课件13张PPT。专题1 揭示物质结构的奥秘宇宙是由什么东西构成的？
最早可以追溯到公元前450年以前，我国当时的哲学家
墨翟（公元前479—381）说，“非半不斫（zhuó）则
不动，说在端” ，意思是物质到了没有一半的时候，
就不能掰开它了。他称物质的微粒为“端”，意思是不能再被
分割的质点。与此同时，
公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特提出古典原子论：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子，物质分割只能到原子为止。德谟克利特 1.古希腊德谟克利特 古典原子论道尔顿原子模型19世纪初，英国科学家道尔顿提出 近代原子学说，他认为原子是微小 的不可分割的实心球体。2.道尔顿 近代原子论(1803)不同元素化合时，这些元素的原子按简单整数比结合成化合物。化学元素均由不可再分的原子构成；原子在一切化`学变化中均保持其不可再分性；同一种元素的原子在质量和性质上都相同，不同的元素在质量和性质上都不相同；道尔顿错误错误错误直到 1811年，意大利物理学家阿佛加德罗
(A．Avogadro，1776-1856)提出分子概念加以补充，
发展成为“原子-分子论”。原子是一个半径大约为10—10米的球体，正电荷均匀地分布于整个球体，电子则稀疏地嵌在球体中，这是一个类似葡萄干面包的原子模型3. 1903年 英国汤姆逊葡萄干面包原子模型卢瑟福（E．Rutherford）的“行星模型”。卢瑟福用α粒子束（He2+）轰击一块金箔，并用荧光屏探测α粒子（He2+）方向改变的程度。ZnS屏4.卢瑟福带核原子结构模型的提出依(1911)据：通过?粒子散射实验，卢瑟福提出了原子结构的行星模型：
原子是由带正电荷的质量很集中的很小的原子核和它外面运动着的带负电荷的电子组成的一个体系，就像行星绕太阳运转一样。补充（不做要求）： 虽然，卢瑟福的行星模型能成功地解释一些现象，但它立即遭到全世界大多数科学家反对。因为根据经典物理理论，任何作加速运动的电荷都要辐射电磁波，这必然引起两种后果：1，不断辐射能量，电子将沿螺旋线渐渐趋近原子核，最后落到核中而湮没。2，电子不停的，连续的辐射电磁波，电磁波的波长会发生连续的变化，因此，所有的原子都应发射连续光谱。新的问题：事实并非如此：首先：从未发生过原子塌缩的现象。
其次：原子在正常情况下不辐射电磁波这些现象卢瑟福也无法解释，那该怎么办呢？
5.波尔原子模型(1913) 尼尔斯·波尔（Niels Henrik David Bohr, 1885-1962）因原子结构和原子辐射的研究，获得了1922年的诺贝尔物理学奖。
他把卢瑟福的有核原子模型和普朗克的量子论结合起来，提出了著名的“波尔理论”——原子的定态假设和频率法则。
他的电子波动模型就是对电子粒子模型的补充。
p8
波尔原子模型6.电子云模型在奥地利科学家薛定谔所建立的波动方程的基础上，迅速发展起一门新的学科：量子力学。这是现代研究原子，分子结构的理论依据。电子云：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机率。
电子云密度大的地方说明电子出现的机会多，而电子云密度小的地方说明电子出现的机会少。电子云人类认识
原子的
历史进程课件43张PPT。（1）、 公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。一.人类探索物质结构的历史1．人类探索原子结构的历史（2）、19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为： 物质由原子组成，原子不能被创造也不能被毁灭，在化学变化中原子不可再分割，它们的化学性质在化学反应中保持不变。（3）、1811年,阿伏加德罗提出了分子的概念,他认为气体分子是由几个原子构成的。
1860年，国际化学界确立了原子分子论。2.原子结构模型的演变 (1)、19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小 的不可分割的实心球体。 (2)、 1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。 1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型。(3)、1911年英国物理学家卢瑟福（汤姆生的学生）提出了带核的原子结构模型。(4)、1913年丹麦物理学家波尔（卢瑟福的学生）引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型。
(5)电子云模型 （几率说）人类认识
原子的
历史进程小结1869年，已有63种元素为科学家所认识，门捷列夫将各元素按原子量的变化联系起来，揭示了自然界的一条基本规律---元素周期律。3．元素周期表的发现19世纪中叶以后，近现代对物质结构的认识有了飞速发展。
碳原子的四价，有机物碳原子成键的立体结构，有机物分子中键的饱和性等相继被发现4．对有机物认识的进展 19世纪末20世纪初，量子力学（微观粒子具有波粒二象性）确立。量子力学是研究原子和分子结构的理论基础。5．物理学上的重大发现6．实验方法上的改进光谱、衍射等新方法应用于研究原子、
分子和晶体结构红外光谱仪电子显微镜原子吸收光谱仪X射线衍射仪红外光谱仪电子显微镜原子吸收光谱仪X射线衍射仪启示：人类对原子结构认识的逐渐深入，都是建立在实验研究基础上的，实验是揭示原子结构的重要手段。
汤姆生、卢瑟福、玻尔等几代师生都是诺贝尔科学奖获得者，他们勇于怀疑科学上的“定论”，不迷信权威，为科学的发展作出了重要贡献。自然科学就是在不断探索中修正错误而前进的。科
学
探
究阅读下列一段文字，并据此回答下列问题：
原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负
电的电子构成的。原子核又是由带正电的质子和不带电
的中子构成。
希腊哲学家德谟克利特是原子学说的奠基人。他认为
万物是由大量的不可分割的微粒构成的，并把这些微粒
称为原子（希腊文的原意是“不可分割”）。这是古代原
子学说
英国科学家道尔顿是近代原子学说的创始人。他认为
物质是由原子构成的，这些原子是不可分割的实心球体，
同种原子的质量和性质相同。道尔顿的原子学说对化学
的发展起了十分重要的作用，但他没有把原子和分子区
分开来，并且仍然认为原子是不可分割的 后来，意大利科学家阿伏加德罗提出可分子的概念，
指出了分子和原子的区别与联系。人人们把物质由分子、
原子构成的学说叫原子-分子论。原子-分子论的创立，
是近代原子学说的发展是物质结构理论的发展与创新
英国科学家汤姆生是电子的发现者，他认为一切
原子中都有电子。从此，人们开始揭示原子内部的秘密，
认识到原子不是构成物质的最小微粒，它本身还具有复
杂的结构，还可以再分
1911年前后，物理学家卢瑟福把一束高速运动的α
粒子（质量数为4的带2个单位正电荷的氦原子核），
射向一片极薄的金箔。他惊奇的发现，过去一直认为
原子是“实心球”，而由这种“实心球”紧密排列的金箔，
竟为大多数α粒子畅通无阻地通过，就象金箔不在那
似的，但也有极少数的α粒子发生偏转，或被笔直弹回。科
学
探
究（1）19世纪末，人们开始揭示原子内部的秘密，最早
发现电子的科学家是
（2）道尔顿的原子学说曾起了很大的作用。他的学说
包含有下列三个论点：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从现代的观点看，
你认为三个论点中不确切的是
（3）卢瑟福的α粒子散射实验得出了金原子结构的一些
结论，试写出其中的三点答案：（1）汤姆生；（2）①②③；
（3）a.原子中存在原子核，它占原子中极小体积
b.原子核带正电荷，且电荷数远大于α粒子
c.金的原子核质量远大于α粒子科
学
探
究α粒子散射实验二.研究物质结构的意义1．揭示物质的结构和性能之间的关系（结构决定性质，性质反映结构）。
帮助我们预测物质的性能
2．合成或分离预测物质的新材料
3．从分子水平上认识生命现象
4．实现绿色合成，实现社会的可持续 发展碳的三种同素异形体和碳纳米管的结构模型思考: 以上物质都是由碳元素组成的,但为什么它们的性质和用途却存在很大的差异,为什么?结构决定性质 物质世界五光十色、千变万化
归根结底
由物质的组成、结构决定 研究物质世界，就是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律。万事皆有缘
宏观物质的性质、变化规律缘由于微观物质。
化学研究什么？
物理 化学 物理.
化学主要是研究化合物的组成、结构、性质
数学、物理、化学是一切自然科学的基础科学，或称为中心科学。宏观物质亚微观结构分子原子基本粒子 化学研究物质的总体思路
化合物的性质化合物存在
的状态化学反应的
历程能量最
低原理电子效应空间效应信息科学光导纤维内窥镜形状记忆合金发动机形状记忆合金生命科学氨基酸DNA材料科学纳米材料制备高效太阳能电池 南理工纳米材料工程中心 环境科学太阳灶专题1 揭示物质结构的奥秘
【课标要求】 1．了解人类探索物质结构的历史与价值，认识在分子等层次研究物质的意义。 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．初步认识物质的结构与性质之间的关系，知道物质结构的研究有助于发现具有预期性质的新物质。
【教材内容展示】 1.人类探索物质结构的历史：原子学说、原子分子论、元素周期律的发现、对有机物认识的进展、波粒二象性、量子化学、实验方法上的改进。 2.研究物质结构的意义：揭示物质的结构与性能的关系、根据结构预测物质性质、合成或分离预期性质的新材料、从分子水平探索生命现象、研究结构实现绿色合成，促进社会可持续发展。
【教学内容选取建议】 1.学生对“探索物质结构的历史与意义”已经不很系统的知道一些，加之教材所提及的也很简略,建议对这部分教学的重点应放在激发学生学习的兴趣上。可适当补充诸如：某些科学家趣事，金刚石的制造影像，以及有关高科技、新材料、先进仪器的课件等。 2.应把专题2第一单元中“人类对原子结构的认识历史”提上来讲。这样既避免了重复，又使学习“历史”完整。 3.建议回忆已学过的原子结构的基础知识，为下一节的学习做好铺垫。
专题1 揭示物质结构的奥秘学案
【课标要求】 1.了解人类探索物质结构的历史； 2.了解研究物质结构的意义； 3.掌握原子结构的基础知识。
[思考] 1.大千世界中的物质是由什么构成的？ 2.如何才能获得具有优异性能的新物质？
一、人类探索物质结构的历史
[阅读] 教材P(2～3)——人类探索物质结构的历史；P(8～9)——人类对原子结构的认识
[交流与讨论] 3.是谁最早提出科学的原子概念？人们通常称的原子之父又是谁？ 4.原子学说的基本要点是什么？它能否解释“1体积的氯气和1体积的氢气生成2体积的氯化氢”？试分析原子学说缺陷所在。 5.是谁最早提出了分子的概念？原子分子论的基本要点是什么？基本要点是什么？ 6.俄国化学家________________总结出元素周期律：元素的性质随着______的变化而呈现周期性变的化。他排出的第一张元素周期表包含_____种元素。元素周期律从理论上指导了化学元素的发现和应用。 7.19世纪中叶以后，对有机物认识有何进展？ 8.物理学上的那些重大发现提供了分析原子结构和分子结构的理论基础？ 9.研究原子、分子和晶体结构的实验方法有何发展？ 10.人类对原子结构的认识，每前进一步都是建立在_______的基础上的，最有影响的两位物理学家是________和_________，前者是通过________________实验提出原子结构的有核模型，后者研究了______________后，大胆地引入量子论观点，提出了新的原子结构模型。 11.原子结构模型的演变历史说明了什么科学道理？
[观看] 金刚石的制造影像，C60和碳纳米管的结构和应用、部分新型材料、DNA结构等课件。
[阅读] 教材P(4～6)
[思考、交流、讨论] 1.碳的四种同素异形体在性质和用途上有极大差异的原因是什么？ 2.教材P(5)“交流与讨论” 3.教材P(6)“交流与讨论” 4.试总结研究物质结构的意义。
[思考] 1.在《必修1》中学过原子结构的初步知识，你能否较为具体的说一说原子的组成及各部分的特征？存在那些等量关系？ 3.元素、核素、同位素三者有何异同？
三、原子结构的基础知识
三素”比较： 元素——具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称。元素的种类由质子数决定，与中子数、电子数无关。如：11H、12H+、T、D2 是氢元素的四种不同粒子。 核素——具有一定质子数和一定中子数的一种原子。核素即原子，其种类由质子数和中子数决定。绝大多数元素都存在不同种核素，但有些元素只有一种核素。 同位素——质子数相同，中子数（或质量数）不同的原子的互称。
常见同位素举例
氕（11H）、氘（重氢，D或12H）、氚（超重氢，T或31H）,12C、13C、14C，16O、17O、18O，3517Cl、3717Cl，23492U、23592U、23892U。
同位素是同种元素的不同原子，不同元素的原子不是同位素。
同位素的物理性质不同，但它们的化学性质几乎完全相同。
同位素的不同原子构成的单质是化学性质几乎相同的不同单质。
同位素构成的化合物是不同的化合物，如H2O、D2O、T2O，其物理性质不同，化学性质几乎相同。
天然稳定存在的同位素，无论游离态还是化合态，各同位素所占的原子分数一般不变。
元素的相对原子质量是这种元素的各同位素的原子质量的平均值。
如果用各同位素的质量数代替相对原子质量进行以上计算，则得到元素的近似相对原子质量。
同位素的应用较广，可以利用12H、31H制造氢弹，利用23592U制造原子弹和作核反应堆的燃料，利用放射性同位素给金属制品探伤、抑制马铃薯和洋葱等发芽，延长贮存保鲜期。在医疗方面，可以利用某些同位素放射出的射线治疗肿瘤等。
[课外阅读]
