2013届高考化学专题1揭示物质结构的奥秘苏教版选修.ppt

专题1 揭示物质结构的奥秘 专题1 揭示物质结构的奥秘 课程标准导航 1.了解物质结质结 构探索发发展的历历史与人类类物质质 文明进进步的密切联联系。 2.认识认识 物质结质结 构探索与研究对对人类类文明发发展 与进进步的重要意义义。 3.了解人类对类对 物质结质结 构认识认识 的脉络络。 4.初步掌握研究物质结质结 构的一般方法。 5.感受科学家探索物质结质结 构征程中的坚坚毅和 执执着，树树立坚坚忍不拔的毅力和勇气。 6.领领悟物质结质结 构的探索是人类类可持续发续发 展的 有力保证证。 新知初探自学导引 自主学习 一、人类类探索物质结质结 构的历历史 1. 19世纪纪初，最早提出原子概念的是英国科 学家_，他认为认为 物质质由_ 组组成，在化学变变化中_不可再分割， 其性质质在化学反应应中保持_。 道尔顿顿 原子 原子 不变变 2. 1811年，意大利科学家_， 提出了分子学说说。他认为认为 分子的结结构直接决 定_。 3. 1869年，俄国化学家_揭示了 自然界的一条基本规规律元素周期律。 4. 19世纪纪中叶以后，人们对们对 有机化合物的认认 识识有了重大进进展。有机物中碳原子应满应满 足 _价。 阿伏加德罗罗 分子的性质质 门门捷列夫 四 5. 19世纪纪末至20世纪纪初，物理学揭开了原子 内部结结构的奥秘，发现发现 了微观观粒子波粒二象 性。_为为化学提供了分析原子和分 子结结构的理论论基础础。 量子力学 想一想 你能说说出原子结结构模型的演变过变过 程 吗吗？ 提示：原子结结构模型大致经历经历 了五个发发展 阶阶段的变变化：道尔顿顿原子模型汤汤姆生原 子模型卢卢瑟福原子模型玻尔原子模型 量子力学原子模型。 二、研究物质结质结 构的意义义 1. 从物质质的结结构，可以认识认识 物质质的性能。如 金刚刚石、石墨、C60、碳纳纳米管等均由碳元素 组组成，但是它们们的性能却有很大差别别，这这是 由于_。 2. 研究物质质的结结构，能够为设计够为设计 与合成新物 质质提供理论论基础础。 碳原子之间间的排列方式不同 3. 揭示物质质的结结构与性能的关系，可帮助我 们预测们预测 物质质的性能。 4. 研究物质结质结 构，能帮助我们们了解材料的结结 构与性能之间间的关系。_、纳纳米 材料、超导导材料等新型材料的开发发、研制和 应应用，都依赖赖于物质结质结 构的研究。 信息材料 5. 物质结质结 构的研究，是生命科学在_ 水平上探索生命现现象的本质质。 6. 物质结质结 构研究对对于保护护_ 、实现实现 社会的可持续发续发 展具有重大意义义。 生态环态环 境 分子 自主体验 1. 下列有关化学史知识错误识错误 的是( ) A原子分子学说说的建立是近代化学发发展 的里程碑 B俄国科学家门门捷列夫发现发现 了元素周期 律，编编制了元素周期表 C意大利科学家阿伏加德罗罗在总结总结 气体反 应应体积积比的基础础上提出了分子的概念 D英国科学家道尔顿顿首先发现发现 了电电子 解析：选选D。英国科学家汤汤姆生首先发现发现 了 电电子。 2. 最近医学界通过过放射性14C标记标记 C60，发现发现 一种C60的羧羧酸衍生物在特定条件下通过过断裂 DNA而杀杀死细细胞从而抑制艾滋病，则则有关 14C的叙述正确的是( ) A与12C的化学性质质不相同 B与12C的中子数相同 C是C60的同素异形体 D与12C互为为同位素 解析：选选D。本题题首先要清楚同位素和同素 异形体的区别别，前者的对对象是原子，而后者 的对对象是单质单质 ；其次要了解同位素的物理性 质质有差别别，而化学性质质基本相同。14C与12C 质质子数相同，中子数不同，故D正确。 3. 18世纪纪初提出的原子论论的基本内容有如下 几点： 物质质是由最小的微粒原子组组成的。原 子就是不能再分的最小微粒。 同种元素的原子在重量、大小和其他性质质 上相同。 一切原子都处处在不停地运动动的状态态。 根据目前掌握的知识识，你认为认为 不正确的有几 点？ 解析：古代对对物质结质结 构奥秘的探索，只能靠 想象和思考。原子是不是真的存在呢？原子 是不是构成物质质大厦的“基本砖砖石”呢？一 种原子是否能转变转变 成另一种原子呢？直到18 世纪纪中叶，俄国人罗罗黎诺诺索夫(17111765) 才把原子观观点复活起来； 1808年,英国人道尔顿顿又对对原子论论加以总结总结 . 这样这样 就结结束了化学史上愚昧的炼炼金时时代，保 证证了化学向前健康地迅速发发展。因此，化学 中的新时时代应该说应该说 是从原子论论开始的。 答案：要考虑虑构成物质质的微粒,有分子、 原子、质质子、中子、甚至更小的夸克等。 要考虑虑同种元素的原子有质质子数相同而中子 数不同的情况，即同位素。只有正确。 要点突破讲练互动 探究导引1 原子学说说的基本要点是什么？它能否解释释 “1体积积的氯氯气和1体积积的氢氢气生成2体积积的 氯氯化氢氢”？ 探索物质的微观结构 提示：原子学说说的基本要点包括：(1)化学元 素由不可分的微粒原子构成，它在一切 化学变变化中是不可再分的最小单单位。(2)同种 元素的原子性质质和质质量都相同，不同元素原 子的性质质和质质量各不相同，原子质质量是元素 的基本特征之一。 氯氯原子构成氯氯气，氢氢原子构成氢氢气，则则1体 积积的氯氯气和1体积积的氢氢气生成2体积积的氯氯化氢氢 时时，不能解释氯释氯 化氢氢的结结构与形成。 探究导引2 提出“分子学说”的背景以及“分子学说的内 容”是什么？ 提示：1808年，法国化学家盖吕萨吕萨 克 (J.L.GayLussac 17781850)根据化合反应应 实验实验 的发现发现 ，提出假说说：“在同温同压压下， 相同体 积积的不 同气体 含有相 同数目的原 子”。 但道尔顿认为顿认为 ：不同元素的原子大小不一， 相同体积积、不同元素气体的原子数不可能相 等。1811年，阿伏加德罗详细罗详细 研究道尔顿顿原 子论论和盖吕萨吕萨 克的气体反应应定律后提出分子 学说说。他首先肯定原子论论和气体反应应定律都 是正确的，关键键是原子论论忽略了一个重要事 实实，那就是分子的存在。于是他提出分子假 说说如下： (1)元素的最小单单元是原子，但气体的最小单单 元并非原子，而是由几个原子组组成的分子。 也就是说说，气体由分子组组成，而分子由原子 构成。例如，氧气、氢氢气都是由双原子分子 组组成的。气态态化合物则则是由分子组组成，而化 合物的分子是由不同原子构成的。例如，氨 气由氨分子组组成，而氨分子由3个氢氢原子和1 个氮原子构成。 (2)在同温同压压下，同体积积的任何气体含有相 同数目的分子。有了这这两条分子假说说，道尔 顿顿原子论论和盖吕萨吕萨 克的气体反应应体积积定律 就得到圆满圆满 解释释。 要点归纳 人类认识原子结构的历史进程图表 原子结结 构模型 相关科学家特点 坚实坚实 不可再分的实实心 球 平均分布着正电电荷的粒 子嵌着同样样多的电电子 原子结结 构模型 相关科学家特点 带带正电电荷的核位于中心 ，质质量主要集中在核上 ，电电子沿不同轨轨道运转转 电电子在一定轨轨道上绕绕核 做高速圆圆周运动动 现现代物质结质结 构学说说 即时应用 1. 原子结构模型的演变图中， (1)为道尔顿实心球式原子模型、(2)为卢瑟福 行星运转式原子模型、(3)为汤姆生葡萄干面 包式原子模型、(4)为近代量子力学原子模 型、(5)为玻尔轨道式原子模型。其中符合历 史演变顺序的一组排列是( ) A(1)(3)(2)(5)(4) B(1)(2)(3)(4)(5) C(1)(5)(3)(2)(4) D(1)(3)(5)(4)(2) 解析：选选A。本题题要熟练练人们对们对 物质结质结 构特 别别是原子结结构的认识变认识变 迁。正确的顺顺序是道 尔顿实顿实 心球式原子模型、汤汤姆生葡萄干面包 式原子模型、卢卢瑟福行星运转转式原子模型、 玻尔轨轨道式原子模型、近代量子力学原子模 型。 研究物质结构的意义 探究导引1 为为什么白磷比红红磷活泼泼，氧气比氮气活泼泼？ 提示：白磷分子是正四面体构型，键键角小， 结结构不太稳稳定，红红磷结结构要比白磷复杂杂得 多，也稳稳定得多，所以性质质上也比白磷稳稳 定。 氧气比氮气活泼泼可从原子结结构和分子结结构两 方面找原因，以分子结结构因素为为主。N2分子 以共价叁键结叁键结 合，比O2的键键能大得多。N2分 子不易打开，性质稳质稳 定，O2分子既较较易打开 化学键键，一经经打开，O原子又比N原子易得电电 子，所以氧显显得更活泼泼。 探究导引2 碳的四种同素异形体(金刚刚石、 石墨、C60和碳纳纳米管等)在性质质和用途上有 极大差异的原因是什么？ 提示： 碳原子与碳原子之间间的连结连结 方式不 同，导导致了它们们形成的物质质性质质不同。 要点归纳 即时应用 2. 石墨炸弹弹爆炸时时能在方圆圆几 百米范围围内撒下大量石墨纤维纤维 ，造成输电输电 线线、电电厂设备损设备损 坏。这这是由于石墨( ) A有放射性 B易燃、易爆 C能导电导电 D有剧剧毒 解析：选选C。石墨炸弹弹破坏输电线输电线 、电电厂 设备设备 的原因主要是导导致供电线电线 路短路，即 石墨纤维纤维 有导电导电 性。故正确答案为为C。 题型探究技法归纳 人类对类对 物质结质结 构的认识认识 例例1 1 某科技报报道，美国夏威夷联联合天文 中心的科学家发现发现 了一种新型氢氢微粒，这这 种微粒是由3个质质子和2个电电子构成。对这对这 种微 粒，下列说说法正确的是( ) A是H的一种新的同位素 B是H2的一种新的同分异构体 C它的组组成可表示为为H3 D它比普通H2分子多一个氢氢原子核 【思路点拨拨】 本题题考查查原子的组组成以及同 位素、同分异构体的概念。 【答案】 D 【规规律方法】 原子是由原子核和核外电电子 组组成的，原子核是由质质子和中子组组成的。原 子不带电带电 ，原子核带带正电电，电电子带负电带负电 。 质质子带带正电电，中子不带电带电 。且有关系：核电电 荷数质质子数核外电电子数。 物质性质的变化规律 例例2 2 门门捷列夫在19世纪纪中叶曾根据他所发发 现现的元素周期律，预预言过过第4周期A族锗锗元 素(当时时称为类为类 硅)的性质质。当时时已知：密度 (g/cm3)：Si 4.8，Sn 5.8；比热热J/(kgK)： Sn 218，Pb 130。 (1)估计锗计锗 的密度和比热热。_；_。 (2)判断锗锗的金属性和非金属性强弱，它能否 与酸或碱反应应？_。 【思路点拨拨】 本题题考查查元素周期律的应应 用，学会发现发现 探索物质质性质质的递变规递变规 律。 【解析】 单质单质 的密度有一定的变变化规规律， 锗锗在硅和锡锡之间间，密度大约约是它们们的平均值值 5.3；锗锗、锡锡、铅铅比热热的变变化由已知后两者的 数据可知是变变小的， 那么