2019-2020年高中化學(xué) 《揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘》教案2 蘇教版選修3.doc
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2019-2020年高中化學(xué) 《揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘》教案2 蘇教版選修3 在本課程模塊中,我們將從原子、分子水平上認(rèn)識物質(zhì)構(gòu)成的規(guī)律,以微粒之間不同的作用力為線索,側(cè)重研究不同類型物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì),幫助高中學(xué)生進(jìn)一步豐富物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識,提高分析問題和解決問題的能力。 通過本課程模塊的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)主要在以下幾個方面得到發(fā)展: 1.從科學(xué)家探索物質(zhì)構(gòu)成奧秘的史實中體會科學(xué)探究的過程和方法,增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣; 2.進(jìn)一步形成有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本觀念,初步認(rèn)識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系; 3.能從物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的視角解釋一些化學(xué)現(xiàn)象,預(yù)測物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì); 4.在理論分析和實驗探究過程中學(xué)習(xí)辯證唯物主義的方法論,逐步形成科學(xué)的價值觀。 課時劃分 《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》…………………………………………………………32+4課時 專題1 揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘……………………………………1課時 專題2 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)…………………………………6+1課時 第一單元 原子核外電子的運(yùn)動…………………2+1課時 第二單元 元素性質(zhì)的遞變規(guī)律…………………3課時 專題3 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)………………………………13+2課時 第一單元 金屬鍵 金屬晶體……………………2課時 第二單元 離子鍵 離子晶體……………………2課時 第三單元 共價鍵 原子晶體……………………4+1課時 第四單元 分子間作用力 分子晶體……………3+1課時 專題4 分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)………………………………7+1課時 第一單元 分子構(gòu)型與物質(zhì)的性質(zhì)………………3+1課時 第二單元 配合物是如何形成的…………………3課時 專題5 物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索無止境…………………………………1課時 專題1 揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘 【課標(biāo)要求】 1.了解人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史與價值,認(rèn)識在分子等層次研究物質(zhì)的意義。 2.知道物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的,了解研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本方法和實驗手段。 3.初步認(rèn)識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系,知道物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究有助于發(fā)現(xiàn)具有預(yù)期性質(zhì)的新物質(zhì)。 【教材內(nèi)容展示】 1.人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史:原子學(xué)說、原子分子論、元素周期律的發(fā)現(xiàn)、對有機(jī)物認(rèn)識的進(jìn)展、波粒二象性、量子化學(xué)、實驗方法上的改進(jìn)。 2.研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的意義:揭示物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系、根據(jù)結(jié)構(gòu)預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)、合成或分離預(yù)期性質(zhì)的新材料、從分子水平探索生命現(xiàn)象、研究結(jié)構(gòu)實現(xiàn)綠色合成,促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展。 【教學(xué)內(nèi)容選取建議】 1.學(xué)生對“探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史與意義”已經(jīng)不很系統(tǒng)的知道一些,加之教材所提及的也很簡略,建議對這部分教學(xué)的重點應(yīng)放在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣上??蛇m當(dāng)補(bǔ)充諸如:某些科學(xué)家趣事,金剛石的制造影像,以及有關(guān)高科技、新材料、先進(jìn)儀器的課件等。 2.應(yīng)把專題2第一單元中“人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識歷史”提上來講。這樣既避免了重復(fù),又使學(xué)習(xí)“歷史”完整。 3.建議回憶已學(xué)過的原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識,為下一節(jié)的學(xué)習(xí)做好鋪墊。 專題1 揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘學(xué)案 【課標(biāo)要求】 1.了解人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史; 2.了解研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的意義; 3.掌握原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識。 [思考] 1.大千世界中的物質(zhì)是由什么構(gòu)成的? 2.如何才能獲得具有優(yōu)異性能的新物質(zhì)? 一、人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史 [閱讀] 教材P(2~3)——人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史;P(8~9)——人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識 [交流與討論] 3.是誰最早提出科學(xué)的原子概念?人們通常稱的原子之父又是誰? 4.原子學(xué)說的基本要點是什么?它能否解釋“1體積的氯氣和1體積的氫氣生成2體積的氯化氫”?試分析原子學(xué)說缺陷所在。 5.是誰最早提出了分子的概念?原子分子論的基本要點是什么?基本要點是什么? 6.俄國化學(xué)家________________總結(jié)出元素周期律:元素的性質(zhì)隨著______的變化而呈現(xiàn)周期性變的化。他排出的第一張元素周期表包含_____種元素。元素周期律從理論上指導(dǎo)了化學(xué)元素的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。 7.19世紀(jì)中葉以后,對有機(jī)物認(rèn)識有何進(jìn)展? 8.物理學(xué)上的那些重大發(fā)現(xiàn)提供了分析原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)? 9.研究原子、分子和晶體結(jié)構(gòu)的實驗方法有何發(fā)展? 10.人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,每前進(jìn)一步都是建立在_______的基礎(chǔ)上的,最有影響的兩位物理學(xué)家是________和_________,前者是通過________________實驗提出原子結(jié)構(gòu)的有核模型,后者研究了______________后,大膽地引入量子論觀點,提出了新的原子結(jié)構(gòu)模型。 11.原子結(jié)構(gòu)模型的演變歷史說明了什么科學(xué)道理? 一、人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史 2、原子分子論 阿伏加德羅 3、元素周期律(表) 門捷列夫 4、對有機(jī)物認(rèn)識的進(jìn)展 碳原子的四價 碳原子成鍵的立體構(gòu)型 分子中價鍵的飽和性 有機(jī)合成可“按圖索驥” 5、物理學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn) 電子 氫原子光譜 元素的放射性 微粒的波粒二象性(量子力學(xué)) 6、實驗方法上的改進(jìn) 紅外光譜 電子顯微 原子吸收光譜 X射線衍射 玻爾研究氫原子光譜時,引入量子論觀點,提出了新的量子觀原子結(jié)構(gòu)模型 盧瑟福根據(jù)α粒子散射現(xiàn)象,提出了帶核的“行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)”的原子結(jié)構(gòu)模型 古希臘德謨克里特等哲學(xué)家的原子論思想 道爾頓最早提出科學(xué)的原子學(xué)說 湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子,提出了“葡萄干面包式”的原子結(jié)構(gòu)模型 原子的量子力學(xué)模型 1、人類探索原子結(jié)構(gòu)的歷史 [觀看] 金剛石的制造影像,C60和碳納米管的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用、部分新型材料、DNA結(jié)構(gòu)等課件。 [閱讀] 教材P(4~6) [思考、交流、討論] 1.碳的四種同素異形體在性質(zhì)和用途上有極大差異的原因是什么? 2.教材P(5)“交流與討論” 3.教材P(6)“交流與討論” 4.試總結(jié)研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的意義。 二、研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的意義 2、根據(jù)結(jié)構(gòu)預(yù)測物質(zhì)性質(zhì) 3、合成或分離預(yù)期性質(zhì)的新材料 4、從分子水平探索生命現(xiàn)象 5、研究結(jié)構(gòu)實現(xiàn)綠色合成,促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展 如 1、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)體現(xiàn)結(jié)構(gòu) 金剛石 石墨 C60 碳納米管 結(jié)構(gòu)不同,性質(zhì)不同 碳的四種同素異形體 2. n A m Z p 中各字母所代表的意義是什么? +| +| [思考] 1.在《必修1》中學(xué)過原子結(jié)構(gòu)的初步知識,你能否較為具體的說一說原子的組成及各部分的特征?存在那些等量關(guān)系? 3.元素、核素、同位素三者有何異同? 三、原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識 電子特征 核外電子 原子核 1、原子 中子 質(zhì)子 組成 ③是元素分類本質(zhì)依據(jù) ①質(zhì)量數(shù)約為1,帶1個單位正電荷 ②質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù)=核外電子數(shù) ①質(zhì)量數(shù)為1,不帶電 ②中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)(N=A-Z) ③同種元素,中子數(shù)不同則形成同位素 特征 ① 位于原子中心,體積小,質(zhì)量比重大——由于電子質(zhì)量小,原子的質(zhì)量主要集中在核上 ② 化學(xué)變化中核不變 ① 體積小,質(zhì)量約為質(zhì)子質(zhì)量的1/1836,帶1個單位負(fù)電荷,負(fù)電荷數(shù)=核所帶正電核數(shù),故原子不顯電性 ② 核外電子數(shù)=核電核數(shù)=原子序數(shù) ③ 主族元素的化學(xué)性質(zhì)主要決定于最外層電子數(shù) 位置:在原子核外分層排布 2、重要關(guān)系式: 核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù) 質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N) 離子電荷=質(zhì)子數(shù)-核外電子數(shù) 質(zhì)子數(shù)(Z)=陽離子的核外電子數(shù)+陽離子的電荷數(shù) 質(zhì)子數(shù)(Z)=陰離子的核外電子數(shù)-陰離子的電荷數(shù) 質(zhì)量數(shù)(A)≈該同位素的相對原子質(zhì)量 3、 三素”比較: 元素——具有相同核電荷數(shù)(即核內(nèi)質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱。元素的種類由質(zhì)子數(shù)決定,與中子數(shù)、電子數(shù)無關(guān)。如:11H、12H+、T、D2 是氫元素的四種不同粒子。 核素——具有一定質(zhì)子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子。核素即原子,其種類由質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)決定。絕大多數(shù)元素都存在不同種核素,但有些元素只有一種核素。 同位素——質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)(或質(zhì)量數(shù))不同的原子的互稱。 ① 常見同位素舉例 氕(11H)、氘(重氫,D或12H)、氚(超重氫,T或31H),12C、13C、14C,16O、17O、18O,3517Cl、3717Cl,23492U、23592U、23892U。 ② 同位素是同種元素的不同原子,不同元素的原子不是同位素。 ③ 同位素的物理性質(zhì)不同,但它們的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同。 ④ 同位素的不同原子構(gòu)成的單質(zhì)是化學(xué)性質(zhì)幾乎相同的不同單質(zhì)。 ⑤ 同位素構(gòu)成的化合物是不同的化合物,如H2O、D2O、T2O,其物理性質(zhì)不同,化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。 ⑥ 天然穩(wěn)定存在的同位素,無論游離態(tài)還是化合態(tài),各同位素所占的原子分?jǐn)?shù)一般不變。 ⑦ 元素的相對原子質(zhì)量是這種元素的各同位素的原子質(zhì)量的平均值。 ⑧ 如果用各同位素的質(zhì)量數(shù)代替相對原子質(zhì)量進(jìn)行以上計算,則得到元素的近似相對原子質(zhì)量。 ⑨ 同位素的應(yīng)用較廣,可以利用12H、31H制造氫彈,利用23592U制造原子彈和作核反應(yīng)堆的燃料,利用放射性同位素給金屬制品探傷、抑制馬鈴薯和洋蔥等發(fā)芽,延長貯存保鮮期。在醫(yī)療方面,可以利用某些同位素放射出的射線治療腫瘤等。 [練習(xí)] 1.在物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的歷史上,首先提出原子始一個實心球體的是( ) A. 湯姆生 B. 盧瑟福 C. 道爾頓 D. 玻爾 2.在1911年前后,物理學(xué)家盧瑟福把一束高速運(yùn)動的α粒子(質(zhì)量數(shù)為4的帶2個單位正電荷的氦原子核),射向一片極薄的金箔。他驚奇的發(fā)現(xiàn),過去一直認(rèn)為原子是“實心球”,而由這種“實心球”緊密排列成的金箔,竟為大多數(shù)α粒子暢通無阻得通過,就像金箔不在那兒似的,但也有極少數(shù)的α粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn),或筆直的彈回。根據(jù)上述實驗現(xiàn)象能的出關(guān)于金箔中Au原子結(jié)構(gòu)的一些結(jié)論,試寫出其中的三點: A __________________________________________; B___________________________________________; C___________________________________________。 3. 13C—NMR(核磁共振)、15N—NMR可用于測定蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的空間結(jié)構(gòu),Kuit WU Thrich等人為此獲得xx年諾貝爾化學(xué)獎。下面有關(guān)13C、15N敘述正確的是( ) A. 13C與15N有相同的中子數(shù) B. 13C與C60互為同素異形體 C. 15N與14N互為同位素 D. 15N的核外電子數(shù)與中子數(shù)相同 4. 已知氧元素有三種穩(wěn)定同位素:168O、178O、188O,氧氣中存在幾種氧分子?它們的近似相對分子質(zhì)量有幾種? 5. 有關(guān)元素周期表的敘述正確的是( ) A.元素周期表是由蘇聯(lián)化學(xué)家門捷列夫初繪 B.門捷列夫是在夢中想到周期表 C.最初的元素周期表是按原子內(nèi)質(zhì)子數(shù)由少到多排的 D.初排元素周期表時共有元素92種 1.道爾頓不是那種天資卓著的人,但他勤奮、刻苦、百折不撓。以他做氣象觀測記錄為例,從21歲直到他臨終的前一天,他從未停過氣象紀(jì)錄。在他生命的最后一天,他仍頑強(qiáng)的記下了那天的氣壓和溫度數(shù)據(jù),在“微雨”兩字的旁邊,是一大滴的墨跡,說明此時的他實際上已經(jīng)很難控制自己的行動了。 2.門捷列夫1834年生于俄國的西伯利亞西部的一個小城鎮(zhèn)——托波爾斯克。父親是個懂得教育規(guī)律的中學(xué)校長,母親是個剛強(qiáng)能干的婦女,有一個良好的家庭環(huán)境,從小對事物有廣泛的興趣和驚人的探索精神。 當(dāng)他十三歲的時候,父親病故了,母親擔(dān)負(fù)起繁重的撫養(yǎng)十七個孩子的任務(wù)。1849年中學(xué)畢業(yè)后,母親千里迢迢送他去莫斯科上大學(xué),但未能如愿,費盡周折,1850年才考取了彼得堡師范學(xué)院的物理系。1855年門捷列夫以優(yōu)異的成績完成了學(xué)業(yè),次年獲得“物理和化學(xué)碩士”學(xué)位。1859年到德國海得爾堡深造,受到德國的化學(xué)家羅的特、本生和物理學(xué)家基爾霍夫的教導(dǎo),學(xué)到大量化學(xué)和物理學(xué)知識。1865年獲得博士學(xué)位,1867年懷著報效祖國的意愿回到了彼得堡大學(xué),成為彼得堡大學(xué)最年輕的教授。在這里他一直工作到1890年辭職,1907年1月20日因心肌梗塞與世長辭了。 [課外閱讀]- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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