蘇教版高中化學選修三《物質結構與性質》教材分析

1、,,1。 物質結構的探索歷程與研究價值(專題1與5) 專題1 揭示物質結構的奧秘（緒言）,從人類探索性質結構的歷程中了解人類研究物質結構的常用方法（理論研究、實驗研究、假說、模型等）、取得進展的緣由。 了解人類研究物質結構的，所取得的成果在科學發(fā)展和社會進步中的積極作用，激發(fā)對“物質結構與性質”學習的自主性和積極性。,教學內容分析,編寫思路,從物質結構研究歷程，了解化學科學的發(fā)展： 1803年 道爾頓原子學說

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世紀中葉 碳鍵與有機化合物分子結構研究 19世紀末20 世紀初 微觀粒子的波粒二象性 量子力學模型（原子軌道）,物質結構研究的幾個重要歷程,專題5　物質結構的探索無止境,1．研究物質結構與性能的關系2．研究化

3、學反應的量子力學理論3．研究生命現(xiàn)象的化學機,了解人類探索物質結構的價值，認同“物質結構的探索是無止境的”觀點。認識在分子等層次研究物質的意義。 進一步激發(fā)學習化學興趣，樹立從事化學化工研究的志向。#,2。從三個層次認識物質結構與性質關系(專題2-4),,了解并能描述元素原子核外電子的運動狀態(tài)（電子云、原子軌道） 、排布規(guī)律了解原子核外電子的運動。了解s、p原子軌道的形狀。 認識并能說明描述不同元素（1-36號元素，周期表

4、中各分區(qū)元素）原子結構的變化規(guī)律（核外電子排布的周期性、第1電離能的周期性） 認識并能描述元素電負性的周期性 能認識并能運用上述知識說明、解釋元素的金屬性、非金屬性差異、形成化學鍵的類型、對成鍵電子的吸引力,（1）從原子結構知識認識為什么元素組成是決定物質性質的重要因素,編寫思路,原子結構,從學生已有經驗出發(fā)讓學生通過學習活動建構知識幫助學生了解知識的應用,決定,原子軌道,玻爾認為，原子核外電子在原子核外一系列穩(wěn)定軌道上

5、運動。 量子力學用原子軌道描述原子中單個電子的空間運動狀態(tài)。每個原子軌道由3個量子數(shù)（n、l、m）來描述。 原子軌道示意圖表示電子在核外運動的主要區(qū)域。,原子軌道的描述（舉例）,原子軌道示意圖,能級交錯,ns (n-2)f (n-1)d np,原子核外電子排布是以實驗事實為依據(jù)。 價電子在外層分布時存在能級交錯。它是多電子體系電子相互作用（排斥）的結果。 軌道能量的差值與核電荷數(shù)的大小有關。 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號元素的電子填充1-18號（各電子層可填充最多電子數(shù)--2n2； 各能級可填充最多電子數(shù)2(2l+1)） 1s1----1s22s22p63s23p6 19-36號（能級交錯與洪特規(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高低書寫電子排布式。,外圍電子排布式 3d6 4s2,電離能及應用,M（g) –e- = M+(g) △H=I1,電離能是原子核外電子分層排布的實驗驗證。第一電離能可衡量

8、元素原子失去1個電子的難易程度。值越小，元素的金屬性越強。（注意區(qū)別氣態(tài)原子的金屬性與金屬活動性---固體金屬單質的金屬性） 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果。當電子在原子軌道上呈全空、全滿、半滿時第一電離能較大。,判別元素的金屬性、非金屬性強弱 一般說，金屬元素的電負性在2.0以下,非金屬元素的電負性在2.0以上。元素的電負性呈周期性變化。,電負性及其應用,電負性的周期性變化,鮑林首先用電

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

10、3　 微粒間作用力與物質的性質第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（活動與探究：認識金屬晶體的密堆積）,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的關系）（ 拓展視野：離子晶體中離子的配位數(shù)）,1．共價鍵的形成 （價鍵理論

11、、σ鍵和π鍵等） 2．共價鍵的類型 3．共價鍵的鍵能與化學反應熱（問題解決：利用共價鍵的鍵能計算化學反應熱） 4．原子晶體     整理與歸納：比較三種化學鍵,1．范德華力（交流與討論：以鹵素單質、鹵化氫的熔、沸點變化規(guī)律為例認識范德華力對物質性質的影響） 2．氫鍵的形成(分子間、分子內氫鍵)      交流與討論：以氨、氟化氫、鄰（對）羥

12、基苯甲酸、羥基苯甲酸的性質為例討論氫鍵對物質性質的影響 3．分子晶體      整理與歸納：比較四種類型晶體,理解并能描述三種化學鍵的形成與三類晶體的特點，能說明晶體中化學鍵類型對晶體性質的決定作用； 認識說明金屬晶體的密堆積，了解晶胞與晶體的關系 ； 了解什么是離子晶體晶格能，了解它與離子晶體性質的關系，能應用晶格能說明物質的某些性質，了解怎樣運用晶胞結構模型說明晶體的組成；

13、 認識共價鍵的類型（ ?、?鍵、極性鍵、非極性鍵）能從成鍵原子核外電子排布特點分析共價鍵的方向性、飽和性、共價分子的組成與鍵型，能運用共價鍵的參數(shù)說明共價鍵的穩(wěn)定性；了解原子晶體熔點、硬度與其結構的關系；系統(tǒng)認識三種化學鍵本質、影響鍵強弱的因素、是否有方向性、飽和性； 了解兩種常見分子間作用力及其對物質性質的影響； 比較四類晶體結構與性質特點 。,中心內容：微粒間作用力類型與物質性質的關系,編寫思路,認識共價鍵的

14、類型,?鍵與?鍵,雜化鍵,極性鍵與非極性鍵（含義、判斷與推測方法）,拓展視野：三種分子間作用力--幫助學生認識分子間作用力存在的原因和普遍性,范德華力,聯(lián)系實例認識存在的意義、與化學鍵的區(qū)別、作用大小對物質性質的影響,共價分子為什么可以以凝聚態(tài)存在？NaCl HCl的熔點（801、-112）為什么差別大？鹵素單質常溫下存在狀態(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、,氫鍵與物質的性質,對物質熔點和沸點的影響,氫鍵對物質溶解度的影響,氫鍵對酸性的影響,水的獨特性質---沸點反常升高、冰密度小于水、水密度在4 0C最大 DNA雙螺旋結構中的氫鍵,認識氫鍵的存在，了解氫鍵的形成，從具體事例認識氫鍵對物質的性質影響,氫鍵的形成 當分子中的H和電負性大、半徑小的有孤對電子的元素(F,O,N)結合時，共用電子對強烈偏向電負性大的原子一側，幾乎裸露的H原子核可以與分子中另一個電負性大、半徑小的原

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

17、pm。形成氫鍵的物質的物理性質，如沸點、熔點會發(fā)生明顯的變化--由此得出結論， HF、NH3、H2O晶體中的氫鍵在熔化時一部分被破壞，還有一部分（超過半數(shù)）還留在液體中，最后汽化時才破壞。只有HF中的氫鍵特別強，在蒸汽中仍有部分聚合體。 有些液態(tài)物質如NH3、H2O，觀察到反常的高介電常數(shù)，可歸結為氫鍵產生的連續(xù)聚合作用。,氫鍵的特點 鍵長特殊 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，在有機羧酸、醇、酚、胺、氨基酸和蛋白質中也有氫鍵的存在。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。硝酸的分子內氫鍵使其