高中化学选修物质结构与性质教案 苏教版

专题3微粒间作用力与物理性质第一单元金属键金属晶体[学习目标]1．了解金属晶体模型和金属键的本质2．认识金属键与金属物理性质的辨证关系3．能正确分析金属键的强弱4．结合问题讨论并深化金属的物理性质的共性5．认识合金及其广泛应用[课时安排] 3课时第一课时[学习内容]金属键的概念及金属的物理性质【引入】同学们我们的世界是五彩缤纷的，是什么组成了我们的世界呢？学生回答：物质讲述：对！我们的自然世界是有物质组成的，翻开我们的化学课本的最后一页我们可以看到一张化学元素周期表，不论冬天美丽的雪花，公路上漂亮的汽车。

包括你自己的身体都是有这些元素的一种或几种构成的。

那么我们现在就来认识一下占周期表中大多数的金属。

【板书】§3-1-1 金属键与金属特性大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石、金刚砂等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？【展示】几种金属的应用的图片，有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等，并将铁丝随意弯曲，引导观察铜的金属光泽。

叙述应用部分包括电工架设金属高压电线，家用铁锅炒菜，锻压机把钢锭压成钢板等。

【讨论】请一位同学归纳，其他同学补充。

1、金属有哪些物理共性？2、金属原子的外层电子结构、原子半径和电离能？金属单质中金属原子之间怎样结合的？【板书】一、金属共同的物理性质容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。

二、金属键【动画演示并讲解】金属原子的电离能低，容易失去电子而形成阳离子和自由电子，阳离子整体共同整体吸引自由电子而结合在一起。

这种金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。

金属晶体的组成粒子：金属阳离子和自由电子。

金属离子通过吸引自由电子联系在一起, 形成金属晶体.经典的金属键理论把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子，金属原子则“浸泡”在“自由电子”的“海洋”之中。

变式训练1 下列四种元素中,第一电离能由大到小顺序正确的是( A ) ①原子含有未成对电子最多的第2周期元素 ②原子核外电子排布为1s2的元素 ③元素周期表中非金属性最强的元素 ④原子最外层电子排布为2s22p4的元素 A.②③①④ B.③①④② C.①③④② D.②③④① 解析 根据题意可知①为N元素、②为He元素、③为F元素、④为O元素。 He为稀有气体元素,难以失去电子,第一电离能最大。同周期元素从左到 右第一电离能呈增大趋势,N原子的最外层p能级为半充满结构,第一电离 能大于相邻的O元素,则第一电离能由大到小的顺序为②③①④。
应用体验
【例1】(2021福建厦门高二检测)
(1)Mg元素的第一电离能比Al元素的第一电离能
;第2周期元素中,
元素的第一电离能比铍大的元素有 种。
(2)碳原子的核外电子排布式为
。与碳同周期的非金属元素N
的第一电离能大于O的第一电离能,原因是
。
(3)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据,写出B原子的电子排布式:
锂和镁的相似性: ①在氧气中燃烧生成氧化物 Li2O 、 MgO ,而其他碱金属则易生成 过氧化物、超氧化物; ②能直接与氮作用,生成氮化物 Li3N 、Mg3N2,而其他碱金属不与氮直 接反应; ③氟化物、碳酸盐、磷酸盐都难溶于水,而其他碱金属的相应盐易溶于水 等。 铍和铝的相似性: ①单质在冷的浓硝酸中钝化; ②氧化物、氢氧化物都有 两 性; ③氯化物都是 共价 化合物,易汽化,能升华,能溶于有机溶剂等。
易错辨析 判一判 (1)金属元素的电负性一定大于1.8。( × ) 提示 (1)金属元素的电负性一般小于1.8。 (2)同周期元素中,稀有气体的电负性数值最大。( × ) 提示 (2)同周期元素中,卤族元素的电负性数值最大。 (3)根据“对角线规则”,B和Mg元素的电负性接近。( × ) 提示 (3)根据“对角线规则”,B和Si元素的电负性接近。 (4)与第一电离能相比,电负性是与物质宏观性质表现关联性更强的参数。

《物质结构与性质》课标要求在本课程模块中，我们将从原子、分子水平上认识物质构成的规律，以微粒之间不同的作用力为线索，侧重研究不同类型物质的有关性质，帮助高中学生进一步丰富物质结构的知识，提高分析问题和解决问题的能力。

通过本课程模块的学习，学生应主要在以下几个方面得到发展：1．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，增强学习化学的兴趣；2．进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认识物质的结构与性质之间的关系；3．能从物质结构决定性质的视角解释一些化学现象，预测物质的有关性质；4．在理论分析和实验探究过程中学习辩证唯物主义的方法论，逐步形成科学的价值观。

课时划分《物质结构与性质》…………………………………………………………32+4课时专题1 揭示物质结构的奥秘……………………………………1课时专题2 原子结构与元素的性质…………………………………6+1课时第一单元原子核外电子的运动…………………2+1课时第二单元元素性质的递变规律…………………3课时专题3 微粒间作用力与物质性质………………………………13+2课时第一单元金属键金属晶体……………………2课时第二单元离子键离子晶体……………………2课时第三单元共价键原子晶体……………………4+1课时第四单元分子间作用力分子晶体……………3+1课时专题4 分子空间结构与物质性质………………………………7+1课时第一单元分子构型与物质的性质………………3+1课时第二单元配合物是如何形成的…………………3课时专题5 物质结构的探索无止境…………………………………1课时专题1 揭示物质结构的奥秘【课标要求】1．了解人类探索物质结构的历史与价值，认识在分子等层次研究物质的意义。

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．初步认识物质的结构与性质之间的关系，知道物质结构的研究有助于发现具有预期性质的新物质。

【教材内容展示】1.人类探索物质结构的历史：原子学说、原子分子论、元素周期律的发现、对有机物认识的进展、波粒二象性、量子化学、实验方法上的改进。

[课后练习]一、选择题1.下列说法中不正确的是（）A.共价化合物中不可能含有离子键B.有共价键的化合物，不一定是共价化合物C.离子化合物中可能存在共价键D.原子以极性键结合的分子，肯定是极性分子2.下列四种分子中，只含极性键而没有非极性键的是（）A.CH4B.CH3CH3C.CH2=CH2D.CH≡CH3.下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的一组是（）A.CH4、CCl4、CO2B.C2H4、C2H2、C6H6C.Cl2、H2、N2D.NH3、H2O、SO24.下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是（）A．氯化氢易溶于水B．氯气易溶于NaOH溶液C．碘易溶于CCl4 D．碘难溶于水5．下列物质易溶于苯的是（）A．NH3 B．HF C．I2D．Br26.下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的一组是（）A.CH4、CCl4、CO2B.C2H4、C2H2、C6H6C.Cl2、H2、N2D.NH3、H2O、SO27．瑞典皇家科学院2001年10月10日宣布，2001年诺贝尔化学奖授予“手性碳原子的催化氢化、氧化反应”研究领域作出贡献的美、日三位科学家。

下列分子中含有“手性碳原子”的是（）A．CBr2F2B．CH3CH2OH C．CH3CH2CH3D．CH3CH（OH）COOH 8.下列有机物分子中带“*”碳原子就是手性碳原子。

该有机物分别发生下列反应，生成的有机物分子中含有手性碳原子的是（）A.与乙酸发生酯化反应 B.与NaOH水溶液反应C.与银氨溶液作用只发生银镜反应D.催化剂作用下与H2反应9.已知氯化铝易溶于苯和乙醚，其熔点为190℃，则下列结论错误的是（）A.氯化铝是电解质B.固体氯化铝是分子晶体C.可用电解熔融氯化铝的办法制取金属铝D.氯化铝为非极性分子10.根据“相似相溶”的规律，下列溶剂可以用来从溴水中萃取溴的是（）(1)酒精(2) CCl4(3)液氨(4)苯(5)直馏汽油A.(1)(2)(4)(5)B.(2)(4)(5)C.(1)(3)(5)D.(1)( 3)(4)11.根据“相似相溶”规律，你认为下列物质在水中溶解度较大的是（）A .乙烯B .二氧化碳 C.二氧化硫 D.氢气二、填空题12.我们可把共价键按分为极性键和非极性键，而共价键产生极性的根本原因是，故此有人这样判断键的极性：凡是同种元素原子间形成的共价键属极性键，凡是异种元素原子间形成的共价键属非极性键。

专题2原子结构与元素的性质第一单元原子核外电子的运动问题导入什么是原子？原子有哪些特点？答：原子是化学变化中的最小粒子。

原子的特点有：（1）原子的大部分质量集中于原子核内；（2）核的体积很小，约为整个原子体积的10-15，因此，原子内原子核外有较大空间；（3）原子内原子核的密度非常大，约为金属铀密度（18.07 g·cm-3）的5×10倍。

知识预览1.氢原子光谱是由具有特定_________、彼此分离的_________所组成，即为线状光谱。

2.玻尔的原子结构模型的基本观点：（1）原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕__________运动，并且__________能量。

（2）在不同轨道上运动的电子具有__________的能量（E），而且能量是__________的，即能量是“__________”的，不能任意连续变化而只能取某些不连续的数值。

（3）只有当电子从一个轨道（能量为E i）跃迁到另一个轨道（能量为E j）时，才会__________能量。

3.量子力学研究表明，处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动。

轨道的类型不同，__________也不同。

人们用小写的英文字母s、p、d、f分别表示不同形状的轨道。

s轨道呈__________形，p轨道呈__________形，d轨道和f轨道较复杂。

4.原子核外电子还有一种称为“__________”的运动。

原子核外电子的自旋可以有两种不同的状态，通常用__________和__________来表示这两种不同的自旋状态。

5.为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用小点的__________来表示电子在原子核外出现概率的大小。

点__________的地方，表示电子在那里出现的概率大；点__________的地方，表示电子在那里出现的概率小。

这种形象地描述电子在空间出现的概率大小的图形称为__________图。

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第二单元 离子键 离子晶体
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第二单元 元素性质的递变规律
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专题3 微粒间作用力与物质的 性质
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第一单元 金属键 金属晶体
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专题1 揭示物质结构的奥秘 第一单元 原子核外电子的运动 专题3 微粒间作用力与物质的性质 第二单元 离子键 离子晶体 第四单元 分子间作用力分子晶体 第二单元 配合物的形成和应用
专题1 揭示物质结构的奥秘
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专题2 原子结构与元素的性质
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第一单元 原子核外电子的运动

高中化学苏教版选修3《物质结构与性质》精品教学案[整套] 一.原子结构与性质.一.认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义.1.电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小.电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q.原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7.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，电子数目大B.黑点密度大，单位体积内电子出现的机会大C.通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动D.电子云图是对运动无规律性的描述例2.下列有关认识正确的是A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C.各能层含有的能级数为n -1D.各能层含有的电子数为2n22.(构造原理）了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布.(1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子.(2).原子核外电子排布原理.①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道.②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子.③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1.(3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式.①根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图⑪箭头所示的顺序。

［练习］：写出下列原子的轨道表示式。
7N8O
13Al18Ar
26Fe27Co
（1）泡利原理：每个原子轨道里最多只能容纳个电子，且自旋方向。
也称泡利不相容原理，任何一个原子里绝可不能显现运动状态完全相同的电子。
能层
运动状态包含能级
轨道
自旋方向
（2）洪特规则：电子排布在同一能级的各个轨道时，优先占据不同的轨道且自旋方向相同。
五、电子云与原子轨道
核外电子运动的特点：①质量极小②运动空间极小③极高速运动
1、电子云：电子在原子核外空间一定范畴内显现的，象一团带负电的云雾覆盖在原子周围。电子云是核外电子运动状态的形象化描述。
［摸索］：1s电子云，许多黑点是否代表电子？
2、原子轨道——不同能级上的电子显现概率约为的电子云空间轮廓图
[小结]：s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍，此处的1、3、5、7……应为s、p、d、f……的轨道数。据此分析每个轨道最多容纳各电子。
3、轨道表示式：用“□”表示轨道，用“↑”或“↓”表示容纳的电子。
1s 1s
如：1H2He
1s 2s 1s 2s 2p
3Li6C
注意：、ns能级各有1个轨道，np能级各有3个轨道，nd能级各有5个轨道，nf能级各有7个轨道。而每个轨道里最多能容纳2个电子，通常称为电子对，用方向相反的箭头“↑↓”来表示。“↑” “↓”表示自选方向相反。
5、同一原子的基态和激发态相比较（）
A、基态时的能量比激发态时高B、基态时比较稳固
C、基态时的能量比激发态时低D、激发态时比较稳固
6、若某基态原子的外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是（）
A、该元素基态原子中共有3个电子B、该元素原子核外有5个电子层

连续重复延伸而形成的。
3.金属晶体的常见堆积方式。
(1)金属原子在二维平面中放置的两种方式。
金属晶体中的原子可看成直径相等的球体。把它们放置在平面上(即二
维空间里)可有两种方式——非密置层和密置层(如下图所示)。
(2)金属晶体的4种基本堆积方式: 简单立方 、体心立方 、面心立方 和
六方。
4.立方体晶胞中微粒数目的计算。
晶胞的计算
【问题引领】
下图是铜晶胞中所填入的原子及其切割示意图。结合示意图提供的信
息分析下列问题。
现有甲、乙、丙(如图所示)三种晶体的晶胞(甲中X处于晶胞的中心,乙
中A处于晶胞的中心)。
1.分析铜晶胞的切割示意图,你能获取哪些有关晶胞原子组成的信息?
提示：晶胞的顶角原子为8个晶胞共用;晶胞面上的原子为2个晶胞共用。
m=ρV,可得晶胞的质量=9.0 g·cm-3×(3.6×10-8)3 cm3≈4.2×10-22 g。
(3)金属的摩尔质量M=NA×一个原子的质量
-22
4.2
×
10
=6.02×1023 mol-1×
4
g≈63 g·mol-1,
则此金属的相对原子质量为63。
课堂小结
本 课 结 束
子;金属导电过程不生成新物质,属于物理变化,而电解质溶液导电的同时
要在阴、阳两极生成新物质,属于化学变化,故两者导电的本质是不同的。
二、金属晶体
1.存在。
通常条件下,大多数金属单质及其合金也是晶体。在金属晶体中,金属原
子如同半径相等的小球一样,彼此相切、紧密堆积成晶体。
2.组成单元——晶胞。
能够反映晶体结构特征的 基本重复单位 。金属晶体是金属晶胞在空间
几个特定的金属离子,而是几乎均匀地分布在整个晶体里,把所有金属原子

高中化学专题4第1单元分子构型与物质的性质第3课时分子的极性手性分子教案苏教版选修3第3课时分子的极性手性分子[核心素养发展目标] 1.了解极性分子、非极性分子、手性分子的概念，能从微观角度理解分子具有极性(或非极性)、手性的原因。

2.会判断分子的极性，了解分子的极性对分子性质的影响。

一、分子的极性1．分子的极性(1)极性分子和非极性分子(2)键的极性与分子极性之间的关系①只含非极性键的分子一定是非极性分子。

②含有极性键的分子，如果分子中各个键的极性的向量和等于零，则为非极性分子，否则为极性分子。

2．分子的极性对物质溶解性的影响(1)相似相溶规则：极性分子(如HCl)易溶于水等极性溶剂，非极性分子(如I2)易溶于苯、四氯化碳等非极性溶剂。

(2)一般来说，同是非极性分子，相对分子质量越大，溶解度越大。

(1)键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异，与其他因素无关。

(2)极性分子中一定有极性键，非极性分子中不一定含有非极性键。

例如CH4是非极性分子，只有极性键。

(3)含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如H2O2是含有非极性键的极性分子。

例1下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是( )A．CH4和H2O B．CO2和HClC．NH3和H2S D．HCN和BF3答案 C解析极性键是存在于不同元素原子之间的共价键；极性分子是分子的正电中心和负电中心不重合的分子。

NH3是呈三角锥型的极性分子；CO2是呈直线形的非极性分子；H2O、H2S都是呈V形的极性分子；HCl、HCN都是呈直线形的极性分子；CH4是呈正四面体型的非极性分子，BF3是呈平面三角形的非极性分子。

思维启迪——判断分子极性的一般思路例2碘单质在水中溶解度很小，但在CCl 4中溶解度很大，这是因为( )A．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素B．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子C．CCl4与I2都是直线形分子，而H2O不是直线形分子D．CCl4与I2相对分子质量相差较小，而H2O与I2相对分子质量相差较大答案 B解析CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子，根据“相似相溶”规则可知碘单质在水中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，与相对分子质量、是否是直线形分子、是否含有氢元素等没有直接的关系，B正确。

苏教版高中化学选修物质结构与性质全册学案专题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。

04
专题4 分子空间结构与物质性质
专题4 分子空间结 构与物质性质
第一单元 分子构型与物质的性质 第二单元 配合物的形成和应用
05
专题5 物质结构的探索无止境
专题5 物质结构的探索无止 境
感谢聆听
02
专题2 原子结构与元素的性质
专题2 原子结构与 元素的性质
第一单元 原子核外电子的运动 第二单元 元素性质的递变规律
03
专题3 微粒间作用力与物质的性质
专题3 微粒间作用力与物质的 性质
第一单元 金属键 金属晶体 第二单元 离子键 离子晶体 第三单元 共价键 原子晶体 第四单元 分子间作用力分子晶体
高三化学选修3 物质结构与性质(苏教 版)
演讲人 202X-06-08
目录

01. 专题1 揭示物质结构的奥秘
02. 专题2 原子结构与元素的性质
03.
专题3 微粒间作用力与物质的性质
04.
专题4 分子空间结构与物质性质
05. 专题5 物质结构的探索无止境
01
专题1 揭示物质结构的奥秘
专题1 揭示物质结 构的奥秘

（讲解）1、发展史
实心小球
面包式
核式结构
量子模型
创立科学家
道尔顿
汤姆生
卢瑟福（原子之父）
玻尔
实验依据
质量守恒定律、定组成定律
阴极射线管实验
α粒子散射实验
氢原子光谱
理论内容
原子是实心球体，不可再分。
西瓜式
原子由居于中心的原子核和核外电子构成
2、原子结构。
质子
中子
原子核
核外电子
质量
1个单位
1个单位
大
非常小
教学重点
了解人类对原子结构的认识历史
教学难点
了解人类对原子结构的认识历史
教学方法
探究讲练结合
教学准备
教
学
过
程
教师主导活动
学生主体活动
[回述]
1．原子序数：
（1）原子序数与构成原子的粒子间的关系：
原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数
（2）原子组成的表示方法
a.原子符号：AzX A质量数z质子数
b.原子结构示意图：
电性
正电荷
中性
正电荷
负
电量
1个单位
0
1个单位
体积
小
小
小
位置
原子核
原子核
中心
占体积大
【讨论后口述】
【讨论后口述】
教
学
过
程
教师主导活动
学生主体活动
[提问]什么叫电子云？
[典型例题]
1．1911年，物理学家卢瑟福把一束变速运动的α粒子（质子数为4的带2个单位正电荷的粒子），射向一片极薄的金箔。他发现过去一直认为原子是“实心球”，而由实心球”紧密排列的金箔，竟为大多数α粒子畅通无阻地通过。只有极少数的α粒子发生偏转或被笔直地弹回。请根据上述现象得出金箔中Au原子结构中原子核的一些性质，试写出其中三点：