時第二單元 離子鍵 離子晶體2課時第三單元 共價鍵 原子晶體4+1課時第四單元 分子間作用力 分子晶體3+1課時專題4 分子空間結構與物質性質7+1課時第一單元 分子構型與物質的性質3+1課時第二單元 配合物是如何形成的3課時專題5 物質結構的探索無止境1課時專題1 揭示物質結構的奧秘【課標要求】1了解人類探索物質結構的歷史與價值，認識在分子等層次研究物質的意義。2知道物質是由微粒構成的，了解研究物質結構的基本方法和實驗手段。3初步認識物質的結構與性質之間的關系，知道物質結構的研究有助于發(fā)現(xiàn)具有預期性質的新物質。【教材內容展示】1.人類探索物質結構的歷史：原子學說、原子分子論、元素周期律的發(fā)現(xiàn)、對有機物認識的進展、波粒二象性、量子化學、實驗方法上的改進。 2.研究物質結構的意義：揭示物質的結構與性能的關系、根據結構預測物質性質、合成或分離預期性質的新材料、從分子水平探索生命現(xiàn)象、研究結構實現(xiàn)綠色合成，促進社會可持續(xù)發(fā)展?！窘虒W內容選取建議】1.學生對“探索物質結構的歷史與意義”已經不很系統(tǒng)的知道一些，加之教材所提及的也很簡略,建議對這部分教學的重點應放在激發(fā)學生學習的興趣上?？蛇m當補充諸如：某些科學家趣事，金剛石的制造影像，以及有關高科技、新材料、先進儀器的課件等。2.應把專題2第一單元中“人類對原子結構的認識歷史”提上來講。這樣既避免了重復，又使學習“歷史”完整。3.建議回憶已學過的原子結構的基礎知識，為下一節(jié)的學習做好鋪墊。專題1 揭示物質結構的奧秘學案【課標要求】1.了解人類探索物質結構的歷史；2.了解研究物質結構的意義；3.掌握原子結構的基礎知識。思考1.大千世界中的物質是由什么構成的？2.如何才能獲得具有優(yōu)異性能的新物質？一、人類探索物質結構的歷史閱讀 教材P(23)人類探索物質結構的歷史；P(89)人類對原子結構的認識交流與討論3.是誰最早提出科學的原子概念？人們通常稱的原子之父又是誰？4.原子學說的基本要點是什么？它能否解釋“1體積的氯氣和1體積的氫氣生成2體積的氯化氫”？試分析原子學說缺陷所在。5.是誰最早提出了分子的概念？原子分子論的基本要點是什么？基本要點是什么？6.俄國化學家_總結出元素周期律：元素的性質隨著_的變化而呈現(xiàn)周期性變的化。他排出的第一張元素周期表包含_種元素。元素周期律從理論上指導了化學元素的發(fā)現(xiàn)和應用。7.19世紀中葉以后，對有機物認識有何進展？8.物理學上的那些重大發(fā)現(xiàn)提供了分析原子結構和分子結構的理論基礎？9.研究原子、分子和晶體結構的實驗方法有何發(fā)展？10.人類對原子結構的認識，每前進一步都是建立在_的基礎上的，最有影響的兩位物理學家是_和_，前者是通過_實驗提出原子結構的有核模型，后者研究了_后，大膽地引入量子論觀點，提出了新的原子結構模型。11.原子結構模型的演變歷史說明了什么科學道理？一、人類探索物質結構的歷史2、原子分子論阿伏加德羅3、元素周期律（表）門捷列夫4、對有機物認識的進展碳原子的四價碳原子成鍵的立體構型分子中價鍵的飽和性有機合成可“按圖索驥”5、物理學上的重大發(fā)現(xiàn)電子氫原子光譜元素的放射性微粒的波粒二象性（量子力學）6、實驗方法上的改進紅外光譜電子顯微原子吸收光譜X射線衍射玻爾研究氫原子光譜時，引入量子論觀點，提出了新的量子觀原子結構模型盧瑟福根據粒子散射現(xiàn)象，提出了帶核的“行星繞太陽運轉”的原子結構模型古希臘德謨克里特等哲學家的原子論思想道爾頓最早提出科學的原子學說湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，提出了“葡萄干面包式”的原子結構模型原子的量子力學模型1、人類探索原子結構的歷史 觀看 金剛石的制造影像，C60和碳納米管的結構和應用、部分新型材料、DNA結構等課件。閱讀 教材P(46)思考、交流、討論1.碳的四種同素異形體在性質和用途上有極大差異的原因是什么？2.教材P(5)“交流與討論” 3.教材P(6)“交流與討論”4.試總結研究物質結構的意義。二、研究物質結構的意義2、根據結構預測物質性質3、合成或分離預期性質的新材料4、從分子水平探索生命現(xiàn)象5、研究結構實現(xiàn)綠色合成，促進社會可持續(xù)發(fā)展如1、結構決定性質、性質體現(xiàn)結構金剛石石墨C60碳納米管結構不同，性質不同碳的四種同素異形體2. nA m Z p中各字母所代表的意義是什么？+|+|思考1.在必修1中學過原子結構的初步知識，你能否較為具體的說一說原子的組成及各部分的特征？存在那些等量關系？3.元素、核素、同位素三者有何異同？三、原子結構的基礎知識 電子特征核外電子原子核1、原子中子質子組成是元素分類本質依據質量數(shù)約為1，帶1個單位正電荷質子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù)=核外電子數(shù)質量數(shù)為1，不帶電中子數(shù)=質量數(shù)-質子數(shù)（N=A-Z）同種元素，中子數(shù)不同則形成同位素特征 位于原子中心，體積小，質量比重大由于電子質量小，原子的質量主要集中在核上 化學變化中核不變 體積小，質量約為質子質量的1/1836，帶1個單位負電荷，負電荷數(shù)=核所帶正電核數(shù)，故原子不顯電性 核外電子數(shù)=核電核數(shù)=原子序數(shù) 主族元素的化學性質主要決定于最外層電子數(shù)位置：在原子核外分層排布2、重要關系式：核電荷數(shù)=核內質子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)質量數(shù)（A）=質子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）離子電荷=質子數(shù)-核外電子數(shù)質子數(shù)（Z）=陽離子的核外電子數(shù)+陽離子的電荷數(shù)質子數(shù)（Z）=陰離子的核外電子數(shù)-陰離子的電荷數(shù)質量數(shù)（A）該同位素的相對原子質量3、 三素”比較：元素具有相同核電荷數(shù)（即核內質子數(shù)）的一類原子的總稱。元素的種類由質子數(shù)決定，與中子數(shù)、電子數(shù)無關。如：11H、12H+、T、D2 是氫元素的四種不同粒子。 核素具有一定質子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子。核素即原子，其種類由質子數(shù)和中子數(shù)決定。絕大多數(shù)元素都存在不同種核素，但有些元素只有一種核素。同位素質子數(shù)相同，中子數(shù)（或質量數(shù)）不同的原子的互稱。 常見同位素舉例氕（11H）、氘（重氫，D或12H）、氚（超重氫，T或31H）,12C、13C、14C，16O、17O、18O，3517Cl、3717Cl，23492U、23592U、23892U。 同位素是同種元素的不同原子，不同元素的原子不是同位素。 同位素的物理性質不同，但它們的化學性質幾乎完全相同。 同位素的不同原子構成的單質是化學性質幾乎相同的不同單質。 同位素構成的化合物是不同的化合物，如H2O、D2O、T2O，其物理性質不同，化學性質幾乎相同。 天然穩(wěn)定存在的同位素，無論游離態(tài)還是化合態(tài)，各同位素所占的原子分數(shù)一般不變。 元素的相對原子質量是這種元素的各同位素的原子質量的平均值。 如果用各同位素的質量數(shù)代替相對原子質量進行以上計算，則得到元素的近似相對原子質量。 同位素的應用較廣，可以利用12H、31H制造氫彈，利用23592U制造原子彈和作核反應堆的燃料，利用放射性同位素給金屬制品探傷、抑制馬鈴薯和洋蔥等發(fā)芽，延長貯存保鮮期。在醫(yī)療方面，可以利用某些同位素放射出的射線治療腫瘤等。練習 1.在物質結構研究的歷史上，首先提出原子始一個實心球體的是（ ）A. 湯姆生 B. 盧瑟福 C. 道爾頓 D. 玻爾 2.在1911年前后，物理學家盧瑟福把一束高速運動的粒子（質量數(shù)為4的帶2個單位正電荷的氦原子核），射向一片極薄的金箔。他驚奇的發(fā)現(xiàn)，過去一直認為原子是“實心球”，而由這種“實心球”緊密排列成的金箔，竟為大多數(shù)粒子暢通無阻得通過，就像金箔不在那兒似的，但也有極少數(shù)的粒子發(fā)生偏轉，或筆直的彈回。根據上述實驗現(xiàn)象能的出關于金箔中Au原子結構的一些結論，試寫出其中的三點：A _; B_;C_。3. 13CNMR（核磁共振）、15NNMR可用于測定蛋白質、核酸等生物大分子的空間結構，Kuit WU Thrich等人為此獲得xx年諾貝爾化學獎。下面有關13C、15N敘述正確的是（ ）A. 13C與15N有相同的中子數(shù) B. 13C與C60互為同素異形體C. 15N與14N互為同位素 D. 15N的核外電子數(shù)與中子數(shù)相同 4. 已知氧元素有三種穩(wěn)定同位素：168O、178O、188O，氧氣中存在幾種氧分子？它們的近似相對分子質量有幾種？5. 有關元素周期表的敘述正確的是（ ）A.元素周期表是由蘇聯(lián)化學家門捷列夫初繪B.門捷列夫是在夢中想到周期表C.最初的元素周期表是按原子內質子數(shù)由少到多排的D.初排元素周期表時共有元素92種 1道爾頓不是那種天資卓著的人，但他勤奮、刻苦、百折不撓。以他做氣象觀測記錄為例，從21歲直到他臨終的前一天，他從未停過氣象紀錄。在他生命的最后一天，他仍頑強的記下了那天的氣壓和溫度數(shù)據，在“微雨”兩字的旁邊，是一大滴的墨跡，說明此時的他實際上已經很難控制自己的行動了。2門捷列夫1834年生于俄國的西伯利亞西部的一個小城鎮(zhèn)托波爾斯克。父親是個懂得教育規(guī)律的中學校長，母親是個剛強能干的婦女，有一個良好的家庭環(huán)境，從小對事物有廣泛的興趣和驚人的探索精神。當他十三歲的時候，父親病故了，母親擔負起繁重的撫養(yǎng)十七個孩子的任務。1849年中學畢業(yè)后，母親千里迢迢送他去莫斯科上大學，但未能如愿，費盡周折，1850年才考取了彼得堡師范學院的物理系。1855年門捷列夫以優(yōu)異的成績完成了學業(yè)，次年獲得“物理和化學碩士”學位。1859年到德國海得爾堡深造，受到德國的化學家羅的特、本生和物理學家基爾霍夫的教導，學到大量化學和物理學知識。1865年獲得博士學位，1867年懷著報效祖國的意愿回到了彼得堡大學，成為彼得堡大學最年輕的教授。在這里他一直工作到1890年辭職，1907年1月20日因心肌梗塞與世長辭了。課外閱讀