新课标人教版选修三物质结构与性质新课标人教版选修三物质结构与性质第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质第一节原子结构第一节原子结构（第一课时）（第一课时）阅读课文阅读课文引言引言（12页）页）谈谈你对物质的组成、结谈谈你对物质的组成、结构与性质关系的认识构与性质关系的认识引言引言化学研究的是构成宏观物体的物质。化学研究的是构成宏观物体的物质。一、研究物质的组成与结构一、研究物质的组成与结构二、研究物质的性质与变化二、研究物质的性质与变化思考思考 二者的关系如何？古希腊的二者的关系如何？古希腊的“原性论原性论”哲学和我国古代的炼丹术士认为哲学和我国古代的炼丹术士认为“吞金可长吞金可长生生”自然哲学，对这两者的关系是如何认定的？自然哲学，对这两者的关系是如何认定的？思考与交流思考与交流 1、铁易生锈，真金不怕火炼等事例说明了什么问题、铁易生锈，真金不怕火炼等事例说明了什么问题？为什么？为什么？ 2、O2和和O3是同素异形体，空气中的是同素异形体，空气中的O2是须臾不能是须臾不能离开的，而空气中的离开的，而空气中的O3多于多于1.2mg/L则有害；则有害；CO易燃，易燃，CO2却能灭火。这由说明了什么问题？为什么？却能灭火。这由说明了什么问题？为什么？ 3、分子式为、分子式为C2H6O的物质可能有图示两种结构，前的物质可能有图示两种结构，前者与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题？者与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题？引言引言 -世上万物，神奇莫测世上万物，神奇莫测（什么是原性论？）（什么是原性论？） 1、原子的组成与结构决定性质：铁易生锈、钠、原子的组成与结构决定性质：铁易生锈、钠易与一些物质反应。易与一些物质反应。-第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质2、分子的组成与结构决定性质：、分子的组成与结构决定性质：对氨基苯磺酰胺对氨基苯磺酰胺（磺胺药）（磺胺药）和对氨基苯甲酸和对氨基苯甲酸 21世纪化学的重要课题：模拟生物体中酶的结世纪化学的重要课题：模拟生物体中酶的结构创造具有酶的性质的物质。构创造具有酶的性质的物质。-第二章分子结构与性质第二章分子结构与性质分子结构分子结构原子结构原子结构晶体结构晶体结构结结构构性性质质决定决定3、 晶体的组成与结构决定性质：晶体的组成与结构决定性质：金刚石和石墨金刚石和石墨 方解石和霰石方解石和霰石-第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质原子是怎样诞生的呢？原子是怎样诞生的呢？阅读课本阅读课本P4宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸1932年年勒勒梅梅特特首首次次提提出出了了现现代代宇宇宙宙大大爆爆炸炸理理论论：整整个个宇宇宙宙最最初初聚聚集集在在一一个个“原原始始原原子子”中中，后后来来发发生生了了大大爆爆炸炸，碎碎片片向向四四面面八八方方散散开开，形形成成了了我我们们的的宇宇宙宙。大大爆爆炸炸后后两两小小时时，诞诞生生了了大大量量的的H、少少量量的的He及及极极少少量量的的Li，然然后后经经过过长长或或短短的的发发展展过过程程，以以上上元元素素发发生生原原子子核核的熔合反应，分期分批的合成了其它元素。的熔合反应，分期分批的合成了其它元素。 1 1、有谁知道宇宙中最丰富的元素是那一种？、有谁知道宇宙中最丰富的元素是那一种？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？2 2、你认为、你认为 科学史话科学史话 中中普鲁特普鲁特的推理是符合的推理是符合逻辑的吗？逻辑的吗？1 1、氢元素宇宙中最丰富的元素占、氢元素宇宙中最丰富的元素占88.6%88.6%（氦（氦1 18 8），另外还有），另外还有9090多种元素，多种元素，宇宙年龄距近约宇宙年龄距近约140140亿年，亿年，地球年龄已有地球年龄已有4646亿年。亿年。思考与交流 回回 答答2、不符合，科学假设不同于思辨性推测、不符合，科学假设不同于思辨性推测看课本第一章彩图看课本第一章彩图你能了解人们认识原你能了解人们认识原子模型的发展史吗？子模型的发展史吗？1.1.古希腊原子论古希腊原子论2.2.道尔顿原子模型道尔顿原子模型(1803(1803年年) )3.3.汤姆生原子模型汤姆生原子模型(1904(1904年年) )4.4.卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型(1911(1911年年) )5.5.玻尔原子模型玻尔原子模型(1913(1913年年) )6.6.电子云模型电子云模型(1926(1926年年) )不同时期的原子结构模型不同时期的原子结构模型:1.1.古希腊原子论古希腊原子论古希腊哲学家古希腊哲学家 原子是最小的、不可分割的物质粒子。原原子是最小的、不可分割的物质粒子。原子之间存在着虚空，无数原子从古以来就存在子之间存在着虚空，无数原子从古以来就存在于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们在无限的虚空中运动着构成万物。在无限的虚空中运动着构成万物。（ Democritus Democritus ，约公元前，约公元前 460 460 年年前前 370 370 年）年） 原子原子2.2.道尔顿原子模型道尔顿原子模型(1803(1803年年) ) 原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的独特性质；同一元素所有原子的质量、性质都的独特性质；同一元素所有原子的质量、性质都完全相同。不同元素的原子质量和性质各不相同；完全相同。不同元素的原子质量和性质各不相同；不同元素化合时，原子以简单整数比结合不同元素化合时，原子以简单整数比结合 。 （化学原子论）（化学原子论）3.3.汤姆生原子模型汤姆生原子模型(1904(1904年年) ) 原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。（“葡萄干布丁葡萄干布丁”模型）模型）（西瓜模型）（西瓜模型）4.4.卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型(1911(1911年年) ) 原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样。道运转，就象行星环绕太阳运转一样。(“(“行星系式行星系式”原子模原子模型型) )( (核式模型核式模型) )5.5.玻尔原子模型玻尔原子模型(1913(1913年年) ) 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。做高速的圆周运动。( (电子分层排布模型电子分层排布模型) )6.6.电子云模型电子云模型(1926(1926年年) )现代物质结构学说。波粒二象性。现代物质结构学说。波粒二象性。( (量子力学模型量子力学模型) )一、开天辟地一、开天辟地原子的诞生原子的诞生1.1.现代大爆炸宇宙学理论现代大爆炸宇宙学理论宇宇宙宙大大爆爆炸炸大量氢大量氢少量氦少量氦极少量锂极少量锂其其他他元元素素原子核的原子核的熔合反应熔合反应约约2h2h后后诞生于诞生于2.2.氢氢是宇宙中最丰富的元素，是所有是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。元素之母。3.3.所有恒星仍在合成元素，但这些元所有恒星仍在合成元素，但这些元素都是已知的。素都是已知的。4.4.地球上的元素地球上的元素绝大多数是金属绝大多数是金属，非非金属（包括稀有气体）仅金属（包括稀有气体）仅2222种。种。归归纳纳总总结结现代大爆炸理论认为：天然元素源于氢氦等发生的原现代大爆炸理论认为：天然元素源于氢氦等发生的原子核的融合反应。这于一百多年前，普鲁特运用思辨子核的融合反应。这于一百多年前，普鲁特运用思辨性推测作出性推测作出“氢是所有元素之母氢是所有元素之母”的预言，恰好的预言，恰好“一一致致”。下列说法正确的是。下列说法正确的是 （ ）A、科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快、科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快科学的进程科学的进程B、普鲁特、普鲁特“既然氢最轻，它就是其他一切元素之母既然氢最轻，它就是其他一切元素之母”的推理是符合逻辑的的推理是符合逻辑的C、“一致一致”是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，只是一种猜测理论支撑，只是一种猜测D、“现代大爆炸理论现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确是解释宇宙诞生的唯一正确的理论的理论C课堂练习课堂练习复习回忆：原复习回忆：原 子子 结构结构原子：原子：是是化学变化中最小的粒子化学变化中最小的粒子化学反应的实质：化学反应的实质：是原子的重新组合。是原子的重新组合。一、原子结构一、原子结构原子原子原子核原子核核外电子核外电子(-)质子质子(+)中子中子(不带电）不带电）粒子间的数量关系粒子间的数量关系 原子内部，质子所带正电和电子所带负电电量相等，原子内部，质子所带正电和电子所带负电电量相等，电性相反。电性相反。原子整体不显电性原子整体不显电性。回忆：构成原子的粒子有哪些？它们怎样构成回忆：构成原子的粒子有哪些？它们怎样构成原子的？原子的？核电荷数（核电荷数（z z）= =核内质子数核内质子数= =核外电子数核外电子数质量数（质量数（A） = 质子数（质子数（Z） + 中子数（中子数（N）离子所带电荷数离子所带电荷数=质子数质子数核外电子数核外电子数思考：思考： 当质子数（核电荷数）当质子数（核电荷数）核外电子数时，核外电子数时，该粒子是该粒子是阳离子，带正电荷。阳离子，带正电荷。阴离子，带负电荷。阴离子，带负电荷。当质子数（核电荷数）当质子数（核电荷数）核外电子数时，核外电子数时，该粒子是该粒子是学学 与与 问问核外电子是怎样排布的？核外电子是怎样排布的？观察观察1-181-18号元素的原子结构示意图，讨号元素的原子结构示意图，讨论为什么原子核外的电子分层运动？论为什么原子核外的电子分层运动？ 核外电子排布的一般规律核外电子排布的一般规律(1)核外电子总是尽量核外电子总是尽量先先排布在能量较排布在能量较低低的电子层，的电子层，然后然后由里向外由里向外，依次排布在能量逐步升高的电，依次排布在能量逐步升高的电子层子层(能量最低原理能量最低原理)。(2)原子核外各电子层原子核外各电子层最多最多容纳容纳2n2个电子。个电子。(3)原于原于最外层电子数目不能超过最外层电子数目不能超过8个个(K层为最外层为最外层时不能超过层时不能超过2个电子个电子)。(4)次外层电子数目不能超过次外层电子数目不能超过18个个(K层为次外层时层为次外层时不能超过不能超过2个个)，倒数第三层电子数目不能超过，倒数第三层电子数目不能超过32个。个。 说明：说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。1、下列说法正确的是、下列说法正确的是 （双选）（双选） （ ）A、某微粒核外电子排布为、某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒结构，则该微粒一定是氩原子一定是氩原子B、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C、F-、Na+、Mg2+、Al3+是与是与Ne原子具有相同电子原子具有相同电子层结构的离子层结构的离子D、NH4+与与H3O+具有相同的质子数和电子数具有相同的质子数和电子数课堂练习课堂练习CD最多电子数最多电子数能能 层层符符 号号一一二二四四六六七七2LNOPQ83250 理理 论论 研研 究究K三三五五M18能能 层（电子层）层（电子层）1、定义、定义离离 核核 距距 离离能能 量量 高高 低低( 近近 )( 远远 )( 低低 )( 高高 )理理 论论 研研 究究 多电子原子中，同一能级的电子，多电子原子中，同一能级的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能量也可能不同，还可以把它们分成能级，就好比能级，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶梯能层是楼层，能级是楼梯的阶梯。最多电子数最多电子数能能 级级2 2626 101s 2s 2p4s 4p 4d 4f 理理 论论 研研 究究3s 3p3d2610 145s 5p26能能 层层KNOLM二、能层与能级二、能层与能级1.1.各能层所包含的能级类型及各能层、能级最各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数多容纳的电子数能层能层(n)(n)一一二二三三四四五五六六七七符号符号K KL LM MN NO O P P Q Q能级能级(l)(l)1s1s 2s2s 2p2p 3s3s 3p3p 3d3d 4s4s 4p4p 4d4d 4f4f最多容最多容纳的电纳的电子数子数2 22 26 62 26 610102 26 61010 14142 28 8181832322n2n2 2归纳总结归纳总结规规 律律1、在每一能层中，能级符号的顺序是、在每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf（n代表能层）代表能层）2、任一能层的能级总的从、任一能层的能级总的从s能级开始，而能级开始，而且能级数等于该能层序数。且能级数等于该能层序数。5、以、以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最排序的各能级可容纳的最多电子数依次为多电子数依次为1、3、5、7的二倍。的二倍。3、各能级所在能层的取值、各能级所在能层的取值nsns（n1n1）；npnp（n2n2）；ndnd（n3n3）；nfnf（n4n4）；4、每一能层最多可容纳、每一能层最多可容纳2n2个电子个电子6.各能层、能级中电子各能层、能级中电子能量的高低能量的高低同一能层中：同一能层中：不同能层中：不同能层中：E(ns)E(ns)E(np)E(np)E(nd)E(nd)E(nf)E(nf)E(1s)E(1s)E(2s)E(2s)E(3s)E(3s)E(4s)E(4s)E(2p)E(2p)E(3p)E(3p)E(4p)E(4p)E(5p)E(5p)