专题一揭示物质结构的奥秘(标准课件)

1、课程结构课程结构1.1.揭示物质结构的奥秘（绪言）揭示物质结构的奥秘（绪言）2.2.正文正文3.3.物质结构的探索无止境（结束语）物质结构的探索无止境（结束语）原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质微粒间作用力与物质性质微粒间作用力与物质性质分子空间结构与分子空间结构与物质性质物质性质专题一专题一 揭示物质结构的奥秘（绪言）揭示物质结构的奥秘（绪言） 金刚石是自然界硬度最高的物质，石墨质金刚石是自然界硬度最高的物质，石墨质软且能导电，软且能导电，C C6060可溶于苯等有机溶剂，碳纳米管可溶于苯等有机溶剂，碳纳米管具有非同寻常的强度、导电性和热稳定性。这些具有非同寻常的强度、导电性和热稳定性

2、。这些物质都是由碳元素组成的，但为什么它们的性质物质都是由碳元素组成的，但为什么它们的性质和用途却存在很大的差异和用途却存在很大的差异? ?1 1。结构。结构 性质性质决定决定反映反映（1 1）为什么）为什么已经发现的构成物质的元素只有已经发现的构成物质的元素只有100100多种，而多种，而已经发现和人工合成的物质却有几千万种之多？已经发现和人工合成的物质却有几千万种之多？ 物质是由一种或者几种元素组成。物质是由一种或者几种元素组成。 不同物质，组成的元素可以不同，也可以相同，如同不同物质，组成的元素可以不同，也可以相同，如同素异形体，同分异构体、同系物等素异形体，同分异构体、同系物等.（3

3、3）为什么）为什么N N的非金属性比的非金属性比P P强，而氮气却不如磷活泼？强，而氮气却不如磷活泼？ 提示：提示： 非金属性：元素的得电子能力，与原子结构有关；非金属性：元素的得电子能力，与原子结构有关； 活泼性：指单质与其他物质反应的难易程度，与物质结构有关。活泼性：指单质与其他物质反应的难易程度，与物质结构有关。（4 4）为什么碳、氮、氧、氟与氢形成的最简单的化合物）为什么碳、氮、氧、氟与氢形成的最简单的化合物 (CH(CH4 4、NHNH3 3、H H2 2O O、HF)HF)中氢原子的数目不相等中氢原子的数目不相等? ? V型型三角锥三角锥正四正四面体面体直线型直线型正八正八面体面体

4、 C、N、O、F等原子的最外层电子数不同，都需要结合等原子的最外层电子数不同，都需要结合电子才能形成最外层为电子才能形成最外层为8个电子的稳定结构。个电子的稳定结构。指出下列分子的空间构型：指出下列分子的空间构型：练习练习1 为什么它们的空间构型有很大的差异？为什么水分子为什么它们的空间构型有很大的差异？为什么水分子间可以形成氢键间可以形成氢键（5 5）为什么）为什么分子组成相同的乙醇和二甲醚在性质上差异分子组成相同的乙醇和二甲醚在性质上差异很大？很大？ 互为同分异构体，化学性质不同，物理性质有的不互为同分异构体，化学性质不同，物理性质有的不同，有的相同。同，有的相同。（6 6）为什么）为什么

5、氨水和硝酸银溶液作用生成的氢氧化银沉淀氨水和硝酸银溶液作用生成的氢氧化银沉淀可溶于过量的氨水？可溶于过量的氨水？ 形成了配合物。形成了配合物。 要认识和回答这些问题，需要更深入得学习原子结要认识和回答这些问题，需要更深入得学习原子结构、分子结构与物质的性质的知识。构、分子结构与物质的性质的知识。1 1、化学发展经历了漫长的历史化学发展经历了漫长的历史（1 1）石器时代）石器时代: :（2 2）陶器时代）陶器时代: : （3 3）铜器时代）铜器时代: :（4 4）铁器时代）铁器时代: :2 2、近代化学发展近代化学发展（4 4）18691869年后门捷列夫揭示年后门捷列夫揭示元素周期律元素周期律

6、；P4P4（1 1）1818世纪，波义耳世纪，波义耳（化学之父）（化学之父） 提出提出元素元素的科学定义；的科学定义；（2 2）1919世纪初，道尔顿（原子之父）世纪初，道尔顿（原子之父） 提出了提出了原子学说原子学说；（3 3）18111811年阿伏加德罗提出年阿伏加德罗提出分子说分子说； P4P4（5 5）19011901年约瑟夫年约瑟夫汤姆生汤姆生 提出提出原子的葡萄干面包模型原子的葡萄干面包模型；（6 6）19091909年年, ,卢瑟福从得出卢瑟福从得出原子的有核模型原子的有核模型 。（7 7）对有机物认识的进展：）对有机物认识的进展：（8 8）物理学上的重大发现：）物理学上的重大发

7、现：碳原子的四价碳原子的四价碳原子成键的立体构型碳原子成键的立体构型分子中价键的饱和性分子中价键的饱和性有机合成可有机合成可“按图索骥按图索骥”电子电子氢原子光谱氢原子光谱元素的放射性元素的放射性微粒的波粒二象性微粒的波粒二象性（量子力学量子力学）道尔顿道尔顿 汤姆生汤姆生 卢瑟福卢瑟福 玻尔玻尔人类认识原子结构的历史人类认识原子结构的历史3 3、原子结构模型的演变、原子结构模型的演变 实心圆球体实心圆球体道尔顿道尔顿-实心球体实心球体 19世纪初，英国科学家世纪初，英国科学家道尔顿道尔顿提出近代原子学提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的说，他认为原子是微小的不可分割的实心实心球体。

8、球体。 1897年，英国科学家年，英国科学家汤姆生汤姆生发现了电子。发现了电子。 1904年提出年提出“葡萄干面包式葡萄干面包式”的原子结构模型。的原子结构模型。电子在球体运动电子在球体运动汤姆生汤姆生-葡萄干面包式模型葡萄干面包式模型1911年英国物理学家年英国物理学家卢瑟福卢瑟福（汤姆生的学生）提（汤姆生的学生）提出了出了带核的原子结构模型。带核的原子结构模型。卢瑟福卢瑟福-有核模型（行星式模型）有核模型（行星式模型） 粒子轰击金箔散射实验粒子轰击金箔散射实验波尔波尔-电子分层排布模型电子分层排布模型1913年丹麦物理学家波尔（卢瑟福的学生）引入量子年丹麦物理学家波尔（卢瑟福的学生）引入量

9、子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型。论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型。电子云模型电子云模型 （几率说）（几率说）启示：启示： 人类对原子结构认识的逐渐深入，都是人类对原子结构认识的逐渐深入，都是建立在实验研究基础上的，实验是揭示建立在实验研究基础上的，实验是揭示原子结构的重要手段。原子结构的重要手段。 汤姆生、卢瑟福、玻尔等几代师生都是汤姆生、卢瑟福、玻尔等几代师生都是诺贝尔科学奖获得者，他们勇于怀疑科诺贝尔科学奖获得者，他们勇于怀疑科学上的学上的“定论定论”，不迷信权威，为科学，不迷信权威，为科学的发展作出了重要贡献。自然科学就是的发展作出了重要贡献。自然科学就是

10、在不断探索中修正错误而前进的。在不断探索中修正错误而前进的。 科学理论的创立和发展源于一系列感性科学理论的创立和发展源于一系列感性认识的积累，科学理论又反过来指导和促进对物认识的积累，科学理论又反过来指导和促进对物质世界的新发现和再认识；现代科学技术及方法有质世界的新发现和再认识；现代科学技术及方法有力地推动了化学科学的进一步发展力地推动了化学科学的进一步发展。4 4、对物质结构的发展历史的对物质结构的发展历史的“认识认识”四元素说：四元素说： 亚里士多德亚里士多德( (公元前公元前384384一前一前322322年年) )总结了前辈总结了前辈思想家的理论，发展成四元素学说。他认为万物是思想家的理论，发展成四元素学说。他认为万物是由原始物质生成，是由内部发展起来的；物质