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1、
高二化學(xué)選修 3 專題 1 揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘
[ 學(xué)習(xí)目標 ]
1.了解人類探素物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史:原子學(xué)說、元素周期律、對有機化合物認識的發(fā)展、物理
學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)、實驗方法上的發(fā)展;
2.掌握原子結(jié)構(gòu)的演變;
3.了解人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的意義:物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系、合成和分離預(yù)期性質(zhì)的新材料、從分子水平上認識生命現(xiàn)象。
[ 課時安排 ] 1 課時
[ 學(xué)習(xí)內(nèi)容 ]
一、人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史
1.人類探索原子結(jié)構(gòu)的歷史
( 1)公元前 5 世紀,希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認為 :萬物是由大量的不可分割
2、的微粒構(gòu)
成的,即原子。
( 2)19 世紀初,英國科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說,他認為:物質(zhì)由原子組成,原子不能被創(chuàng)造也不能被毀滅,在化學(xué)變化中原子不可再分割,它們的化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中保持不變。
( 3)原子分子論的創(chuàng)立
1811 年 , 阿伏加德羅提出了分子的概念 , 他認為氣體分子是由幾個原子構(gòu)成的 .
1860 年 , 國際化學(xué)界確立了原子分子論 .
2.原子結(jié)構(gòu)模型的演變
( 1) 19 世紀初,英國科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說,他認為原子是微小的不可分割的實心球體 。
( 2) 1897 年,英國科學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子。
19
3、04 年提出“葡萄干面包式”的原子結(jié)構(gòu)模型
( 3) 1911 年英國物理學(xué)家盧瑟福(湯姆生的學(xué)生)提出了帶核的原子結(jié)構(gòu)模型
( 4) 1913 年丹麥物理學(xué)家波爾(盧瑟福的學(xué)生)引入量子論觀點,提出電子在一定軌道上運動的原子結(jié)構(gòu)模型。
( 5)奧地利物理學(xué)家薛定諤提出電子云模型(幾率說)
3.元素周期表的發(fā)現(xiàn)
1869 年,已有 63 種元素為科學(xué)家所認識,門捷列夫?qū)⒏髟匕丛恿康淖兓?lián)系起來,揭示了自然界的一條基本規(guī)律 --- 元素周期律。
4.對有機物認識的進展
碳原子的四價,有機物碳原子成鍵的立體結(jié)構(gòu),有機物分子中鍵的飽和性等相繼被發(fā)現(xiàn)5.物
4、理學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)
19 世紀末 20 世紀初,量子力學(xué)(微觀粒子具有波粒二象性)確立。量子力學(xué)是研究原子
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和分子結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)
6.實驗方法上的改進
光譜、衍射等新方法應(yīng)用于研究原子、分子和晶體結(jié)構(gòu)二、研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的意義
1.揭示物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系(結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)) 。幫助我們預(yù)測物質(zhì)的
性能
2.合成或分離預(yù)測物質(zhì)的新材料
3.從分子水平上認識生命現(xiàn)象
4.實現(xiàn)綠色合成,實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展
[ 科學(xué)探究 ]
閱讀下列一段文字,并據(jù)此回答下列問題:
原
5、子是由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負電的電子構(gòu)成的。 原子核又是由帶正
電的質(zhì)子和不帶電的中子構(gòu)成。
希臘哲學(xué)家德謨克利特是原子學(xué)說的奠基人。 他認為萬物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成
的,并把這些微粒稱為原子(希臘文的原意是“不可分割” )。這是古代原子學(xué)說
英國科學(xué)家道爾頓是近代原子學(xué)說的創(chuàng)始人。 他認為物質(zhì)是由原子構(gòu)成的, 這些原子是不
可分割的實心球體, 同種原子的質(zhì)量和性質(zhì)相同。 道爾頓的原子學(xué)說對化學(xué)的發(fā)展起了十分重要的作用,但他沒有把原子和分子區(qū)分開來,并且仍然認為原子是不可分割的
后來,意大利科學(xué)家阿伏加德羅提出可分子的概念, 指出了分
6、子和原子的區(qū)別與聯(lián)系。 人
人們把物質(zhì)由分子、 原子構(gòu)成的學(xué)說叫原子 - 分子論。 原子 - 分子論的創(chuàng)立, 是近代原子學(xué)說的
發(fā)展是物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展與嘗創(chuàng)新
英國科學(xué)家湯姆生是電子的發(fā)現(xiàn)者, 他認為一切原子中都有電子。 從此,人們開始揭示原
子內(nèi)部的秘密, 認識到原子不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒, 它本身還具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu), 還可以再分
1911 年前后,物理學(xué)家盧瑟福把一束高速運動的 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),過去一直認為原子是“實心球” ,而由
這種“實心球”緊密排列的金箔,竟為
7、大多數(shù) α 粒子暢通無阻地通過,就象金箔不在那似的,
但也有極少數(shù)的 α 粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn),或被筆直彈回。
( 1) 19 世紀末,人們開始揭示原子內(nèi)部的秘密,最早發(fā)現(xiàn)電子的科學(xué)家是
( 2)道爾頓的原子學(xué)說曾起了很大的作用。他的學(xué)說包含有下列三個論點:①原子是不
能再分的粒子 ②同種元素的原子的各種性質(zhì)和質(zhì)量都相同③原子是微小的實心球體從現(xiàn)
代的觀點看,你認為三個論點中不確切的是
( 3)盧瑟福的 α粒子散射實驗得出了金原子結(jié)構(gòu)的一些結(jié)論,試寫出其中的三點答案:( 1)湯姆生;( 2)①②③;
( 3)a. 原子中存在原子核,它占原子中極小體積
b. 原子核帶正電荷,且電荷數(shù)遠大于α 粒子
c. 金的原子核質(zhì)量遠大于 α 粒子
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