蘇教版高中化學(xué)選修三《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》教材分析

1、,,1。 物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索歷程與研究?jī)r(jià)值(專(zhuān)題1與5) 專(zhuān)題1 揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘（緒言）,從人類(lèi)探索性質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷程中了解人類(lèi)研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的常用方法（理論研究、實(shí)驗(yàn)研究、假說(shuō)、模型等）、取得進(jìn)展的緣由。 了解人類(lèi)研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的，所取得的成果在科學(xué)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步中的積極作用，激發(fā)對(duì)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”學(xué)習(xí)的自主性和積極性。,教學(xué)內(nèi)容分析,編寫(xiě)思路,從物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究歷程，了解化學(xué)科學(xué)的發(fā)展： 1803年 道爾頓原子學(xué)說(shuō)

2、 1811年 分子概念 1860年 確立原子分子論 1869年 發(fā)現(xiàn)元素周期律 1903年 湯姆遜模型 1911 盧瑟福模型 1913 玻爾分層排布模型 19世紀(jì)中葉 碳鍵與有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)研究 19世紀(jì)末20 世紀(jì)初 微觀粒子的波粒二象性 量子力學(xué)模型（原子軌道）,物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的幾個(gè)重要?dú)v程,專(zhuān)題5　物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索無(wú)止境,1．研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系2．研究化

3、學(xué)反應(yīng)的量子力學(xué)理論3．研究生命現(xiàn)象的化學(xué)機(jī),了解人類(lèi)探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的價(jià)值，認(rèn)同“物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索是無(wú)止境的”觀點(diǎn)。認(rèn)識(shí)在分子等層次研究物質(zhì)的意義。 進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)興趣，樹(shù)立從事化學(xué)化工研究的志向。#,2。從三個(gè)層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系(專(zhuān)題2-4),,了解并能描述元素原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（電子云、原子軌道） 、排布規(guī)律了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)。了解s、p原子軌道的形狀。 認(rèn)識(shí)并能說(shuō)明描述不同元素（1-36號(hào)元素，周期表

4、中各分區(qū)元素）原子結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律（核外電子排布的周期性、第1電離能的周期性） 認(rèn)識(shí)并能描述元素電負(fù)性的周期性 能認(rèn)識(shí)并能運(yùn)用上述知識(shí)說(shuō)明、解釋元素的金屬性、非金屬性差異、形成化學(xué)鍵的類(lèi)型、對(duì)成鍵電子的吸引力,（1）從原子結(jié)構(gòu)知識(shí)認(rèn)識(shí)為什么元素組成是決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素,編寫(xiě)思路,原子結(jié)構(gòu),從學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)出發(fā)讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)活動(dòng)建構(gòu)知識(shí)幫助學(xué)生了解知識(shí)的應(yīng)用,決定,原子軌道,玻爾認(rèn)為，原子核外電子在原子核外一系列穩(wěn)定軌道上

5、運(yùn)動(dòng)。 量子力學(xué)用原子軌道描述原子中單個(gè)電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。每個(gè)原子軌道由3個(gè)量子數(shù)（n、l、m）來(lái)描述。 原子軌道示意圖表示電子在核外運(yùn)動(dòng)的主要區(qū)域。,原子軌道的描述（舉例）,原子軌道示意圖,能級(jí)交錯(cuò),ns (n-2)f (n-1)d np,原子核外電子排布是以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)。 價(jià)電子在外層分布時(shí)存在能級(jí)交錯(cuò)。它是多電子體系電子相互作用（排斥）的結(jié)果。 軌道能量的差值與核電荷數(shù)的大小有關(guān)。 電子填充的順序與

6、原子失去電子的順序不同。,4s3d4p 5S4d4p 6s4f5d6p,1-36號(hào)元素的電子填充1-18號(hào)（各電子層可填充最多電子數(shù)--2n2； 各能級(jí)可填充最多電子數(shù)2(2l+1)） 1s1----1s22s22p63s23p6 19-36號(hào)（能級(jí)交錯(cuò)與洪特規(guī)則）1s22s22p63s23p6 4s1-1s22s22p63s23p6 3d104s23p6 Cr 1s22s22p63s23p6 3d5 4

7、s1 Cu 1s22s22p63s23p6 3d10 4s1,,Fe原子的軌道能級(jí)和核外電子排布,1s22s22p63s23p6 3d64s2,電子在原子軌道上的填充和排布,知道應(yīng)用排布原則（能量最低原理、泡利不相容原理、洪特規(guī)則）和基態(tài)原子的原子軌道能級(jí)高低書(shū)寫(xiě)電子排布式。,外圍電子排布式 3d6 4s2,電離能及應(yīng)用,M（g) –e- = M+(g) △H=I1,電離能是原子核外電子分層排布的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。第一電離能可衡量

8、元素原子失去1個(gè)電子的難易程度。值越小，元素的金屬性越強(qiáng)。（注意區(qū)別氣態(tài)原子的金屬性與金屬活動(dòng)性---固體金屬單質(zhì)的金屬性） 第一電離能呈周期性變化。是原子核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。當(dāng)電子在原子軌道上呈全空、全滿、半滿時(shí)第一電離能較大。,判別元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱 一般說(shuō)，金屬元素的電負(fù)性在2.0以下,非金屬元素的電負(fù)性在2.0以上。元素的電負(fù)性呈周期性變化。,電負(fù)性及其應(yīng)用,電負(fù)性的周期性變化,鮑林首先用電

9、負(fù)性衡量元素在化合物中吸引電子的能力。此后不同科學(xué)家提出度量元素電負(fù)性的不同標(biāo)度。如，除鮑林提出的標(biāo)度外，還有以元素的電離能和電子親合能的平均值來(lái)度量的，根據(jù)核對(duì)電子的靜電引力計(jì)算電負(fù)性的等。,結(jié)合其它鍵參數(shù)判別化學(xué)鍵型 電負(fù)性相差較大（△x≥1.7)的兩種元素的原子結(jié)合形成化合物， 通常形成離子鍵。電負(fù)性相差較?。ā鱴＜1.7)的兩種元素的原子結(jié)合形成化合物，通常形成共價(jià)鍵，且電負(fù)性不相等的元素原子間一般形成極性共價(jià)健。,專(zhuān)題

10、3　 微粒間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)第1單元 金屬鍵 金屬晶體 第2單元 離子鍵 離子晶體第3單元 共價(jià)鍵 原子晶體第4單元 分子間作用力,1．金屬鍵與金屬特性（交流與討論：影響金屬鍵的因素；理解金屬的特性 2．金屬晶體（活動(dòng)與探究：認(rèn)識(shí)金屬晶體的密堆積）,1．離子鍵的形成 2．離子晶體（交流與討論：離子晶體晶格能與其物理性質(zhì)的關(guān)系）（ 拓展視野：離子晶體中離子的配位數(shù)）,1．共價(jià)鍵的形成 （價(jià)鍵理論

11、、σ鍵和π鍵等） 2．共價(jià)鍵的類(lèi)型 3．共價(jià)鍵的鍵能與化學(xué)反應(yīng)熱（問(wèn)題解決：利用共價(jià)鍵的鍵能計(jì)算化學(xué)反應(yīng)熱） 4．原子晶體     整理與歸納：比較三種化學(xué)鍵,1．范德華力（交流與討論：以鹵素單質(zhì)、鹵化氫的熔、沸點(diǎn)變化規(guī)律為例認(rèn)識(shí)范德華力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響） 2．氫鍵的形成(分子間、分子內(nèi)氫鍵)      交流與討論：以氨、氟化氫、鄰（對(duì)）羥

12、基苯甲酸、羥基苯甲酸的性質(zhì)為例討論氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 3．分子晶體      整理與歸納：比較四種類(lèi)型晶體,理解并能描述三種化學(xué)鍵的形成與三類(lèi)晶體的特點(diǎn)，能說(shuō)明晶體中化學(xué)鍵類(lèi)型對(duì)晶體性質(zhì)的決定作用； 認(rèn)識(shí)說(shuō)明金屬晶體的密堆積，了解晶胞與晶體的關(guān)系 ； 了解什么是離子晶體晶格能，了解它與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系，能應(yīng)用晶格能說(shuō)明物質(zhì)的某些性質(zhì)，了解怎樣運(yùn)用晶胞結(jié)構(gòu)模型說(shuō)明晶體的組成；

13、 認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵的類(lèi)型（ ?、?鍵、極性鍵、非極性鍵）能從成鍵原子核外電子排布特點(diǎn)分析共價(jià)鍵的方向性、飽和性、共價(jià)分子的組成與鍵型，能運(yùn)用共價(jià)鍵的參數(shù)說(shuō)明共價(jià)鍵的穩(wěn)定性；了解原子晶體熔點(diǎn)、硬度與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系；系統(tǒng)認(rèn)識(shí)三種化學(xué)鍵本質(zhì)、影響鍵強(qiáng)弱的因素、是否有方向性、飽和性； 了解兩種常見(jiàn)分子間作用力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響； 比較四類(lèi)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)特點(diǎn) 。,中心內(nèi)容：微粒間作用力類(lèi)型與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系,編寫(xiě)思路,認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵的

14、類(lèi)型,?鍵與?鍵,雜化鍵,極性鍵與非極性鍵（含義、判斷與推測(cè)方法）,拓展視野：三種分子間作用力--幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)分子間作用力存在的原因和普遍性,范德華力,聯(lián)系實(shí)例認(rèn)識(shí)存在的意義、與化學(xué)鍵的區(qū)別、作用大小對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響,共價(jià)分子為什么可以以凝聚態(tài)存在？NaCl HCl的熔點(diǎn)（801、-112）為什么差別大？鹵素單質(zhì)常溫下存在狀態(tài)差異的原因。干冰融化與CO2分解的難易。為什么氡在水中溶解度（230cm3·L-1）比其他稀有氣體大？

15、,氫鍵與物質(zhì)的性質(zhì),對(duì)物質(zhì)熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的影響,氫鍵對(duì)物質(zhì)溶解度的影響,氫鍵對(duì)酸性的影響,水的獨(dú)特性質(zhì)---沸點(diǎn)反常升高、冰密度小于水、水密度在4 0C最大 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中的氫鍵,認(rèn)識(shí)氫鍵的存在，了解氫鍵的形成，從具體事例認(rèn)識(shí)氫鍵對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)影響,氫鍵的形成 當(dāng)分子中的H和電負(fù)性大、半徑小的有孤對(duì)電子的元素(F,O,N)結(jié)合時(shí)，共用電子對(duì)強(qiáng)烈偏向電負(fù)性大的原子一側(cè)，幾乎裸露的H原子核可以與分子中另一個(gè)電負(fù)性大、半徑小的原

16、子產(chǎn)生吸引作用，形成氫鍵。因此，在這種情況下，一個(gè)氫原子是被兩個(gè)原子強(qiáng)有力地吸引著，可以把氫鍵看作是在兩個(gè)原子之間的鍵，可表示為X-H…Y 。 氫鍵是一種弱鍵，鍵能在2-10kcal/mol范圍，因?yàn)殒I能小，它在形成和分離時(shí)所需的活化能也很小，特別適合在常溫下的反應(yīng). 氫鍵能使蛋白質(zhì)分子限制在它的天然構(gòu)型上。,在氫鍵中，氫原子總是比較靠近兩個(gè)原子中的一個(gè)，例如冰的晶體中，質(zhì)子離一個(gè)氧原子的距離為100pm，離另一個(gè)氧原子為176

17、pm。形成氫鍵的物質(zhì)的物理性質(zhì)，如沸點(diǎn)、熔點(diǎn)會(huì)發(fā)生明顯的變化--由此得出結(jié)論， HF、NH3、H2O晶體中的氫鍵在熔化時(shí)一部分被破壞，還有一部分（超過(guò)半數(shù)）還留在液體中，最后汽化時(shí)才破壞。只有HF中的氫鍵特別強(qiáng)，在蒸汽中仍有部分聚合體。 有些液態(tài)物質(zhì)如NH3、H2O，觀察到反常的高介電常數(shù)，可歸結(jié)為氫鍵產(chǎn)生的連續(xù)聚合作用。,氫鍵的特點(diǎn) 鍵長(zhǎng)特殊 297pm 鍵能小

18、 E 28kJ/mol) 　 具有飽和性和方向性,不僅同種分子間可形成氫鍵，不同種分子間也可以形成氫鍵。如NH3和H2O間的氫鍵。,除了HF、H2O、NH3 有分子間氫鍵外，在有機(jī)羧酸、醇、酚、胺、氨基酸和蛋白質(zhì)中也有氫鍵的存在。例如：甲酸、乙酸靠氫鍵形成二聚體。,除了分子間氫鍵外，還有分子內(nèi)氫鍵。例如， 鄰硝基苯酚、鄰羥基苯甲酸、NaHCO3晶體、硝酸等。硝酸的分子內(nèi)氫鍵使其