高中化学 专题1 揭示物质结构的奥秘课件 苏教版选修3.ppt

专题1 课前预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 考点一 课堂10分钟练习 设计1 考点二 设计2 课下30分钟演练 课堂5分钟归纳 一 探索物质的微观结构1 物质结构探索的内容 1 原子结构与元素的关系 2 化学键理论 3 分子的结构与物质性质的关系 性质 空间 2 原子结构模型的演变道尔顿 1803年 汤姆生 1904年 1911年 1913年 等人提出的原子结构模型对人类探索物质结构作出了巨大的贡献 3 实验方法上的改进测定物质组成及结构的新仪器有 卢瑟福 玻尔 红外光谱仪 电子显 微镜 原子吸收光谱仪 x射线衍射仪 二 研究物质结构的意义1 人类探索物质结构的历史 1 原子 分子论 的确立 中世纪初 英国科学家道尔顿提出了原子概念 1811年意大利科学家在总结气体反应的体积变化的基础上 提出了假说 认为分子可以由几个组成 1860年国际化学界接受此假说 确定了 原子 分子论 即不同元素代表不同原子 原子按一定方式结合成 组成物质 直接决定分子的性质 阿伏加德罗 分子 原子 分子 分子 分子的结构 2 元素周期律 1869年 俄国化学家发现了 从而把化学元素及其相关知识纳入到一个自然序列变化的规律之中 从理论上指导了化学元素的发现和应用 3 对有机物的认识 19世纪中叶以后 对有机化合物的认识取得了重大进展 碳原子的 有机物中碳原子成键的 有机化合物分子中价键的等相继被发现 门捷列夫 元素周期律 四价 立体结构 饱和性 2 研究物质结构的意义 1 研究物质的结构 能够为设计与合成新物质提供 揭示物质的与性能的关系 可以帮助我们预测物质的性能 2 研究物质结构 能帮助我们了解材料的与之间的关系 新型材料的 研制和 都要依赖于物质结构的研究 理论 基础 结构 开发 应用 结构 性质 3 从水平探索的本质离不开对物质结构的研究 4 实现社会的 期待着物质结构研究方面的新成果 分子 生命现象 可持续发展 1 连线题 答案 a b c 2 排序题 下列关于人类探索物质结构的先后顺序是 a 汤姆生发现电子b 阿伏加德罗提出分子概念c 道尔顿提出原子概念d 有机合成迅速发展e 门捷列夫发现元素周期律f 人类发现dna图谱答案 c b e a d f 3 下列符合阿伏加德罗定律的是 解析 a d项原子不守恒 答案 bc 4 道尔顿的原子学说曾经起了很大作用 他的学说中包含着下述三个论点 原子是不能再分的粒子 同种元素的原子的各种性质和质量都相同 原子是微小的实心球体 以现在的观点看 你认为这三个论点中 不确切的是 解析 原子可以再分为质子 中子 电子等 同种元素的原子又分为不同核素 其质量不相同 原子不是实心球体 它由居于中心的原子核和核外电子构成的 答案 1 人类探索原子结构的历史 2 各原子结构模型的理论支持 1 道尔顿 实心球体模型 19世纪初 英国科学家道尔顿提出近代原子学说 他认为 物质是由原子构成的 原子是微小的不可分割的实心球体 原子不能被创造也不能被毁灭 在化学变化中原子不可以再分割 它们的化学性质在化学反应中保持不变 但道尔顿的原子理论还远远不是一种完善的理论 存在一些明显的缺点和错误 首先 道尔顿把化学反应中相对不可分和不可转化的原子 视为绝对不可分割 没有内部结构的终极粒子 其次 道尔顿没有认识到任何具有确定性质的物质 可以独立存在的是分子而不是原子 2 汤姆生 葡萄干布丁式模型 1897年 英国科学家汤姆生发现了电子 1904年汤姆生提出了 葡萄干布丁式 的原子结构模型 如右图 他提出 原子是带正电的圆球 在圆球里镶嵌着带负电的电子 原子像西瓜 瓤带正电 瓜子带负电 电子均匀地镶嵌在瓜瓤里 这是人类第一次提出电子在原子里的运动状态 也是第一个带电子的原子结构模型 后人把它叫汤姆生原子结构模型 3 卢瑟福 有核模型 在1911年前后 物理学家卢瑟福把一束运动的 粒子 一种带正电荷的粒子 he2 射向一片极薄的金箔 他惊奇地发现 过去一直认为原子是 实心球 而由这种 实心球 紧密排列而成的金箔 竟能让大多数 粒子畅通无阻地通过 就像金箔不在那儿似的 但也有极少数的 粒子发生偏转 或被笔直地弹回 这说明原子并不是无法穿越的实心球 而是有隙可乘的 这就是著名的 粒子散射实验 卢瑟福根据 粒子散射现象 指出原子是由原子核和核外电子构成的 原子核带正电荷 位于原子中心 它几乎集中了原子的全部质量 电子带负电荷 在原子核周围空间作高速运动 就像行星环绕太阳运转一样 4 玻尔 原子轨道模型 1913年丹麦物理学家玻尔 卢瑟福的学生 引入量子论观点 提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型 指出电子在原子核外空间内一定的轨道上绕核作高速运动 这些轨道的能量是不连续的 5 量子力学 电子云模型 现代原子结构学说 现代原子结构理论认为 原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成的 核外电子的运动也有其特殊规律 人们形象的用电子云描述核外电子的运动状态 电子云是描述核外电子运动特征的图像 电子云中的小黑点并不是表示原子核外的一个电子 而是表示电子在此空间出现的机率 电子云密度大的地方说明电子出现的机会多 而电子云密度小的地方说明电子出现的机会少 例1 我国参与研制的阿尔法磁谱仪随美国发展号航天飞机升入太空 探索宇宙中是否存在 反物质 又称为 暗物质 的研究工作 反物质 的主要特征是电子带正电荷 质子带负电荷 物质和其相应的反物质相遇后发生湮灭 所有的质量完全转化为能量 用上述信息回答下列问题 1 根据你所学过的知识推测制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是 a feob fe2o3c fe3o4d fe3c 2 反物质中和反应的离子方程式为 a h oh h2ob h oh h2oc h oh h2od h oh h2o 解析 1 铁的化合物中 有磁性的就是fe3o4 属于永磁铁 从 阿尔法磁谱仪 的名称可以看出 磁谱仪的核心部件是由具有磁性的物质构成 2 抓住中和反应和反物质的特征即可 常见h 带正电荷 其反物质为h oh 带负电荷 其反物质为oh 答案 1 c 2 a 1 结构与性质间的关系 2 几点说明 1 同素异形体的判断关键是要掌握两点 它们是结构不同的单质 它们由同种元素构成 2 结构决定性质 同种元素组成的物质 结构不同 性质有很大差异 3 合成新材料须从结构入手 找出性质体现结构的关系 4 合成物质要符合绿色化学工艺要求 无污染 原子经济性反应 100 转化 高选择性反应 无毒无害原料 可再生资源 环境友好产品 安全 能降解 可再利用 安全生产工艺 反应过程中应用无毒无害的物质 催化剂或溶剂等 提高能源的利用率 绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染 例2 近期意大利罗马大学的fulviocacace等人获得了极具理论研究意义的n4分子 n4分子结构如图所示 下列说法正确的是 a n4属于一种新型的化合物b n4转化为n2属于物理变化c n4的摩尔质量为56d n4与n2互为同素异形体 解析 n4是一种元素组成的物质 因而是一种新型的单质 而不是化合物 n4和n2是两种不同的物质 所以两者的转化是化学变化