1、选修选修3物质结构与性质物质结构与性质 引引 言言 -世上万物，神奇莫测世上万物，神奇莫测 化学研究的是构成宏观物体的物质。化学研究的是构成宏观物体的物质。 研究物质的组成与结构研究物质的组成与结构 研究物质的性质与变化研究物质的性质与变化 1、铁易生锈，真金不怕火炼等事例说明了什么问题？为什么？、铁易生锈，真金不怕火炼等事例说明了什么问题？为什么？ 2、O2和和O3是同素异形体，空气中的是同素异形体，空气中的O2是须臾不能离开的，是须臾不能离开的， 而空气中的而空气中的O3多于多于1.2mg/L则有害；则有害；CO易燃，易燃，CO2却能灭火。却能灭火。 这又说明了什么问题？为什么？这又说明了
2、什么问题？为什么？ 3、分子式为、分子式为C2H6O的物质可能有图示两种结构，如右图，前者的物质可能有图示两种结构，如右图，前者 与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题？与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题？ 4、图示鲍鱼及其剖面图，图中标出了它的两层不同结构、图示鲍鱼及其剖面图，图中标出了它的两层不同结构 的壳。你能说出这两层壳的功用是什么？为什么？的壳。你能说出这两层壳的功用是什么？为什么？ 引言引言 1、原子的组成与结构决定性质：铁易生锈、钠易与一、原子的组成与结构决定性质：铁易生锈、钠易与一 些物质反应。些物质反应。 -第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质 2、分子的组成与结构决
3、定性质：、分子的组成与结构决定性质： 对氨基苯磺酰胺对氨基苯磺酰胺（磺胺药）（磺胺药）和对氨基苯甲酸和对氨基苯甲酸 21世纪化学的重要课题：模拟生物体中酶的结构创世纪化学的重要课题：模拟生物体中酶的结构创 造具有酶的性质的物质。造具有酶的性质的物质。 -第二章分子结构与性质第二章分子结构与性质 3、 晶体的组成与结构决定性质：晶体的组成与结构决定性质： 金刚石和石墨金刚石和石墨 方解石和霰石方解石和霰石 -第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质 分子结构分子结构 原子结构原子结构 晶体结构晶体结构 结 构 结 构 性 质 性 质 决定决定 一、开天辟地一、开天辟地原子的诞生原子的诞生 1 1
4、、现代大爆炸宇宙学理论、现代大爆炸宇宙学理论 其 他 元 素 其 他 元 素 原子核的原子核的 熔合反应熔合反应 大量氢大量氢 少量氦少量氦 极少量锂极少量锂 约约2h后后 宇宇 宙宙 大大 爆爆 炸炸 诞生于诞生于 2、氢氢是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。 3、地球上的元素绝大多数是金属，非金属、地球上的元素绝大多数是金属，非金属 （包括稀有气体）仅（包括稀有气体）仅22种。种。 第一节第一节 原子结构原子结构 德莫克利特德莫克利特 道尔顿道尔顿 汤姆生汤姆生 卢瑟福卢瑟福 玻尔玻尔 薛定谔薛定谔 人类认识原子的历史人类认识原子的历史 1.古希腊原
5、子论古希腊原子论 古希腊哲学家古希腊哲学家 原子是最小的、不可分割的物质粒子。原原子是最小的、不可分割的物质粒子。原 子之间存在着虚空，无数原子从古以来就存在子之间存在着虚空，无数原子从古以来就存在 于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们 在无限的虚空中运动着构成万物。在无限的虚空中运动着构成万物。 （ Democritus ，约公元前，约公元前 460 年年前前 370 年）年） 原子原子 2.道尔顿原子模型道尔顿原子模型(1805年年) 原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的 独特性质；同一元素所有原子
6、的质量、性质都完独特性质；同一元素所有原子的质量、性质都完 全相同。化学反应只是改变了原子的结合方式使全相同。化学反应只是改变了原子的结合方式使 之变成反应后的物质。之变成反应后的物质。 （化学原子论）（化学原子论） 3.汤姆生原子模型汤姆生原子模型(1904年年) 原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌 着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。 （“葡萄干布丁”模型）（“葡萄干布丁”模型） （西瓜模型）（西瓜模型） 4.卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型(1911年年) 原子中心有一个带正电荷的核，它
7、的质量几乎等原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等 于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨 道运转，就象行星环绕太阳运转一样。道运转，就象行星环绕太阳运转一样。 (“行星系式”原子模型行星系式”原子模型) (核式模型核式模型) 5.波尔原子模型波尔原子模型(1913年年) 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核电子在原子核外空间的一定轨道上绕核 做高速的圆周运动。做高速的圆周运动。 (电子分层排布模型电子分层排布模型) 6.电子云模型电子云模型(1926年年) 现代物质结构学说。波粒二象性。现代物质结构学说。波粒二象性。 (量子力学模型量子力学
8、模型) 电子云 现代物质结构学说现代物质结构学说 现代科学家们在实验中发现，电现代科学家们在实验中发现，电 子在原子核周围有的区域出现的子在原子核周围有的区域出现的 次数多，有的区域出现的次数少，次数多，有的区域出现的次数少， 就像就像“云雾云雾”笼罩在原子核周围。笼罩在原子核周围。 因而提出了因而提出了“电子云模型电子云模型”。 电子云密度大的地方，表明电子电子云密度大的地方，表明电子 在核外单位体积内出现的机会多，在核外单位体积内出现的机会多， 反之，出现的机会少。反之，出现的机会少。 如：如：氢原子的电子云氢原子的电子云 现代大爆炸理论认为：天然元素源于氢氦等发生的原子核的融合现代大爆炸
9、理论认为：天然元素源于氢氦等发生的原子核的融合 反应。这于一百多年前，普鲁特运用思辨性推测作出“氢是所有反应。这于一百多年前，普鲁特运用思辨性推测作出“氢是所有 元素之母”的预言，恰好“一致”。下列说法正确的是元素之母”的预言，恰好“一致”。下列说法正确的是 （ ） A、科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快科学的进程、科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快科学的进程 B、普鲁特“既然氢最轻，它就是其他一切元素之母”的推理是符合、普鲁特“既然氢最轻，它就是其他一切元素之母”的推理是符合 逻辑的逻辑的 C、“一致”是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，只是、“一致”是巧合，普鲁特的
10、预言没有科学事实和理论支撑，只是 一种猜测一种猜测 D、“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论、“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论 C 原子：是原子：是化学变化中最小的粒子化学变化中最小的粒子 化学反应的实质：是原子的重新组合。化学反应的实质：是原子的重新组合。 知识回顾知识回顾 原子结构：原子结构： 原子原子 原子核原子核 核外电子核外电子(-) 质子质子(+) 中子中子(不带电）不带电） 核电荷数（核电荷数（z z）= = 核内质子数核内质子数= = 核外电子数核外电子数 质量数（质量数（A） = 质子数（质子数（Z） + 中子数（中子数（N） 原子核外电子排布：原
11、子核外电子排布： (1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层；核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层； (2)原子核外各电子层最多容纳原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。个电子。 (3)原子最外层电子数目不能超过原子最外层电子数目不能超过8个个(K层为最外层时不能超过层为最外层时不能超过2个个 电子电子)。 (4)次外层电子数目不能超过次外层电子数目不能超过18个个(K层为次外层时不能超过层为次外层时不能超过2个个)， 倒数第三层电子数目不能超过倒数第三层电子数目不能超过32个。个。 1、下列说法正确的是、下列说法正确的是 （ ） A、某微粒核外电子排布为、某微粒核外电子排布为2、8、
12、8结构，则该微粒一定是结构，则该微粒一定是 氩原子氩原子 B、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子 C、F-、Na+、Mg2+、Al3+是与是与Ne原子具有相同电子层结构原子具有相同电子层结构 的离子的离子 D、NH4+与与H3O+具有相同的质子数和电子数具有相同的质子数和电子数 2、(11全国全国)短周期元素短周期元素W、X、Y和和Z的原子序数依次增大。元素的原子序数依次增大。元素 W是制备一种高效电池的重要材料，是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是原子的最外层电子数是 内层电子数的内层电子数的2倍，元素倍，元素Y是地壳中含量
13、最丰富的金属元素，是地壳中含量最丰富的金属元素， Z原子的最外层电子数是其电子层数的原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误倍。下列说法错误 的是的是( ) A. 元素元素W、X的氯化物中，各原子均满足的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构电子的稳定结构 B. 元素元素X与氢形成的原子比为与氢形成的原子比为1：1的化合物有很多种的化合物有很多种 C. 元素元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成 D. 元素元素Z可与元素可与元素X形成共价化合物形成共价化合物XZ2 3、(12四川四川)已知已知W、X、Y、Z为短周期元素，为短周期元素
14、，W、Z同主族，同主族， X、Y、Z同周期，同周期，W的气态氢化物的稳定性大于的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的气态氢化物 的稳定性，的稳定性，X、Y为金属元素，为金属元素，X的阳离子的氧化性小于的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的阳离子 的氧化性。下列说法正确的是的氧化性。下列说法正确的是( ) AXYZW的原子半径依次减小的原子半径依次减小 BW与与X形成的化合物中只含离子键形成的化合物中只含离子键 CW的气态氢化物的沸点一定高于的气态氢化物的沸点一定高于Z的气态氢化物的沸点的气态氢化物的沸点 D若若W与与Y的原子序数相差的原子序数相差5，则二者形成化合物的化学式，则二者形成化合物的化学
15、式 一定为一定为Y2W3 二、二、能层与能级能层与能级 1、能层：在多电子的原子核外电子的能量是不同的，按电子的、能层：在多电子的原子核外电子的能量是不同的，按电子的 能量差异，可以将核外电子分成不同的能层。能量差异，可以将核外电子分成不同的能层。 2、能级：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也有差异，、能级：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也有差异， 还可以把它们分成不同的能级。还可以把它们分成不同的能级。 能层与能级的表示方法及各层所容纳的最多电子数：能层与能级的表示方法及各层所容纳的最多电子数： 能层能层 K L M N O 能级能级 最多最多 容纳容纳 电子电子 1s 2s 2p
16、 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5d 2 2 6 2 6 10 2 6 14 10 2 6 每一能层中能级符号的顺序是每一能层中能级符号的顺序是ns、np、nd、nf(n代表能层代表能层) 任一能层的能级总从任一能层的能级总从s能级开始，能级数能级开始，能级数=能层序数。能层序数。 以以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电子数依次排序的各能级可容纳的最多电子数依次 为为1、3、5、7的二倍。的二倍。 各能级所在能层的取值各能级所在能层的取值 nsn1； npn2； ； ndn3； 2 8 18 32 2n2 1、以下能级符号正确的是（、以下能级符号正确的是（ ） A、6s
17、 B、2d C、3f D、7p 2、若、若n=3，以下能级符号错误的是（，以下能级符号错误的是（ ） An p Bn f Cn d Dn s AD B 3、下列各电子能层中，不包含、下列各电子能层中，不包含 d 能级的是能级的是 （ ） A、N能层能层 B、M能层能层 C、L能层能层 D、K能层能层 CD 1、以下能级符号正确的是（、以下能级符号正确的是（ ） A、6s B、2d C、3f D、7p 2、若、若n=3，以下能级符号错误的是（，以下能级符号错误的是（ ） An p Bn f Cn d Dn s AD B 3、下列各电子能层中，不包含、下列各电子能层中，不包含 d 能级的是能级的是
18、 （ ） A、N能层能层 B、M能层能层 C、L能层能层 D、K能层能层 CD 宇宙大爆炸 宇宙大爆炸 宇宙大爆炸 宇宙大爆炸 宇宙大爆炸宇宙大爆炸 1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论： 整个宇宙最初聚集在一个整个宇宙最初聚集在一个“原始原子原始原子”中中， 后来发生了大爆炸后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开碎片向四面八方散开， 形成了我们的宇宙形成了我们的宇宙。大爆炸后两小时大爆炸后两小时，诞生诞生 了了大量的大量的H、少量的少量的He及极少量的及极少量的Li，然后经然后经 过长或短的发展过程过长或短的发展过程，以上元素发生原子核以上元素发生
19、原子核 的熔合反应的熔合反应，分期分批的合成了其它元素分期分批的合成了其它元素。 1、宇宙中最丰富的元素是那一种？、宇宙中最丰富的元素是那一种？ 宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？ 2、你认为、你认为科学史话科学史话中中普鲁特普鲁特的推理是符合的推理是符合 逻辑的吗？逻辑的吗？ 1、氢元素是宇宙中最丰富的元素占氢元素是宇宙中最丰富的元素占88.6% （氦氦18），另外还有另外还有90多种元素多种元素， 宇宙年龄距近约宇宙年龄距近约140亿年亿年， 地球年龄已有地球年龄已有46亿年亿年。 2、不符合，科学假设不同于思辨性推测、不符合，科学假设不同于思辨性推测 教材教材
