【世纪金榜】2015-2016学年高中化学 1 揭示物质结构的奥秘课件 苏教版选修3
文档属性
| 名称 | 【世纪金榜】2015-2016学年高中化学 1 揭示物质结构的奥秘课件 苏教版选修3 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 406.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2015-12-09 20:41:27 | ||
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文档简介
课件33张PPT。专题1
揭示物质结构的奥秘一、探索物质的微观结构
1.学习物质结构知识的意义:
(1)物质的___________ 物质的性质与变化。
(2)学习有关_________的知识,可以帮助我们更好地解释和预测物质的性质与变化。组成、结构物质结构2.研究物质结构的一般方法:
(1)方法列举:_________、___________、科学假设和论证方法。
(2)分析原子、分子结构的理论基础:_________。
(3)现代研究物质结构的实验方法:光谱和_________。
(4)几种测定物质组成和结构的仪器
①红外光谱仪 ②电子显微镜 ③原子吸收光谱仪
④X射线衍射仪等。实验方法模型化方法量子力学衍射实验二、研究物质结构的意义
1.人类探索物质结构的历史:
(1)19世纪初英国科学家道尔顿提出近代原子学说;
(2)1811年意大利科学家阿伏加德罗提出_____的概念;
(3)1860年国际化学界提出“原子—分子论”;
(4)1869年俄国化学家_________发现了元素周期律;分子门捷列夫(5)19世纪中叶,碳原子的_____、有机物中碳原子成键的立体结构、
_____________________________等相继被发现;
(6)20世纪初,_________的创立。四价有机化合物分子中价键的饱和性量子力学2.研究物质结构的意义。
研究物质的微观结构,不仅有利于人类真正理解物质的本质及其变化,更有助于新元素、新物质的发现和新理论的创建。
(1)可以揭示物质结构与性能的关系。
(2)可以为设计、合成新物质提供理论基础。
(3)寻找性能优异的_____。
(4)从_________探索生命现象的本质。
(5)实现社会的可持续发展。材料分子水平【自我小测】
1.思考辨析:
(1)目前,人们能够合成自然界中不存在的物质,人们不能制造出自然界中不存在的元素。 ( )
分析:×。人们可以用粒子高能加速器来人工制造化学元素,元素周期表中标“*”的元素均为人造元素。
(2)元素周期律是1869年俄国化学家门捷列夫发现的。 ( )
分析:√。元素周期律就是1869年由俄国化学家门捷列夫发现的。(3)化学键理论不属于物质结构的探索内容。 ( )
分析:×。化学键理论是物质结构理论的重要组成部分,属于物质结构理论的研究范畴。
(4)研究物质结构理论有利于寻找性能优异的材料。 ( )
分析:√。结构决定性质,所以研究物质结构理论有利于发现和制造一些性能优异的材料。2.(SJ·P3改编)研究原子结构与元素性质的关系不可以解决的问题
是 ( )
A.元素的原子结构如何决定元素的性质
B.元素的原子结构与元素金属性、非金属性的强弱关系
C.原子半径的大小
D.元素的原子结构与元素的主要化合价之间的关系【解析】选C。研究原子结构与元素性质的关系可以解决元素的原子结构如何决定元素的性质,元素的原子结构与元素金属性、非金属性的强弱关系,元素的原子结构与元素的主要化合价之间的关系等问题。3.(SJ·P3改编)下列说法不是研究分子空间结构时重点探讨的问题的是 ( )
A.有些元素能形成同素异形体
B.有机化合物存在同分异构现象
C.分子中各原子的连接顺序、连接方式以及原子在分子中的空间相对位置的确定
D.同位素问题【解析】选D。研究分子空间结构时重点探讨的问题有:有些元素能形成同素异形体,有机化合物存在同分异构现象,分子中各原子的连接顺序、连接方式以及原子在分子中的空间相对位置的确定,分子结构对物质的性质有什么影响等问题,同位素问题不是研究分子空间结构时重点讨论的问题。4.(SJ·P5改编)研究物质结构,可以帮助人们开发新型材料。下列哪些不属于新型材料 ( )
A.信息材料 B.光导纤维
C.纳米材料 D.可降解高分子材料
【解析】选B。信息材料、纳米材料、超导材料、可降解高分子材料的开发、研制和应用,都依赖物质结构的研究,光导纤维不是研究物质结构要开发的新型材料。5.(SJ·P5改编)哪些内容的发现不是为有机立体化学的发展奠定基础的 ( )
A.碳原子的四价
B.有机物的同分异构现象
C.有机物中碳原子成键的立体结构
D.有机分子结构中价键的饱和性【解析】选B。碳原子的四价、有机物中碳原子成键的立体结构、有机化合物分子结构中价键的饱和性等相继被发现,为有机立体化学的发展奠定了基础,故B选项符合题意。一、人类探究物质结构的历史
1.人类探索原子结构的历史:
(1)量子力学建立之前的原子结构的演变。实心球体(道尔顿)→电子在球体中运动(汤姆生)→质量集中于原子核(卢瑟福)→电子在核外一定轨道上运动(玻尔)。
(2)1811年,意大利科学家阿伏加德罗提出分子的概念。
(3)1869年,俄国化学家门捷列夫把化学元素依照相对原子质量的变化联系起来,揭示了自然界的一条基本规律——元素周期律。2.各原子结构模型的理论支持:
(1)道尔顿——实心球体模型。
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。
(2)汤姆生——葡萄干布丁式模型。
原子是带正电的圆球,在圆球里镶嵌着带负电的电子。(3)卢瑟福——有核模型。
原子是由原子核和核外电子构成的,原子核带正电荷,位于原子中心,它几乎集中了原子的全部质量,电子带负电荷,在原子核周围空间做高速运动。
(4)玻尔——原子轨道模型。
电子在原子核外空间内一定的轨道上绕核做高速运动,这些轨道的能量变化是不连续的。(5)量子力学——电子云模型(现代原子结构学说)。
电子云是描述核外电子运动特征的图象,电子云中的小黑点并不是表示原子核外的一个电子,而是表示电子在此空间出现的几率。【针对训练】
1.下列有关化学史知识叙述错误的是 ( )
A.原子—分子学说的建立是近代化学发展史的里程碑
B.俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律,编制了元素周期表
C.意大利科学家阿伏加德罗在总结气体参加化学反应时的体积变化的基础上提出了分子的概念
D.英国科学家道尔顿发现了电子【解题指南】解答本题时要注意以下两点:
(1)准确对应科学家在化学发展史上所作出的贡献及顺序;
(2)道尔顿最早提出科学的原子学说。
【解析】选D。英国科学家汤姆生发现了电子。2.道尔顿的原子学说曾经起了很大作用。他的学说中包含着下述三个论点: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。以现在的观点看,你认为这三个论点中,不确切的是 ( )
A.只有② B.①③ C.②③ D.①②③
【解析】选D。原子可分为原子核和核外电子,①不确切;同种元素的原子又分为不同核素,其质量不相同,②不确切;原子核位于原子的中心,核外电子在原子核外一定空间内做高速运动,③不确切。3.(2015·苏州高二检测)著名科学家居里夫人首先发现某些原子具
有放射性,即原子能自动地放射出一些固定的粒子。一种元素的原
子经过放射变成了另一种元素的原子,据此推断放射出的粒子一定
是 ( )
A.电子 B.中子 C.质子 D.原子核
【解析】选C。元素种类的改变与核内质子数有关,可得放射出的粒子一定是质子。【补偿训练】最早提出科学的原子概念的科学家是 ( )
A.道尔顿 B.阿伏加德罗
C.门捷列夫 D.卢瑟福
【解析】选A。英国科学家道尔顿首先提出了原子概念。二、研究物质结构的意义
1.研究物质结构的意义:
(1)研究物质的结构,能够为设计和合成新物质提供理论基础;揭示物质的结构与性能的关系,可以帮助我们预测物质的性能。
(2)材料是人类社会进步和发展程度的重要标志,研究物质结构对了解材料的结构及结构与性能的关系具有重大意义。
(3)化学已广泛地进入生命科学领域,从分子水平探索生命现象离不开对物质结构的研究。
(4)实现社会的可持续发展,期待着物质结构研究方面的新成果。2.绿色化学:
(1)具体要求。
①无污染,原子经济性反应,100%转化。
②高选择性反应,无毒无害原料,可再生资源,环境友好产品(安全、能降解、可再利用)。
③安全生产工艺,反应过程中应用无毒无害的物质(催化剂或溶剂等),提高能源的利用率。
(2)绿色化学的核心。
利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。【警示】研究物质结构的意义的几点说明
(1)同素异形体的判断关键是要掌握两点。
①它们是结构不同的单质;
②它们由同种元素构成。
(2)结构决定性质,同种元素组成的物质,结构不同,性质有很大差异。
(3)合成新材料须从结构入手,找出性质体现结构的关系。【针对训练】
1.“飞秒(10-15s)化学”是化学研究的新领域。“飞秒化学”使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能。你认为该技术不能观察到的是 ( )
A.原子中原子核的内部结构
B.化学反应中原子的运动
C.化学反应中生成物分子的形成
D.化学反应中反应物分子的分解【解题指南】解答本题时要注意以下两点:
(1)运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动;
(2)最小能观察到原子,对于原子内部结构,该技术是观测不到的。
【解析】选A。从题目中可以看出运用激光光谱技术能够观测化学反应时分子中原子的运动,而化学反应中反应物分子的分解和生成物分子的形成都涉及原子的运动,因而B、C、D都是能观察到的。2.(2015·太原高二检测)当物质的颗粒达到纳米级时,便具有特殊的性质,如由铜片制得的“纳米铜”具有较强的化学活性,在空气中可以自燃。下列说法正确的是 ( )
A.常温下,纳米铜比铜片的金属性强
B.常温下,纳米铜比铜片更易失电子
C.常温下,纳米铜与铜片还原性相同
D.常温下,纳米铜比铜片的氧化性强【解析】选B。因单质铜与“纳米铜”的组成元素相同,则金属的金属性相同,故A错误;因“纳米铜”具有较强的化学活性,在空气中可以自燃,而铜单质与氧气反应需要加热,则“纳米铜”比铜片更易失电子,故B正确;因“纳米铜”在空气中可以自燃,而单质铜不能,则“纳米铜”比铜片的还原性强,故C错误;常温下,“纳米铜”与铜片不具有氧化性,故D错误。【补偿训练】下列不符合当今化学研究方向的是 ( )
A.发现新物质
B.合成新材料
C.研究化学反应的微观过程
D.研究化学反应中原子守恒关系
【解析】选D。当今化学研究的主要方向:发现新物质,A项对;合成新材料,开发新能源,B项对;揭示化学反应的微观过程以及“绿色化学”等,C项对;化学反应中原子守恒关系是以前化学研究的内容,D项错。
揭示物质结构的奥秘一、探索物质的微观结构
1.学习物质结构知识的意义:
(1)物质的___________ 物质的性质与变化。
(2)学习有关_________的知识,可以帮助我们更好地解释和预测物质的性质与变化。组成、结构物质结构2.研究物质结构的一般方法:
(1)方法列举:_________、___________、科学假设和论证方法。
(2)分析原子、分子结构的理论基础:_________。
(3)现代研究物质结构的实验方法:光谱和_________。
(4)几种测定物质组成和结构的仪器
①红外光谱仪 ②电子显微镜 ③原子吸收光谱仪
④X射线衍射仪等。实验方法模型化方法量子力学衍射实验二、研究物质结构的意义
1.人类探索物质结构的历史:
(1)19世纪初英国科学家道尔顿提出近代原子学说;
(2)1811年意大利科学家阿伏加德罗提出_____的概念;
(3)1860年国际化学界提出“原子—分子论”;
(4)1869年俄国化学家_________发现了元素周期律;分子门捷列夫(5)19世纪中叶,碳原子的_____、有机物中碳原子成键的立体结构、
_____________________________等相继被发现;
(6)20世纪初,_________的创立。四价有机化合物分子中价键的饱和性量子力学2.研究物质结构的意义。
研究物质的微观结构,不仅有利于人类真正理解物质的本质及其变化,更有助于新元素、新物质的发现和新理论的创建。
(1)可以揭示物质结构与性能的关系。
(2)可以为设计、合成新物质提供理论基础。
(3)寻找性能优异的_____。
(4)从_________探索生命现象的本质。
(5)实现社会的可持续发展。材料分子水平【自我小测】
1.思考辨析:
(1)目前,人们能够合成自然界中不存在的物质,人们不能制造出自然界中不存在的元素。 ( )
分析:×。人们可以用粒子高能加速器来人工制造化学元素,元素周期表中标“*”的元素均为人造元素。
(2)元素周期律是1869年俄国化学家门捷列夫发现的。 ( )
分析:√。元素周期律就是1869年由俄国化学家门捷列夫发现的。(3)化学键理论不属于物质结构的探索内容。 ( )
分析:×。化学键理论是物质结构理论的重要组成部分,属于物质结构理论的研究范畴。
(4)研究物质结构理论有利于寻找性能优异的材料。 ( )
分析:√。结构决定性质,所以研究物质结构理论有利于发现和制造一些性能优异的材料。2.(SJ·P3改编)研究原子结构与元素性质的关系不可以解决的问题
是 ( )
A.元素的原子结构如何决定元素的性质
B.元素的原子结构与元素金属性、非金属性的强弱关系
C.原子半径的大小
D.元素的原子结构与元素的主要化合价之间的关系【解析】选C。研究原子结构与元素性质的关系可以解决元素的原子结构如何决定元素的性质,元素的原子结构与元素金属性、非金属性的强弱关系,元素的原子结构与元素的主要化合价之间的关系等问题。3.(SJ·P3改编)下列说法不是研究分子空间结构时重点探讨的问题的是 ( )
A.有些元素能形成同素异形体
B.有机化合物存在同分异构现象
C.分子中各原子的连接顺序、连接方式以及原子在分子中的空间相对位置的确定
D.同位素问题【解析】选D。研究分子空间结构时重点探讨的问题有:有些元素能形成同素异形体,有机化合物存在同分异构现象,分子中各原子的连接顺序、连接方式以及原子在分子中的空间相对位置的确定,分子结构对物质的性质有什么影响等问题,同位素问题不是研究分子空间结构时重点讨论的问题。4.(SJ·P5改编)研究物质结构,可以帮助人们开发新型材料。下列哪些不属于新型材料 ( )
A.信息材料 B.光导纤维
C.纳米材料 D.可降解高分子材料
【解析】选B。信息材料、纳米材料、超导材料、可降解高分子材料的开发、研制和应用,都依赖物质结构的研究,光导纤维不是研究物质结构要开发的新型材料。5.(SJ·P5改编)哪些内容的发现不是为有机立体化学的发展奠定基础的 ( )
A.碳原子的四价
B.有机物的同分异构现象
C.有机物中碳原子成键的立体结构
D.有机分子结构中价键的饱和性【解析】选B。碳原子的四价、有机物中碳原子成键的立体结构、有机化合物分子结构中价键的饱和性等相继被发现,为有机立体化学的发展奠定了基础,故B选项符合题意。一、人类探究物质结构的历史
1.人类探索原子结构的历史:
(1)量子力学建立之前的原子结构的演变。实心球体(道尔顿)→电子在球体中运动(汤姆生)→质量集中于原子核(卢瑟福)→电子在核外一定轨道上运动(玻尔)。
(2)1811年,意大利科学家阿伏加德罗提出分子的概念。
(3)1869年,俄国化学家门捷列夫把化学元素依照相对原子质量的变化联系起来,揭示了自然界的一条基本规律——元素周期律。2.各原子结构模型的理论支持:
(1)道尔顿——实心球体模型。
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。
(2)汤姆生——葡萄干布丁式模型。
原子是带正电的圆球,在圆球里镶嵌着带负电的电子。(3)卢瑟福——有核模型。
原子是由原子核和核外电子构成的,原子核带正电荷,位于原子中心,它几乎集中了原子的全部质量,电子带负电荷,在原子核周围空间做高速运动。
(4)玻尔——原子轨道模型。
电子在原子核外空间内一定的轨道上绕核做高速运动,这些轨道的能量变化是不连续的。(5)量子力学——电子云模型(现代原子结构学说)。
电子云是描述核外电子运动特征的图象,电子云中的小黑点并不是表示原子核外的一个电子,而是表示电子在此空间出现的几率。【针对训练】
1.下列有关化学史知识叙述错误的是 ( )
A.原子—分子学说的建立是近代化学发展史的里程碑
B.俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律,编制了元素周期表
C.意大利科学家阿伏加德罗在总结气体参加化学反应时的体积变化的基础上提出了分子的概念
D.英国科学家道尔顿发现了电子【解题指南】解答本题时要注意以下两点:
(1)准确对应科学家在化学发展史上所作出的贡献及顺序;
(2)道尔顿最早提出科学的原子学说。
【解析】选D。英国科学家汤姆生发现了电子。2.道尔顿的原子学说曾经起了很大作用。他的学说中包含着下述三个论点: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。以现在的观点看,你认为这三个论点中,不确切的是 ( )
A.只有② B.①③ C.②③ D.①②③
【解析】选D。原子可分为原子核和核外电子,①不确切;同种元素的原子又分为不同核素,其质量不相同,②不确切;原子核位于原子的中心,核外电子在原子核外一定空间内做高速运动,③不确切。3.(2015·苏州高二检测)著名科学家居里夫人首先发现某些原子具
有放射性,即原子能自动地放射出一些固定的粒子。一种元素的原
子经过放射变成了另一种元素的原子,据此推断放射出的粒子一定
是 ( )
A.电子 B.中子 C.质子 D.原子核
【解析】选C。元素种类的改变与核内质子数有关,可得放射出的粒子一定是质子。【补偿训练】最早提出科学的原子概念的科学家是 ( )
A.道尔顿 B.阿伏加德罗
C.门捷列夫 D.卢瑟福
【解析】选A。英国科学家道尔顿首先提出了原子概念。二、研究物质结构的意义
1.研究物质结构的意义:
(1)研究物质的结构,能够为设计和合成新物质提供理论基础;揭示物质的结构与性能的关系,可以帮助我们预测物质的性能。
(2)材料是人类社会进步和发展程度的重要标志,研究物质结构对了解材料的结构及结构与性能的关系具有重大意义。
(3)化学已广泛地进入生命科学领域,从分子水平探索生命现象离不开对物质结构的研究。
(4)实现社会的可持续发展,期待着物质结构研究方面的新成果。2.绿色化学:
(1)具体要求。
①无污染,原子经济性反应,100%转化。
②高选择性反应,无毒无害原料,可再生资源,环境友好产品(安全、能降解、可再利用)。
③安全生产工艺,反应过程中应用无毒无害的物质(催化剂或溶剂等),提高能源的利用率。
(2)绿色化学的核心。
利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。【警示】研究物质结构的意义的几点说明
(1)同素异形体的判断关键是要掌握两点。
①它们是结构不同的单质;
②它们由同种元素构成。
(2)结构决定性质,同种元素组成的物质,结构不同,性质有很大差异。
(3)合成新材料须从结构入手,找出性质体现结构的关系。【针对训练】
1.“飞秒(10-15s)化学”是化学研究的新领域。“飞秒化学”使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能。你认为该技术不能观察到的是 ( )
A.原子中原子核的内部结构
B.化学反应中原子的运动
C.化学反应中生成物分子的形成
D.化学反应中反应物分子的分解【解题指南】解答本题时要注意以下两点:
(1)运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动;
(2)最小能观察到原子,对于原子内部结构,该技术是观测不到的。
【解析】选A。从题目中可以看出运用激光光谱技术能够观测化学反应时分子中原子的运动,而化学反应中反应物分子的分解和生成物分子的形成都涉及原子的运动,因而B、C、D都是能观察到的。2.(2015·太原高二检测)当物质的颗粒达到纳米级时,便具有特殊的性质,如由铜片制得的“纳米铜”具有较强的化学活性,在空气中可以自燃。下列说法正确的是 ( )
A.常温下,纳米铜比铜片的金属性强
B.常温下,纳米铜比铜片更易失电子
C.常温下,纳米铜与铜片还原性相同
D.常温下,纳米铜比铜片的氧化性强【解析】选B。因单质铜与“纳米铜”的组成元素相同,则金属的金属性相同,故A错误;因“纳米铜”具有较强的化学活性,在空气中可以自燃,而铜单质与氧气反应需要加热,则“纳米铜”比铜片更易失电子,故B正确;因“纳米铜”在空气中可以自燃,而单质铜不能,则“纳米铜”比铜片的还原性强,故C错误;常温下,“纳米铜”与铜片不具有氧化性,故D错误。【补偿训练】下列不符合当今化学研究方向的是 ( )
A.发现新物质
B.合成新材料
C.研究化学反应的微观过程
D.研究化学反应中原子守恒关系
【解析】选D。当今化学研究的主要方向:发现新物质,A项对;合成新材料,开发新能源,B项对;揭示化学反应的微观过程以及“绿色化学”等,C项对;化学反应中原子守恒关系是以前化学研究的内容,D项错。