苏教版高中化学选修三课件:专题1 揭示物质结构的奥秘
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1、专题1 揭示物质结构的奥秘,1.了解人类探索物质结构的历史与价值,认识在原子、分子层次上研究物质的意义。 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.了解并体会研究物质结构的意义。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,一、人类探索物质结构的历史,基础知识导学,答案,波义耳,1.人类探索物质结构的历史 (1)18世纪中期, 最早提出“元素”的科学定义; (2)19世纪初, 提出了原子学说; (3)1811年 提出原子分子论; (4) 发现元素及元素周期律,从理论上指导了化学元素的发现和应用,到20世纪40年代,已经发现了92种化学元素。,道尔
2、顿,阿伏加德罗,门捷列夫,(5)对有机化合物认识的重大进展 19世纪末到20世纪初,有机化学取得了飞速发展,合成了很多对人类有 用的新物质;19世纪中叶以后,碳原子的四价、有机物中碳原子成键的立体结构、有机化合物分子价键的饱和性等相继被发现,为有机立体化学奠定了基础,也极大地推动了有机合成的发展。 (6)量子力学理论 19世纪末至20世纪初,物理学领域的一系列重大发现(如电子、氢原子、光谱等),揭示了原子结构内部的奥秘,发现了微观粒子波粒二象性的普遍性。量子力学成为化学科学分析原子核分子结构的理论基础。随着量子力学应用于化学中原子和分子结构的研究,以及现代实验手段的应用,都有力地推动了化学的发
3、展,在未来社会,化学的发展和应用必将进入一个新的阶段。,答案,2.原子结构的演变,(1803),坚实不可再分的实心球,(1904),平均分布着正电荷的粒子嵌着 同样多的电子,(1911),带正电荷的核位于中心。质量 主要集中在核上,电子沿不同 轨道运转,答案,电子在一定轨道上绕核做高速圆周运动,答案,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 ,揭示物质 与 的关系,也可以帮助我们预测物质的 。 (1)研究物质结构,能帮助我们了解材料 与 之间的关系。 (2)研究物质结构,突破了在 上探索生命本质。 (3)物质结构研究对于保护生态
4、环境,实现社会的可持续发展具有重大意义。,理论基础,结构,性能,性能,结构,性能,分子水平,议一议 1.道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用,他的学说包含有下述三个论点:原子是不能再分的粒子;同种元素原子的各种性质和质量都相同;原子是微小的实心球体。从现在的观点看,你认为这三个论点中,哪些不确切? 解析 从现在的观点看:原子是由原子核和核外电子构成;大多数元素存在同位素,不同同位素的质量不同;原子核体积只占原子极小一部分,而核外电子的运动区域非常“空旷”。 答案 均不确切。,解析答案,答案,2.1911年,新西兰出生的物理学家卢瑟福把一束变速运动的粒子(质量数为4的带2个正电荷的质子粒)射向一片
5、极薄的金箔,他惊奇地发现,过去一直认为原子是“实心球”,而由这种“实心球”紧密排列而成的金箔,竟让大多数粒子畅通无阻地通过,就像金箔不在那儿似的,但也有极少量的粒子发生偏转,或被笔直地弹回。 (1)根据以上实验现象能得出关于金箔中金原子结构的一些结论,试写出其中的三点:_ _。,原子中存在原子核,且原子核只占原子体积的很小一部分;金原子核带正电荷,且电荷数远大于粒子的电荷数,二者产生静电排斥作用;金原子的质量远大于粒子的质量,答案,(2)实验现象与当时的原子模型发生了矛盾,当你遇到这个问题,应该如何对待?,答案 卢瑟福的粒子散射实验给我们很多启示:对待学习要有严谨认真、一丝不苟的态度,绝不放过
6、任何一个疑点,努力使自己成为敢于质疑、敢于向权威挑战、具有创新意识和创新精神的现代中学生。,返回,人类认识原子结构的历史进程四种原子结构模型,重点难点探究,1.道尔顿原子结构模型 19世纪初,英国科学家道尔顿提出近代原子学说,他认为:物质是由原子构成的,原子是微小的不可分割的实心球体,原子不能被创造也不能被毁灭,在化学变化中原子不可以再分割,它们的化学性质在化学反应中保持不变。道尔顿主张用原子的分解与化合来说明各种化学现象和各种化学定律之间的内在联系,这就抓住了化学的核心和最本质的问题。因此,人们把道尔顿称为近代化学之父。但是,限于当时科学发展的水平,道尔顿的原子理论还远远不是一种完善的理论,
7、存在一些明显的缺点和错误:,首先,道尔顿把化学反应中相对不可分和不可转化的原子,视为绝对不可分割、没有内部结构的终极粒子。 其次,道尔顿没有认识到任何具有确定性质的物质,可以独立存在的是分子而不是原子,因此他的关于复杂原子的概念在许多场合下显得含糊不清。 道尔顿原子学说的另一个弱点,就是无法确定化合物组成的原子比,因此无法合理的确定元素的相对原子质量。,2.汤姆生原子结构模型 1897年,英国科学家汤姆生发现了电子,1904年汤姆生提 出了“葡萄干面包式”的原子结构模型(如右图)。他提出: 原子是带正电的圆球,在圆球里镶嵌着带负电的电子,原 子像西瓜,瓤是正电,瓜子是负电,电子均匀地镶嵌在 瓜
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