高二化学物质结构的探索PPT优秀课件

3．元素__原__子__结__构__的周期性变化是元素性质周期 性变化产生的原因。 4．研究物质结构常用_实__验__方__法___、 模__型__化__方__法__、 科学假设和论证方法， _光__谱__和_衍__射__实__验___方法早 已应用于研究原子、分子和晶体结构。
红外光谱仪
电子显微镜
【问题探究2】
金刚石、石墨、C60是同素异形体，H2、D2 和T2为什么不是同素异形体呢？
金刚石、石墨、C60都是碳元素构成的结构不 同的三种单质，而H2、D2、T2的线型结构完全相 同，故不将它们看成同一元素的不同单质。
碳的三种同素异形体和碳纳米管的结构模型
二、研究物质结构的意义
1．道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔等人提出的 _原__子__结__构__模型对人类探索物质结构作出了巨大贡 献。1811年，阿伏加德罗提出了__分__子_概念，成为 “原子—分子论”基础。1869 年，俄国化学家 __门__捷__列__夫__提出元素周期律，从理论上指导化学 元素的发现和应用。 2．揭示物质的结构与性能的关系，可帮助我们预 测物质的性能。
轨道能量依 n 值（1，2，3，…）的增 大而升高。量子数
电子跃迁
电子云模型 （几率说）
电子云
我们在描述核外电子的运动时，只能指出 它在原子核外空间某处出现机会的多少。 电子在原子核外空间一定范围内出现，可 以想象为一团带负电荷的云雾笼罩在原子 核周围，所以，人们形象地把它叫做“电 子云” 。
电子在球体运动
1911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。
α粒子散射实验
1913年丹麦物理学家波尔（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。

(4)核素、同位素、元素之间的关系如图所示：
(3)核素 质子数 中子数 相同
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2．原子结构与原子内粒子相互关系 (1)关系图
(2)各个物理量之间的关系 ①原子核电荷数(Z)＝核内______(Z)＝ 核外________ ＝ 原子序数 ②质量数(A)＝ ________(Z)＋ ________(N) ③阴离子( n－)核外电子数＝______(Z)＋______(n) ④阳离子( n＋)核外电子数＝______(Z)－正电荷数(n)
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三、化学键
1．化学键
(1)定义：相邻________间的________相互作用称为化学键。
原子
强烈
注意：①定义中的“原子”是广义上的原子，既包括中性原子，也包括带
电原子或原子团(即离子)。
②相互作用，指电子与质子、电子与电子、质子与质子间电性相互吸引和 相互排斥作用，处于相对平衡状态。
③强烈程度，相互作用力一般在200 kJ·mol－1以上。
化物、非金属氧化物、酸、酸根、氢氧根、有机物分子等中。如：H2、C60、金刚
石、晶体硅、HCl、SO2、HNO3、
、OH－、CH4等中均含有共价键。
3．既含有离子键又含有共价键的物质主要存在于含氧酸盐、铵盐、氢氧化 物、金属过氧化物、有机酸盐等中。如：Na2SO4、KNO3、NH4Cl、NaOH、
H C O Ca(OH)2、Na2O2-、CH3COONa等中既含有离子键又含有共价键。 4．稀有气3 体分子中不含化学键。如He、Ne、Ar等均不含化学键。
5．(1)同位素属于同一种元素，但不是同种原子。例如， 、 (D)、 (T)是三种不同的原子，但都是氢元素。
(2)同位素的质子数都相同，原子核外电子层结构相同，化学性质基本相同。 (3)大多数元素都有同位素，所以原子的种类数要比元素的种类数多得多。

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练习3、2.3 g某有机物完全燃烧后生成0.1 mol CO2和2.7 g H2O，测得该化合物的蒸气与空气的 相对密度是1.6，求该化合物的分子式 。
练习4、A、B两种烃的最简式相同。7.8 g A完 全燃烧后的产物通入足量澄清石灰水中，得到 干燥的沉淀60 g。A不能使酸性KMnO4溶液褪 色，B却可以使之褪色。在标准状况下0.5 mol B完全燃烧生成了22.4 L CO2，A、B在相同善 下蒸气密度比为3︰1。求A、B的分子式和结构 简式。
欲判断该有机物中是否含氧元素：
设有机物燃烧后CO2中碳元素的质量为m(C)，H2O中氢 元素质量为m(H)。若
m(有机物)＞m(C)＋m(H)→有机物中含有氧元素 m(有机物)＝m(C)＋m(H)→有机物中不含氧元素
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（二）有机物相对分子质量的确定
1.标态密度法：
根据标准状况下气体的密度，求算该气体的相 对分子质量：M＝22.4×ρ
分子式
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例1、实验测得某碳氢化合物A中含碳80%， 含氢20%，又测得该化合物对氢气的相对密 度为15。求该化合物的分子式。
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（三）有机物分子式的确定
2.最简式法：最简式又称实验式，指有机物中
所含元素原子个数的最简整数比。与分子式在 数值上相差n倍
根据有机物中各元素的质量分数（或元素的质
量比），求出该有机物的最简式，再根据其相对分 子质量求n的值，即可确定分子式。
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例2、某有机物由C、H、O三种元素组成， 它的红外吸收光谱表明有羟基O－H键和烃基 上 C－H键的红外吸收峰，且烃基与羟基上氢 原子个数比为2︰1 ，它们的相对分子质量为 62，试写出该有机物的结构简式。
练习5、分子式为C3H6O2的有机物，若在1H-

研究生命现象的化学机理
探寻人类和生物的___生__命__运__动_____的化学机理，是 21世纪化学科学亟待解决的重大课题。
通过已学知识体会物质结构与性能的关系
【问题导思】 ①从已学知识中搜索“若分子结构相似，其性质相 似”的相关知识。 ②你能列举物质结构决定物质性质的实例吗？
雪花，被人们称为“冬之精灵”。科学研究发现，世 界上没有两片雪花的形状是完全相同的，这是由于( )
（3）研究材料的结构与性能的关系，可以得到强度大、 密度小、稳定性好，耐腐蚀的_合__成__材__料___。总之，研究物质 的结构与性能的关系对解决_____分__子__设__计_、合成新型材料意 义重大。
研究化学反应的量子力学理论
为了更好地利用化学变化，就要求化学家们建立精 确有效而又普遍适用的化学反应的__量__子__力__学__理__论__。
专题五 物质结构的探索无止境
物质结构的探索是无止境的
1.__量__子__力__学____的建立和_分__析__测__试___技术的进步，使现 代人们进一步认识物质的结构、性质及物质的变化规律。
2．期待更深入研究的领域 (1)环境科学、生命科学和材料科学的发展，期待科学 家对物质的_微__观___领域作更深入的研究。 (2)从_分__子__、__原__子__层次揭示生命现象、催化机理和材料 性能的本质。
A．不同雪花中含有的 H2O 分子数不同 B．不同雪花中含有相同数目的水分子 C．不同雪花的化学性质不同 D．不同雪花中水分子的空间排列方式不同
1．关于物质结构的认识正确的是( ) A．物质的结构反映物质的性质，物质的性质决定物质 的结构 B．物质的结构包括构成物质的微粒之间的相互作用， 分子的构型、手性等 C．物质的结构随着人们的认识或研究的程度经常发生 一些小的变化 D．物质的结构有宏观和微观两方面的认识，从宏观上 说物质是由元素组成的，从微观上说物质是由分子构成的