高中化學 專題1 揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘蘇教版 選修三

（1）、）、 公元前公元前5世紀，古希臘世紀，古希臘哲學家哲學家德謨克利特德謨克利特等人認為等人認為 ：萬物是由大量的不可分割的萬物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子。微粒構(gòu)成的，即原子。一一.人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史1人類探索原子結(jié)構(gòu)的歷史人類探索原子結(jié)構(gòu)的歷史（2）、）、19世紀初，英國科世紀初，英國科學家學家道爾頓道爾頓提出近代原提出近代原子學說，他認為：子學說，他認為：物質(zhì)由原子組成，原子物質(zhì)由原子組成，原子不能被創(chuàng)造也不能被毀不能被創(chuàng)造也不能被毀滅，在化學變化中原子滅，在化學變化中原子不可再分割，它們的化不可再分割，它們的化學性質(zhì)在化學反應(yīng)中保學性質(zhì)在化學反應(yīng)中保持不變。持不變。（3）、）、1811年年,阿伏阿伏加德羅加德羅提出了分子提出了分子的概念的概念,他認為氣體他認為氣體分子是由幾個原子分子是由幾個原子構(gòu)成的。構(gòu)成的。 1860年，國際化年，國際化學界確立了原子分學界確立了原子分子論。子論。2.原子結(jié)構(gòu)模型的演變原子結(jié)構(gòu)模型的演變(1)、19世紀初，英國科學家世紀初，英國科學家道爾頓道爾頓提提出近代原子學說，他認為原子是微小出近代原子學說，他認為原子是微小的不可分割的的不可分割的實心實心球體。球體。實心圓球體實心圓球體 (2)、 1897年，英國科學家年，英國科學家湯姆生湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子。發(fā)現(xiàn)了電子。 1904年提出年提出“葡萄干面包式葡萄干面包式”的原子結(jié)構(gòu)模的原子結(jié)構(gòu)模型。型。電子在球體運動電子在球體運動(3)、1911年英國物理學家年英國物理學家盧瑟福盧瑟福（湯姆生（湯姆生的學生）提出了的學生）提出了帶核的原子結(jié)構(gòu)模型。帶核的原子結(jié)構(gòu)模型。(4)、1913年丹麥物理學家年丹麥物理學家波爾波爾（盧瑟福的（盧瑟福的學生）學生）引入量子論觀點，提出引入量子論觀點，提出電子在一定電子在一定軌道上運動軌道上運動的原子結(jié)構(gòu)模型。的原子結(jié)構(gòu)模型。(5)電子云模型電子云模型 （幾率說）（幾率說）人類認識原子的歷史進程小結(jié)小結(jié)1869年，已有年，已有63種元種元素為科學家所認識，素為科學家所認識，門捷列夫門捷列夫?qū)⒏髟匕磳⒏髟匕丛恿康淖兓?lián)系起原子量的變化聯(lián)系起來，揭示了自然界的來，揭示了自然界的一條基本規(guī)律一條基本規(guī)律-元素元素周期律。周期律。3元素周期表的發(fā)現(xiàn)元素周期表的發(fā)現(xiàn)19世紀中葉以后，近現(xiàn)代對物質(zhì)結(jié)構(gòu)世紀中葉以后，近現(xiàn)代對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認識有了飛速發(fā)展。的認識有了飛速發(fā)展。碳原子的四價，有機物碳原子成鍵的碳原子的四價，有機物碳原子成鍵的立體結(jié)構(gòu)，有機物分子中鍵的飽和性立體結(jié)構(gòu)，有機物分子中鍵的飽和性等相繼被發(fā)現(xiàn)等相繼被發(fā)現(xiàn)4對有機物認識的進展對有機物認識的進展 19世紀末世紀末20世紀初，量子力世紀初，量子力學（微觀粒子具有波粒二象性）學（微觀粒子具有波粒二象性）確立。量子力學是研究原子和分確立。量子力學是研究原子和分子結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)。子結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)。5物理學上的重大發(fā)現(xiàn)物理學上的重大發(fā)現(xiàn)6實驗方法上的改進實驗方法上的改進光譜、衍射等新方法應(yīng)用于研究原子、光譜、衍射等新方法應(yīng)用于研究原子、分子和晶體結(jié)構(gòu)分子和晶體結(jié)構(gòu)紅外光譜儀紅外光譜儀電子顯微鏡電子顯微鏡原子吸收光譜儀原子吸收光譜儀X射線衍射儀射線衍射儀紅外光譜儀紅外光譜儀電子顯微鏡電子顯微鏡原子吸收光譜儀原子吸收光譜儀X射線衍射儀射線衍射儀啟示：啟示： 人類對原子結(jié)構(gòu)認識的逐漸深入，都是建立在實驗研人類對原子結(jié)構(gòu)認識的逐漸深入，都是建立在實驗研究基礎(chǔ)上的，實驗是揭示原子結(jié)構(gòu)的重要手段。究基礎(chǔ)上的，實驗是揭示原子結(jié)構(gòu)的重要手段。 湯姆生、盧瑟福、玻爾等幾代師生都是諾貝爾科學獎湯姆生、盧瑟福、玻爾等幾代師生都是諾貝爾科學獎獲得者，他們勇于懷疑科學上的獲得者，他們勇于懷疑科學上的“定論定論”，不迷信權(quán)，不迷信權(quán)威，為科學的發(fā)展作出了重要貢獻。自然科學就是在威，為科學的發(fā)展作出了重要貢獻。自然科學就是在不斷探索中修正錯誤而前進的。不斷探索中修正錯誤而前進的。科科學學探探究究閱讀下列一段文字，并據(jù)此回答下列問題：閱讀下列一段文字，并據(jù)此回答下列問題： 原子是由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負原子是由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負電的電子構(gòu)成的。原子核又是由帶正電的質(zhì)子和不帶電電的電子構(gòu)成的。原子核又是由帶正電的質(zhì)子和不帶電 的中子構(gòu)成。的中子構(gòu)成。 希臘哲學家德謨克利特是原子學說的奠基人。他認為希臘哲學家德謨克利特是原子學說的奠基人。他認為萬物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，并把這些微粒萬物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，并把這些微粒稱為原子（希臘文的原意是稱為原子（希臘文的原意是“不可分割不可分割”）。這是古代原）。這是古代原子學說子學說 英國科學家道爾頓是近代原子學說的創(chuàng)始人。他認為英國科學家道爾頓是近代原子學說的創(chuàng)始人。他認為物質(zhì)是由原子構(gòu)成的，這些原子是不可分割的實心球體，物質(zhì)是由原子構(gòu)成的，這些原子是不可分割的實心球體，同種原子的質(zhì)量和性質(zhì)相同。道爾頓的原子學說對化學同種原子的質(zhì)量和性質(zhì)相同。道爾頓的原子學說對化學的發(fā)展起了十分重要的作用，但他沒有把原子和分子區(qū)的發(fā)展起了十分重要的作用，但他沒有把原子和分子區(qū)分開來，并且仍然認為原子是不可分割的分開來，并且仍然認為原子是不可分割的 后來，意大利科學家阿伏加德羅提出可分子的概念，后來，意大利科學家阿伏加德羅提出可分子的概念，指出了分子和原子的區(qū)別與聯(lián)系。人人們把物質(zhì)由分子、指出了分子和原子的區(qū)別與聯(lián)系。人人們把物質(zhì)由分子、原子構(gòu)成的學說叫原子原子構(gòu)成的學說叫原子-分子論。原子分子論。原子-分子論的創(chuàng)立，分子論的創(chuàng)立，是近代原子學說的發(fā)展是物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展與創(chuàng)新是近代原子學說的發(fā)展是物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展與創(chuàng)新 英國科學家湯姆生是電子的發(fā)現(xiàn)者，他認為一切英國科學家湯姆生是電子的發(fā)現(xiàn)者，他認為一切原子中都有電子。從此，人們開始揭示原子內(nèi)部的秘密，原子中都有電子。從此，人們開始揭示原子內(nèi)部的秘密，認識到原子不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒，它本身還具有復認識到原子不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒，它本身還具有復雜的結(jié)構(gòu)，還可以再分雜的結(jié)構(gòu)，還可以再分 1911年前后，物理學家盧瑟福把一束高速運動的年前后，物理學家盧瑟福把一束高速運動的粒子（質(zhì)量數(shù)為粒子（質(zhì)量數(shù)為4的帶的帶2個單位正電荷的氦原子核），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原子是“實心球?qū)嵭那颉?，而由這種，而由這種“實心球?qū)嵭那颉本o密排列的金箔，緊密排列的金箔，竟為大多數(shù)竟為大多數(shù)粒子暢通無阻地通過，就象金箔不在那粒子暢通無阻地通過，就象金箔不在那似的，但也有極少數(shù)的似的，但也有極少數(shù)的粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，或被筆直彈回。粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，或被筆直彈回?？瓶茖W學探探究究（1）19世紀末，人們開始揭示原子內(nèi)部的秘密，最早世紀末，人們開始揭示原子內(nèi)部的秘密，最早 發(fā)現(xiàn)電子的科學家是發(fā)現(xiàn)電子的科學家是 （2）道爾頓的原子學說曾起了很大的作用。他的學說）道爾頓的原子學說曾起了很大的作用。他的學說包含有下列三個論點：原子是不能再分的粒子包含有下列三個論點：原子是不能再分的粒子同種元素的原子的各種性質(zhì)和質(zhì)量都相同同種元素的原子的各種性質(zhì)和質(zhì)量都相同原子是微小的實心球體從現(xiàn)代的觀點看，原子是微小的實心球體從現(xiàn)代的觀點看，你認為三個論點中不確切的是你認為三個論點中不確切的是 （3）盧瑟福的）盧瑟福的粒子散射實驗粒子散射實驗得出了金原子結(jié)構(gòu)的一些得出了金原子結(jié)構(gòu)的一些結(jié)論，試寫出其中的三點結(jié)論，試寫出其中的三點答案：（答案：（1）湯姆生；（）湯姆生；（2）；）；（3）a.原子中存在原子核，它占原子中極小體積原子中存在原子核，它占原子中極小體積b.原子核帶正電荷，且電荷數(shù)遠大于原子核帶正電荷，且電荷數(shù)遠大于粒子粒子c.金的原子核質(zhì)量遠大于金的原子核質(zhì)量遠大于粒子粒子科科學學探探究究 粒子散射實驗粒子散射實驗二.研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的意義1揭示物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系揭示物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系（結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)）。（結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)）。 幫助我們預測物質(zhì)的性能幫助我們預測物質(zhì)的性能2合成或分離預測物質(zhì)的新材料合成或分離預測物質(zhì)的新材料3從分子水平上認識生命現(xiàn)象從分子水平上認識生命現(xiàn)象4實現(xiàn)綠色合成，實現(xiàn)社會的可持續(xù)實現(xiàn)綠色合成，實現(xiàn)社會的可持續(xù) 發(fā)展發(fā)展碳的三種同素異形體和碳納米管的結(jié)構(gòu)模型碳的三種同素異形體和碳納米管的結(jié)構(gòu)模型思考: 以上物質(zhì)都是由碳元素組成的以上物質(zhì)都是由碳元素組成的,但為什但為什么它們的性質(zhì)和用途卻存在很大的差異么它們的性質(zhì)和用途卻存在很大的差異,為什么為什么?結(jié)構(gòu)決定性質(zhì) 物質(zhì)世界五光十色、千變?nèi)f化 歸根結(jié)底由物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)決定 研究物質(zhì)世界，就是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律。萬事皆有緣宏觀物質(zhì)的性質(zhì)、變化規(guī)律緣由于微觀物質(zhì)?；瘜W研究什么？ 物理 化學 物理. 化學主要是研究化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì) v 數(shù)學、物理、化學是一切自然科學的基礎(chǔ)科學，或稱為中心科學。宏觀物質(zhì) 亞微觀結(jié)構(gòu) 分子 原子 基本粒子 化學研究物質(zhì)的總體思路化合物的性質(zhì)化合物存在 的狀態(tài)化學反應(yīng)的 歷程能量最低原理電子效應(yīng)空間效應(yīng)信息科學信息科學光導纖維內(nèi)窺鏡光導纖維內(nèi)窺鏡形狀記憶合金發(fā)動機形狀記憶合金發(fā)動機形狀記憶合金形狀記憶合金生命科學生命科學氨基酸氨基酸DNA材料科學納米材料制備高效太陽能電池納米材料制備高效太陽能電池 南理工納米材料工程中心南理工納米材料工程中心 環(huán)境科學環(huán)境科學太陽灶太陽灶