202X年高中化学专题1揭示物质结构的奥秘课件苏教版选修3

1、1.了解人类探索物质结构的历史与价值，认识在原子、分子层次上研究物质的意义。2.知道物质是由微粒构成的，了解研究物质结构的基本方法和实验手段。3.了解并体会研究物质结构的意义。目标导航基础知识导学重点难点探究栏目索引一、人类探索物质结构的历史 基础知识导学答案波义耳1.人类探索物质结构的历史(1)18世纪中期， 最早提出“元素”的科学定义；(2)19世纪初， 提出了原子学说；(3)1811年 提出原子分子论；(4) 发现元素及元素周期律，从理论上指导了化学元素的发现和应用，到20世纪40年代，已经发现了92种化学元素。道尔顿阿伏加德罗门捷列夫(5)对有机化合物认识的重大进展19世纪末到20世纪

2、初，有机化学取得了飞速发展，合成了很多对人类有用的新物质；19世纪中叶以后，碳原子的四价、有机物中碳原子成键的立体结构、有机化合物分子价键的饱和性等相继被发现，为有机立体化学奠定了基础，也极大地推动了有机合成的发展。(6)量子力学理论19世纪末至20世纪初，物理学领域的一系列重大发现(如电子、氢原子、光谱等)，揭示了原子结构内部的奥秘，发现了微观粒子波粒二象性的普遍性。量子力学成为化学科学分析原子核分子结构的理论基础。随着量子力学应用于化学中原子和分子结构的研究，以及现代实验手段的应用，都有力地推动了化学的发展，在未来社会，化学的发展和应用必将进入一个新的阶段。 答案2.原子结构的演变原子结构

3、模型相关科学家特点道尔顿模型_汤姆生模型_卢瑟福模型_(1803)坚实不可再分的实心球(1904)平均分布着正电荷的粒子嵌着同样多的电子(1911)带正电荷的原子核位于中心。质量主要集中在原子核上，电子沿不同轨道运转答案玻尔模型(1913)_电子云模型(1935)现代物质结构学说电子在一定轨道上绕核做高速圆周运动答案二、研究物质结构的意义化学科学的发展离不开物质结构的探索和研究，研究物质结构，能够为设计与合成新物质提供 ，揭示物质 与 的关系，也可以帮助我们预测物质的 。(1)研究物质结构，能帮助我们了解材料 与 之间的关系。(2)研究物质结构，突破了在 上探索生命本质。(3)物质结构研究对于

4、保护生态环境，实现社会的可持续发展具有重大意义。理论基础结构性能性能结构性能分子水平议一议1.道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用，他的学说包含下述三个论点：原子是不能再分的粒子；同种元素原子的各种性质和质量都相同；原子是微小的实心球体。从现在的观点看，你认为这三个论点中，哪些不确切？解析解析从现在的观点看：原子是由原子核和核外电子构成；大多数元素存在同位素，不同同位素的质量不同；原子核体积只占原子极小一部分，而核外电子的运动区域非常“空旷”。答案答案均不确切。解析答案答案2.1911年，新西兰出生的物理学家卢瑟福把一束变速运动的粒子(质量数为4的带2个正电荷的质子粒)射向一片极薄的金箔，他惊奇

5、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，但也有极少量的粒子发生偏转，或被笔直地弹回。(1)根据以上实验现象能得出关于金箔中金原子结构的一些结论，试写出其中的三点：_。 原子中存在原子核，且原子核只占原子体积的很小一部分；金原子核带正电荷，且电荷数远大于粒子的电荷数，二者产生静电排斥作用；金原子的质量远大于粒子的质量 答案(2)实验现象与当时的原子模型发生了矛盾，当你遇到这个问题，应该如何对待？答案答案卢瑟福的粒子散射实验给我们很多启示：对待学习要有严谨认真、一丝不苟的态度，绝不放过任何一个疑点，努力使自己成

6、为敢于质疑、敢于向权威挑战、具有创新意识和创新精神的现代中学生。返回人类认识原子结构的历史进程四种原子结构模型 重点难点探究1.道尔顿原子结构模型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。道尔顿主张用原子的分解与化合来说明各种化学现象和各种化学定律之间的内在联系，这就抓住了化学的核心和最本质的问题。因此，人们把道尔顿称为近代化学之父。但是，限于当时科学发展的水平，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

7、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，因此他的关于复杂原子的概念在许多场合下显得含糊不清。道尔顿原子学说的另一个弱点，就是无法确定化合物组成的原子比，因此无法合理的确定元素的相对原子质量。2.汤姆生原子结构模型1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，1904年汤姆生提出了“葡萄干面包式”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，瓤是正电，瓜子是负电，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

8、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.卢瑟福原子结构模型在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。 “ 也 有 极 少 数 的 粒 子 发 生 偏 转 ， 或 被 笔 直 地 弹 回 ” ，由于粒子带正电荷，说明原子中阻挡粒子的微粒也带正电荷，这个微粒就是原子核，“粒子被笔直地弹回”说明

9、金原子核的质量远大于粒子的质量。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。人们形象地将这种模型称为原子结构的“行星模型”。4.玻尔原子结构模型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。玻尔理论能很好地解释氢原子光谱。5.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

10、的原子核和核外电子构成的；原子核是由质子和中子构成的；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几率。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。解析答案例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)解析解析正确的顺序是道尔顿实心球式原子模型、汤姆生葡萄干面包式原子模型、卢瑟福行星运转式原子模型、玻尔轨道式原子模型、近代量子力学原子模型。答案答案A解题反思人类对原子结构的认识是逐渐发