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高中化学专题1揭示物质结构的奥秘教案苏教版选修3

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1 揭示物质结构的奥秘

[核心素养发展目标] 1.了解人类探索物质结构的过程，了解在原子、分子等不同尺度认识物质结构的价值和意义，培养科学精神与社会责任的学科核心素养。2.了解研究物质结构的基本方法，培养实验探究与创新精神的学科核心素养。

一、人类探索物质结构的历史

1．人类认识原子结构的历程

2．探究物质微观结构的具体内容

(1)研究原子结构与元素性质的关系。

(2)化学键理论知识和分子间作用力知识。

(3)分子的空间结构知识。

3．探索物质微观结构的方法

探索物质微观结构的方法主要有实验方法、模型化方法、科学假设和论证方法、量子力学研究方法、光谱和衍射实验方法等。

人类探索物质结构的历史

(1)由于道尔顿最早提出了原子论，合理地解释了当时的一些化学现象和规律，给化学奠定了唯物主义理论基石，所以道尔顿被誉为近代化学之父。

(2)从原子结构模型的演变过程可以看出，人类对原子结构的认识过程是逐步深入的。虽然很多科学家得到了一些错误的结论，但对当时发现真相作出了一定的贡献。

(3)随着现代科学技术的发展，科学家已能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜来拍摄表示原子图像的照片并且能在晶体硅表面上用探针对原子进行“搬迁”。

例1 (2019·雅安期末)原子结构模型经历了五个主要阶段：1803年实心球模型→1904年葡萄干布丁模型→1911年原子核式结构模型→1913年的轨道模型→20世纪初电子云的原子结构模型。对轨道模型贡献最大的科学家是( )

A．玻尔 B．汤姆生

C．卢瑟福 D．道尔顿

答案 A

解析 ①19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。②1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，1904年提出“葡萄干布丁”的原子结 2 构模型。③1911年英国物理学家卢瑟福(汤姆生的学生)提出了带核的原子结构模型。④1913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。⑤奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型(几率说)，为近代量子力学原子模型。对轨道模型贡献最大的科学家是丹麦物理学家玻尔。

例2 1911年前后，英国物理学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击极薄的金箔，为了解释实验结果，提出了原子的核式结构学说。图中黑点表示金原子核的位置，曲线ab、cd和ef表示经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹，能正确反映实验结果的图是( )

答案 D

解析 在金原子中原子核带正电且质量很大，占有的体积很小，用α粒子(带正电，质量较小)轰击金箔时，大部分α粒子可畅通无阻地通过，极小的一部分发生偏转或被笔直的弹回。

例3 核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知质子数或中子数为奇数的原子核才有NMR现象，而质子数和中子数均为偶数的原子不产生核磁共振，下列原子组一定能产生NMR现象的是( )

A．18O、31P、119Sn B．27Al、19F、12C

C．6C、16S、9F D．1H、13C、35Cl

答案 D

解析 A中18O的质子数为8、中子数为10，不合题意；B中12C的质子数和中子数均为6，不合题意；C中6C的质子数、中子数均为6,16S的质子数和中子数均为16；D中1H质子数为1,13C中子数为7,35Cl中质子数为17，符合题意。

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理论基础，揭示物质结构与性能的关系，也可以帮助我们预测物质的性能。

(1)研究物质结构，能帮助我们了解材料的结构与性能之间的关系，有利于寻找性能优异的材料。

(2)研究物质结构，突破了在分子水平上探索生命现象的本质。

(3)物质结构研究对于保护生态环境，实现社会的可持续发展具有重大意义。

研究物质结构的意义

研究物质世界，就是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律，并通过研究成果来为人类服务，化学来源于生活，并指导人们更好地生活。

例4 人造骨是一种具有生理功能的新型无机非金属材料。它有类似于人骨和天然牙齿的性质和结构。人造骨可以依靠人体的体液中的某些离子形成新骨，可在骨骼接合界面发生反应， 3 实现骨骼牢固结合，人造骨植入人体内需要吸收人体中的下列哪些离子形成新骨( )

A．Ca2＋、PO3－4 B．Cl－、Na＋

C．Na＋、Mg2＋ D．S2－、I－

答案 A

解析 因Ca5(PO4)3OH、Ca3(PO4)2等无机盐为骨骼的主要成分，所以人造骨植入人体内需吸收人体中的Ca2＋和PO3－4形成新骨。

例5 (2018·东城区一模)我国科学家利用蜡虫肠道菌群，将塑料降解时间从500年缩减到24小时，并用同位素示踪法证实了聚乙烯降解为CO2。下列有关该过程说法不正确的是( )

A．一定发生了氧化反应

B．只涉及碳碳键的断裂

C．同位素示踪法是从微观角度识别物质的变化

D．该研究成果有利于缓解塑料垃圾引起的环境问题

答案 B

解析 有氧气参加的反应是氧化反应， A正确；塑料降解过程中不仅涉及碳碳键的断裂，还有碳氢键的断裂，B错误；同位素示踪法是从微观角度识别物质的变化，C正确；该研究成果有利于缓解塑料垃圾引起的白色污染，D正确。 4

1．(2019·上杭一中月考)化学真正成为一门科学并快速发展，始于( )

A．氧化学说的建立

B．元素概念的提出

C．原子——分子学说的建立

D．元素周期律的发现

答案 C

2．2015年是全中国人民引以为傲的一年，因为“诺贝尔医学奖或生理学奖”颁发给了一名中国科学家，这位科学家是( )

A．莫言 B．屠呦呦

C．侯德榜 D．徐光宪

答案 B

解析 2015年，“诺贝尔医学奖或生理学奖”颁发给了中国科学家屠呦呦，引起了世界的轰动，故选B。

3．(2019·厦门市思明区期末)下列成果是因为创造新物质而获得诺贝尔化学奖的是( )

A．荧光成像显微技术

B．分子马达

C．生物分子冷冻电镜

D．核磁共振

答案 B

解析 荧光成像显微技术是技术的突破，无新物质制造出来， A错误；分子马达是美国康奈尔大学研究人员在活细胞内的能源机制启发下，制造出的一种分子马达，又名分子发动机，是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质，有新物质制造出， B正确；冷冻电镜，是用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术，是技术的突破，无新物质制造出，C错误；核磁共振是用于有机物中H原子种类和个数的测定的技术，无新物质制造出，D错误。

4．在探索微观世界的过程中，科学家们常通过建立假说模型来把握物质的结构及特点，不断拓展认识新领域。关于假说，有如下表述，其中正确的是( )

A．假说是对现实中已知事物或现象的一种简化处理

B．假说是对未知领域的事物或现象提出的一种推测

C．假说是对一个问题的所有幻想和假定

D．假说最终都可以变成科学理论 5 答案 B

解析 假说是科学家在探索的过程中，为把握物质的结构及特点而建立的一种模型，它是对未知领域的事物或现象提出的一种推测，然后通过实验或推理去验证它的正确与否。

5．“拟晶”是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是科学家发现的几百种重要的拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是( )

A．无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属元素的化合价

B．Al65Cu23Fe12的硬度小于金属铁

C．Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料

D．1molAl65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265mol电子

答案 C

解析 Al65Cu23Fe12具有合金的某些优良物理性能，因此这种拟晶中三种金属元素的化合价均为0，选项A错误；拟晶具有合金的某些优良物理性能，合金的硬度高，熔点低，因此选项B错误；Al65Cu23Fe12在海水中会发生电化学腐蚀，因此不可用作长期浸泡在海水中的材料，选项C正确；1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时，Al65Cu23Fe12转化为Al3＋、Cu2＋、Fe3＋，共失去277 mol电子，选项D错误。

6．(1)提出“近代原子学说”的是英国科学家________，他是最早提出科学的原子学说的人。

(2)提出“原子—分子论”的是意大利科学家____________________。该理论提出了分子的概念，并指出分子与原子的区别和联系(自从用“原子—分子论”来研究物质的性质和变化后，化学才真正开始成为一门科学)。

(3)发现电子的是英国科学家______________，他提出了________________的原子结构模型。

(4)英国物理学家____________通过α粒子散射实验，提出了原子结构有核模型。

(5)丹麦物理学家________研究了______________后，大胆地引入______________的观点，提出了新的原子结构模型。

答案 (1)道尔顿 (2)阿伏加德罗 (3)汤姆生 葡萄干布丁式 (4)卢瑟福 (5)玻尔 电子的运动 波粒二象性

题组一 人类探索物质结构的历史 6 1．最早提出科学的原子概念的科学家是( )

A．道尔顿 B．阿伏加德罗

C．门捷列夫 D．卢瑟福

答案 A

解析 英国科学家道尔顿首先提出了科学的原子概念。

2．下列有关化学史知识错误的是( )

A．原子—分子学说的建立是近代化学发展的里程碑

B．俄国科学家门捷列夫发现了元素周期律，编制了元素周期表

C．意大利科学家阿伏加德罗在总结气体反应体积比的基础上提出了分子的概念

D．英国科学家道尔顿首先发现了电子

答案 D

解析 英国科学家汤姆生发现了电子。

3．(2018·北京房山区调研)化学在古代与现代的科技发展中起了十分重要的作用，下列说法中正确的是( )

A B C D

古代与现代的冶金均运用了相同的化学原理 古代与现代的火箭发射均利用了液体燃料 古代捣碎中药与现代中药纳米粉碎均是化学变化 古代风筝与现代热气球飞行均无需物质直接供给能量

答案 A

解析 金属的冶炼是金属元素由化合态变为游离态，即金属元素得电子被还原，故古代和现代的冶金技术不同，但原理相同， A正确；古代的火箭用的燃料是火药，而现代的火箭用的是液态燃料，B错误；无论是古代捣碎中药还是现代中药的纳米粉碎，均无新物质生成，故药品的粉碎均为物理变化，C错误；现代热气球需要燃料燃烧来提供能量，从而热气球中气体的密度小于空气，所以热气球才能浮起来，D错误。

4．(2019·资阳模拟)以下关于中国化学史的表述错误的是( )

A．杜康用高粱酿酒的原理是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来

B．蔡伦利用树皮、碎布(麻布)、麻头等原料精制出优质纸张

C．《本草纲目》中记载“火药乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者”这是利用了KNO3的氧化性

D．英文的“中国”(China)又指“瓷器”，说明我国很早就应用化学技术制作陶瓷

答案 A

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高中化学 专题2 第1单元 原子核外电子的运动 第1课时 原子核外电子的运动特征教案 苏教版选修3

高中化学 专题2 第1单元 原子核外电子的运动 第1课时 原子核外电子的运动特征教案 苏教版选修3

1 第1课时

原子核外电子的运动特征

[核心素养发展目标] 1.了解原子核外电子运动的特点，能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异，培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。2.理解“电子云”的概念，会用电子云和原子轨道的模型来描述原子核外电子运动的特征，培养证据推理和模型认知的学科核心素养。

一、核外电子运动的特点及电子云

1．原子核外电子的运动特点

(1)电子的质量很小，带负电荷。

(2)相对于原子和电子的体积而言，电子运动的空间很大。

(3)电子运动的速度很快，接近光速。

2．电子云图：用小点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会的大小所得到的图形。

3．电子云轮廓图：是指量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。一般是将出现的概率约为90%的空间圈出来，制作电子云的轮廓图，称为原子轨道。如氢原子核外电子的电子云轮廓图的绘制：

(1)电子云中的小黑点并不代表一个电子而是代表电子在该处出现过一次。小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现的概率大小。小黑点稀疏的地方，表示电子在该处出现的概率小；小黑点密集的地方，表示电子在该处出现的概率大。

(2)离核越近，电子出现的概率越大，小黑点越密集。

例1 下列关于氢原子电子云图的说法正确的是( )

A．通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目多

2 B．黑点密度大，单位体积内电子出现的机会多

C．通常用小黑点来表示电子绕核做高速圆周运动

D．电子云图是对运动无规律性的描述

答案 B

解析 黑点的疏密表示电子出现的概率大小，不表示电子数目的多少，黑点密度大，电子出现的频率高，故A错误，B正确；小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电子的运动轨迹，故C错误；电子云图反映电子在核外无规则运动时在某点出现的概率，是对运动的描述，故D错误。

二、核外电子运动状态的描述

对于多电子原子来说，常从以下几个方面来描述：

1．电子层

苏教版高中化学选修三专题4 分子空间结构与物质性质第二单元 配合物是如何形成的

苏教版高中化学选修三专题4 分子空间结构与物质性质第二单元 配合物是如何形成的

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专题4 分子空间结构与物质性质第二单元 配合物是如何形成的

课前预习

问题导入

CH4中的C原子和NH3中的N原子同样是发生sp3杂化，为什么两者的分子空间构型不同？

答：在形成氨分子时，氮原子中的原子轨道也发生了sp3杂化，生成四个sp3杂化轨道，但所生成的四个sp3杂化轨道中，只有三个轨道各含有一个未成对电子，可分别与一个氢原子的1s电子形成一个σ键，另一个sp3杂化轨道中已有两个电子，属于孤对电子，不能再与氢原子形成σ键了。所以，一个氮原子只能与三个氢原子结合，形成氨分子。

因为氮原子的原子轨道发生的是sp3杂化，所以四个sp3杂化轨道在空间的分布与正四面体相似。又因四个sp3杂化轨道中的一个轨道已有一对电子，只有另外三个轨道中的未成对电子可以与氢原子的1s电子配对成键，所以形成的氨分子的立体构型与sp3杂化轨道的空间分布不同，氨分子的构型为三角锥形。由于氨分子中存在着未成键的孤对电子，它对成键电子对的排斥作用较强，所以使三个N—H键的空间分布发生一点变化。

知识预览

1.配位键

(1)用电子式表示NH＋4的形成过程__________。

(2)配位键：共用电子对由一个原子单方向提供而跟另一个原子共用的共价键叫配位键。配位键可用A→B形式表示，A是提供孤对电子的原子，叫做电子对给予体，B是接受电子的原子叫接受体。

(3)形成配位键的条件

形成配位键的条件是有能够提供__________的原子，且另一原子具有能够接受__________的空轨道。常用的表示符号为__________。

2.配位化合物

(1)写出向CuSO4溶液中滴加氨水，得到深蓝色溶液整个过程的反应离子方程式。

______________________________________________________________________；

高中化学选修3教案

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教学内容：有机化学

教学目标：

1. 理解有机化合物的命名与结构；

2. 掌握有机化合物的性质和反应；

3. 能够应用有机化学知识解决实际问题。

教学重点：

1. 了解有机化合物的基本结构和命名方法；

2. 理解有机化合物的化学性质和反应类型；

3. 能够运用有机化学知识解决相关问题。

教学难点：

1. 掌握有机化合物的立体化学知识；

2. 理解有机反应的机理及应用。

教学方法：

1. 教师讲授；

2. 实验演示；

3. 小组讨论；

4. 课堂互动。

教学准备：

1. 教师ppt讲义；

2. 实验器材和材料；

3. 学生实验报告表；

4. 课堂讨论题目。

教学过程：

第一课时： 1. 导入：教师介绍有机化学的重要性和应用领域；

2. 概念讲解：讲解有机化合物的基本结构和命名方法；

3. 实验演示：进行简单的化学实验，让学生观察有机化合物的性质；

4. 小组讨论：分组讨论有机化合物的反应类型和特点。

第二课时：

1. 复习导入：复习上节课的知识点；

2. 深化讲解：继续讲解有机化合物的化学性质和反应；

3. 实践应用：让学生在实验中探究有机反应的机理；

4. 课堂互动：探讨有机化学在实际生活中的应用。

第三课时：

1. 复习导入：复习有机化学的基本知识；

2. 拓展延伸：介绍有机合成和有机化合物的应用领域；

3. 实践操作：让学生进行有机合成实验；

4. 总结评价：学生交流学习心得，教师进行总结评价。

教学反馈：

1. 学生考试成绩；

2. 学生实验报告；

3. 学生评价反馈。

教学延伸：

1. 组织实地考察；

2. 参加化学竞赛；

3. 深入研究有机合成和新材料研究。

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新课标（人教版）高中化学选修3 全部教学案

第一章 原子结构与性质

教材分析：

一、本章教学目标

1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。

2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。

3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。

4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。 5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。

6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。 本章知识分析：

本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。

通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。

注意本章不能挖得很深，属于略微展开

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第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构：(第一课时)

知识与技能：

1、进一步认识原子核外电子的分层排布 2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系 3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系