苏教版学年高中化学选修3全册优选教案合集Word文件下载.docx
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元素周期律从理论上指导了化学元素的发现和应用。
7.19世纪中叶以后,对有机物认识有何进展?
8.物理学上的那些重大发现提供了分析原子结构和分子结构的理论基础?
9.研究原子、分子和晶体结构的实验方法有何发展?
10.人类对原子结构的认识,每前进一步都是建立在_______的基础上的,最有影响的两位物理学家是________和_________,前者是通过______实验提出原子结构的有核模型,后者研究了______________后,大胆地引入量子论观点,提出了新的原子结构模型。
11.原子结构模型的演变历史说明了什么科学道理
讨论
【讨论后口述】
[展示]
阅读]教材P(4~6)
[思考、交流、讨论]
1.碳的四种同素异形体在性质和用途上有极大差异的原因是什么?
2.教材P(5)“交流与讨论”
3.教材P(6)“交流与讨论”
4.试总结研究物质结构的意义。
(小结)知道物质结构认识探索史
作业:
P1-6
板书计划
专题1提示物质结构的奥秘
二、研究物质结构的意义
反馈
以自学为主
[教学目标]
1.了解人类探素物质结构的历史:
原子学说、元素周期律、对有机化合物认识的发展、物理学上的重大发现、实验方法上的发展;
2.掌握原子结构的演变;
3.了解人类探索物质结构的意义:
物质的结构与性质之间的关系、合成和分离预期性质的新材料、从分子水平上认识生命现象。
[课时安排]1课时
[教学内容]
1.人类探索原子结构的历史
(1)公元前5世纪,希腊哲学家德谟克利特等人认为:
万物是由大量的不可分割的微粒构成的,即原子。
(2)19世纪初,英国科学家道尔顿提出近代原子学说,他认为:
物质由原子组成,原子不能被创造也不能被毁灭,在化学变化中原子不可再分割,它们的化学性质在化学反应中保持不变。
(3)原子分子论的创立
1811年,阿伏加德罗提出了分子的概念,他认为气体分子是由几个原子构成的.
1860年,国际化学界确立了原子分子论.
2.原子结构模型的演变
(1)19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。
(2)1897年,英国科学家汤姆生发现了电子。
1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型
(3)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
(4)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。
(5)奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型(几率说)
3.元素周期表的发现
1869年,已有63种元素为科学家所认识,门捷列夫将各元素按原子量的变化联系起来,揭示了自然界的一条基本规律---元素周期律。
4.对有机物认识的进展
碳原子的四价,有机物碳原子成键的立体结构,有机物分子中键的饱和性等相继被发现
5.物理学上的重大发现
19世纪末20世纪初,量子力学(微观粒子具有波粒二象性)确立。
量子力学是研究原子和分子结构的理论基础
6.实验方法上的改进
光谱、衍射等新方法应用于研究原子、分子和晶体结构
1.揭示物质的结构和性能之间的关系(结构决定性质,性质反映结构)。
帮助我们预测物质的性能
2.合成或分离预测物质的新材料
3.从分子水平上认识生命现象
4.实现绿色合成,实现社会的可持续发展
[科学探究]
阅读下列一段文字,并据此回答下列问题:
原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。
原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成。
希腊哲学家德谟克利特是原子学说的奠基人。
他认为万物是由大量的不可分割的微粒构成的,并把这些微粒称为原子(希腊文的原意是“不可分割”)。
这是古代原子学说
英国科学家道尔顿是近代原子学说的创始人。
他认为物质是由原子构成的,这些原子是不可分割的实心球体,同种原子的质量和性质相同。
道尔顿的原子学说对化学的发展起了十分重要的作用,但他没有把原子和分子区分开来,并且仍然认为原子是不可分割的
后来,意大利科学家阿伏加德罗提出可分子的概念,指出了分子和原子的区别与联系。
人人们把物质由分子、原子构成的学说叫原子-分子论。
原子-分子论的创立,是近代原子学说的发展是物质结构理论的发展与尝创新
英国科学家汤姆生是电子的发现者,他认为一切原子中都有电子。
从此,人们开始揭示原子内部的秘密,认识到原子不是构成物质的最小微粒,它本身还具有复杂的结构,还可以再分
1911年前后,物理学家卢瑟福把一束高速运动的α粒子(质量数为4的带2个单位正电荷的氦原子核),射向一片极薄的金箔。
他惊奇的发现,过去一直认为原子是“实心球”,而由这种“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,就象金箔不在那似的,但也有极少数的α粒子发生偏转,或被笔直弹回。
(1)19世纪末,人们开始揭示原子内部的秘密,最早发现电子的科学家是
(2)道尔顿的原子学说曾起了很大的作用。
他的学说包含有下列三个论点:
①原子是不能再分的粒子 ②同种元素的原子的各种性质和质量都相同③原子是微小的实心球体从现代的观点看,你认为三个论点中不确切的是
(3)卢瑟福的α粒子散射实验得出了金原子结构的一些结论,试写出其中的三点
答案:
(1)汤姆生;
(2)①②③;
(3)a.原子中存在原子核,它占原子中极小体积
b.原子核带正电荷,且电荷数远大于α粒子
c.金的原子核质量远大于α粒子
专题2原子结构与元素的性质
第一单元原子核外电子运动
节题
人类对原子结构的认识历史
1.在必修化学的基础上,进一步认识卢瑟福和波尔的原子结构模型
5.知道核外电子在一定条件下会发生越迁,了解其简单的应用
了解人类对原子结构的认识历史
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:
AzXA质量数z质子数
b.原子结构示意图:
c.电子式:
(3)特殊结构微粒汇总:
无电子微粒 无中子微粒
2e-微粒
10e-微粒
三等量是原子结构的基础
氢离子、氢原子
从分子(水)、阳离子(水合质子)、阴离子(氢氧根离子)、原子
2.元素周期表:
(1)编排原则:
把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行叫周期;
再把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序有上到下排成纵行,叫族。
(2)结构:
①周期(共七个)
②族族序数罗马数字用表示;
主族用A表示;
副族用B表示。
(3)元素周期表与原子结构的关系:
①周期序数=电子层数②主族序数=原子最外层电子数=元素最高正化合价数
(4)元素族的别称:
①第ⅠA族:
碱金属第ⅠIA族:
碱土金属②第ⅦA族:
卤族元素③第0族:
稀有气体元素
3.有关概念:
(1)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
(2)元素:
具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。
(3)核素:
具有一定数目的质子和一定数目中子的一种原子。
(4)同位素:
质子数相同而中子数不同不同的同一元素的不同原子,互称同位素。
(5)同位素的性质:
(6)元素的相对原子质量:
a.某种核素的相对原子质量
b.素的相对原子质量
=A1×
a1%+A2×
a2%+……
A1、A2……为核素的相对原子质量
a1%、a2%……为核素的原子百分数或核素原子的物质的量分数
4.元素周期律:
(1)含义
(2)本质:
核外电子排布的周期性变化
(3)具体体现
①核外电子排布的周期性变化
②元素化合价的周期性变化
③原子半径的周期性变化
④元素金属性和非金属性的周期性变化
口答
对照学案讨论
①同位素的化学性质几乎完全相同②在天然存在的某种元素里,无论是游离态还是化合态,各种元素所占的百分比是不变的。
5.比较微粒半径的大小
(1)核电荷数相同的微粒,电子数越多,则半径越大
如:
H+<H<H-;
Fe>Fe2+>Fe3+;
(2)电子数相同的微粒,核电荷数越多则半径越小.如:
①与He电子层结构相同的微粒:
H->Li+>Be2+
②与Ne电子层结构相同的微粒:
O2->F->Na+>Mg2+>Al3+
③与Ar电子层结构相同的微粒:
S2->Cl->K+>Ca2+
(3)电子数和核电荷数都不同的微粒:
①同主族的元素,半径从上到下递增
②同周期:
原子半径从左到右递减
6.核外电子排布的规律:
①每层最多容纳电子数2n2(n表示电子层数)
②最外层电子数目不超过8个(第一层不超过2个)
③次外层电子数目不超过18个,倒数第三层电子数目不超过32个。
Na+<
Na
Cl<
Cl-
练习:
比较Ge、P、O的半径大小Ge>
P>
O
7.判断元素金属性或非金属性的强弱的依据
金属性强弱
非金属性强弱
1、最高价氧化物对应水化物碱性强弱
最高价氧化物对应水化物酸性强弱
2、与水或酸反应,置换出H的易难
与H2化合的难易及气态氢化物的稳定性
3、活泼金属能从盐溶液中置换出不活泼金属
活泼非金属单质能置换出较不活泼非金属单质
(小结)巩固基础知识
画出1-18元素原子结构示意图
必修2知识回顾
5.判断元素金属性或非金属性的强弱的依据
6.比较微粒半径的大小
7.核外电子排布的规律:
以自学为主,元素周期表相关知识掌握不好。
一、原子结构的认识历史
(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
大
非常小
电性
正电荷
中性
负
电量
体积
小
位置
中心
占体积大
[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:
①②③
(分析)抓住关键词认为原子是“实心球”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,
(小结)
化学发展史是近年来高考的热点,理解并学会科学家的研究方法是素质教育的基础,创新意识的起源。
原子结构的认识,才使化学成为被承认的学科,直到今天原子结构的研究仍有重要意义。
作出贡献的科学家道尔顿、玻尔、卢瑟福、阿伏加德罗、爱因斯坦等。
微观粒子的相关知识
信息转化、审题能力
空间想象力
语言表述能力(准确)
用小黑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叫电子云
根据已有知识进行比较、联想。
α粒子为带正电粒子。
大多数能通过,说明原子内部有“广阔”的空间。
原子核存在,且带正电荷。
原子核具有较大的质量(α粒子被弹回)
(电子占有较大空间,质量小)
[课堂练习]
1.据报道,1996年科学家在宇宙中发现了H3分子,则H3和H2属于()
A.氢的同位素B。
氢的同素异形体
C.同分异构体D。
同系物
2.电子云小黑点图中的小黑点表示()
A.每个小黑点表示一个电子
B.电子绕核运动的轨迹
C.每个小黑点表示电子出现了一次
D.小黑点越稠密表示电子在该区域出现的机会越大
3.质量相等的石墨与足球烯(C60)所含有的质子数()
A.前者大B。
后者大
C.相等D。
无法确定
B
D
C
(小结)巩固原子结构基础知识,认识电子云
以自学为主,原子相关知识掌握好。
原子核外电子的运动特征
1能用电子排布式表示1~36号元素的核外电子排布
2了解原子结构的构造原理,知道原子核外的能级分布
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和窨想象能力。
1~36号元素的核外电子排布
原子核外的能级分布
[基础知识]
二、原子核外电子的排布
(一)原子核外电子排布遵守的原理
1.构造原理:
绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序:
1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f……
[讲解]构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。
从中可以看出,不同能层的能级有交错现象,
构造原理是书写基态原子电子排布式的依据,也是绘制基态原子电子排布图(即轨道表示式)的主要依据之一
。
如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、
E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。
2.能量最低原理:
原子核外电子尽先占有能量最低的轨道(即优先进入能量低的能级)
3.泡利不相容原理:
每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋方向不同的2个电子
4.洪特规则:
在能量相同轨道上的电子,将尽先分占不同轨道且自旋方向相同
5.洪特规则特例:
当原子核外电子排布在能量相等的原子轨道形成全空(s0、p0、d0、f0)、半满(s1、p3、d5、f7)全满(s2、p6、d10、f14)时,原子能量、稳定。
(二)原子核外电子的表示
1.电子排布式
电子排布式的书写格式:
①元素符号;
②轨道符号;
③轨道顺序按电子层由里到外和s、p、d、f的顺序;
④电子个数(右上角)如
2.轨道表示式
轨道表示式的书写格式
②轨道框(一个轨道一个框,能量相同的轨道连在一起);
③电子自旋状态(用“↑”、“↓”表示);
④轨道符号(轨道框下面)
如Na:
几个名词:
1.原子实:
原子核外内层电子已达到稀有气体结构的部分
2.外围电子排布式:
原子电子排布式中省去原子实的剩余部分
3.价电子:
主族元素的外围电子排布式,也就是主族元素的最外层电子
4.基态:
最低能量状态。
如处于最低能量状态的原子称为基态原
理解识记
能量低
写出
Na:
1s22s22p63s1
课本P14
认真理解,举例
子。
5.激发态:
较高能量状态(相对基态而言)。
如基态原子的电子吸收能量后,电子跃迁至较高能级成为激发态原子。
6.光谱:
不同元素的原子发生跃迁时会吸收(基态→激发态)和放出(基态→激发态)能量,产生不同的光谱——原子光谱(吸收光谱和发射光谱)。
光是电子释放能量的重要形式。
利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素
1.下列各原子或离子的电子排布式错误的是()
A.Al1s22s22p63s23p1
B.O2-1s22s22p6
C.Na+1s22s22p6
D.Si1s22s22p2
2.写出下列基态原子的电子排布式和轨道表示式()
(1)N
(2)Ne
(3)29Cu(4)Ca
3.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
C.该元素原子最外层共有3个电子
D.该元素原子M能层共有8个电子
4.下列微粒的核外电子的表示方法是否正确?
若不正确请说明理由并改正
(1)C
1s2s2p
(2)P原子外围电子轨道式
3s3p
(3)Cr原子的外围电子排布式3d44s1
(4)Fe2+1s22s22p63s23p63d44s2
生活中应用
A
(小结)能画出1-36电子排布式
[作业]P16T8T9
2.能量最低原理:
3.泡利不相容原理:
1.电子排布式2.轨道表示式
以自学为主,识记能级图。
[课后练习]
1.某同学在总结“构造原理、能量最低原理、泡利原理、洪特规则”后得出了:
“在同一原子里,没有运动状态完全相同的电子存在”的结论。
你认为此结论是否正确,请说明理由。
2.按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素,并回答问题。
A的原子中只有一个能层且只含1个电子;
B的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子;
C的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反;
D的原子第三能层上有8个电子,第四能层上只有1个电子;
E原子的外围电子排布为3s23p6。
(1)写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式(至少写出5个):
;
(2)写出用上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式(至少写出2个):
、
(3)检验某溶液中是否含有D+的离子,可通过______________反应来实现;
检验某溶液中是否含有B—的离子,通常所用的试是_________和_______
(4)写出E的元素符号___________,要证明太阳上是否含有E元素,可采用的方法是。
1、了解核外电子的运动状态
了解核外电子的运动状态
一、原子核外电子的运动
(一)原子核外电子的运动特点
1.原子核外电子以极高的速度、在极小的空间内作永不停止的运动。
2.核外电子的运动不遵循宏观物体所具有的运动规律。
描述核外电子运动通常采用统计的方法---电子云
*对“电子云”图的认识:
(1)电子云是人们形象虾地描述电子在原子核外空间出现的机会的多少
(2)电子云图通常是用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会的多少所得到的图形,即小黑点的疏密与电子在该区域内出现的机会大小成正比。
分层依据:
电子运动的能量不同、电子运动的主要区域离核的远近不同
(不能测出在某一时刻的位置、速度,即不能描画出它的运动轨迹)
统计学概念
小黑点密表示电子在该区
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- 苏教版 学年 高中化学 选修 优选 教案