2019-2020年高中化学 专题1 揭示物质的奥秘教学设计 苏教版选修3.doc

2019-2020年高中化学 专题1 揭示物质的奥秘教学设计 苏教版选修3课标要求1了解人类探索物质结构的价值，认同“物质结构的探索是无止境”的观点，认识在原子、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。课标解读 1.能列举研究物质结构的一般方法。2了解人类探索物质结构的演变史。3能列举研究物质结构的意义。教学地位1本专题对教材中的知识要求相对较低，主要是通过课堂讨论与交流，通过媒体与网络等途径查询相关资料，领略科学探索的魅力，以此来了解化学科学的发展与人类探索物质世界的关系。2通过查阅20世纪化学发展过程中的重大事件资料，了解化学科学发展的基本特征和21世纪化学科学发展的趋势，感受科学家探索物质结构的奥秘的过程和方法，培养学习化学的兴趣，养成乐于探究的精神，体验科学探究的艰辛与喜悦，领略化学物质结构世界的奇妙与和谐之美。新课导入建议思考下列问题：(1)化学变化中的最小微粒是什么？(2)构成物质的粒子有哪些？(3)原子结构如何？从19世纪初到20世纪20年代，科学家们经历了一个多世纪的探索，终于揭开了原子结构的奥秘，在此基础上进一步揭开了分子结构、晶体结构的奥秘。物质结构的研究为创造新物质做出了辉煌的成就。你想知道揭示物质结构奥秘的过程吗？你还想知道研究物质结构的方法吗？请跟我一起走进“专题1 揭示物质结构的奥秘”一节。教学流程设计课标解读重点难点1.了解物质结构探索发展的历史与人类物质文明进步的密切联系。2.认识物质结构的探索与研究对人类文明发展与进步的重要意义。3.初步掌握研究物质结构的一般方法。1.了解人类探索物质结构的历史与价值，能列举人类认识原子结构的历史进程。(重点)2.能列举研究物质结构的一般方法。(难点)探索物质的微观结构1.学习物质结构知识的意义(1)物质的组成、结构物质的性质与变化。(2)学习有关物质结构的知识，可以帮助我们更好地解释和预测物质的性质与变化。2研究物质结构的一般方法(1)方法列举(2)分析原子、分子结构的理论基础：量子力学。(3)现代研究物质结构的实验方法：光谱和衍射实验。(4)几种测定物质组成和结构的仪器红外光谱仪电子显微镜原子吸收光谱仪X射线衍射仪等1上网查阅并交流原子结构模型的演变史。【提示】道尔顿的原子学说汤姆生的“葡萄干布丁”模型卢瑟福的核式模型玻尔电子分层排布模型量子力学模型。研究物质结构的意义1.人类探索物质结构的历史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。2目前，人们能够合成自然界中不存在的物质，人们能不能制造出自然界中不存在的元素？【提示】能。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。道尔顿的原子学说英国科学家道尔顿是近代原子学说的创始人，他最早提出科学的原子概念，并在此基础上，提出原子学说。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，同种原子的性质和质量都相同。道尔顿的原子学说包含四个要点，有的要点具有一定的局限性。道尔顿的原子学说曾经对人类探索物质的微观结构起了很大的作用。他的学说中包含下列三个论点：原子是不能再分的粒子；同种原子的各种性质和质量都相同；原子是微小的实心球体。用现在的观点看，你认为这三个论点中不确切的是()A只有BCD【解析】原子可分为原子核和核外电子，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高速运动，不确切。【答案】B1今有下列粒子：CO2CO3C1H2HD(1)属于同位素的是_(2)属于同素异形体的是_(3)与的性质相同吗？_。【解析】(1)质子数相同、中子数不同的原子互为同位素，符合。(2)由同种元素形成不同性质的单质，互为同素异形体，符合。(3)1H2与HD均为氢气单质，构成二者分子的原子不同，其质量不同，物理性质不同，但化学性质二者几乎是相同的。【答案】(1)(2)(3)物理性质不同，化学性质相同揭开原子结构的奥秘1英国科学家汤姆生是电子的发现者，他认为一切原子中都含有电子。从此，人们开始揭开原子内部的秘密，认识到原子不是构成物质的最小微粒，它本身具有复杂的结构，还可以再分。21911年，英国物理学家卢瑟福通过粒子的散射实验，提出了原子结构有核模型。他认为原子的质量主要集中在原子核上，电子在原子核外空间做高速运动。由于卢瑟福对原子结构研究的杰出贡献，人们称他为“原子之父”。31913年，丹麦物理学家玻尔提出了轨道原子结构模型。玻尔在研究氢原子光谱后认为：电子在原子核外空间内的一系列稳定的轨道上绕核做高速运动。420世纪，现代科学家提出了电子云模型(现代原子结构学说)。原子结构模型是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹。一种模型代表了人类对原子结构认识的一个阶段。下面是几种原子结构模型：道尔顿原子模型：原子是组成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球体。汤姆生原子模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多带负电荷的电子，中和了正电荷，从而形成了电中性的原子。卢瑟福原子模型：在原子的中心有一个带正电的核，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道运转，就像行星环绕着太阳运转一样。玻尔原子模型：电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速运动。根据以上科学家对原子模型的描摹，结合你学过的有关原子结构的知识，请你给原子一个正确的描述。【解析】在表述时，可以从不同的角度对原子进行描述，答案不是唯一的，但不能违背客观事实和科学研究的大方向。【答案】原子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，原子核由质子和中子构成，核外电子分层运动。(答案合理即可)2在原子结构的核式模型的基础上，进一步建立起核外电子分层排布的原子结构模型的科学家是()A道尔顿B汤姆生C玻尔D卢瑟福【答案】C【教师备课资源】(教师用书独具)卢瑟福的粒子散射实验在1911年前后，新西兰出生的物理学家卢瑟福把一束变速运动的粒子(质量数为4的带2个正电荷的微粒)，射向一片极薄的金箔，他惊奇地发现，过去一直认为原子是“实心球”，而由这种“实心球”紧密排列而成的金箔，竟让大多数粒子畅通无阻地通过，就像金箔不在那儿似的，但也有极少量的粒子发生偏转，或被笔直地弹回。根据卢瑟福的粒子散射实验现象可推测出金箔中金原子结构的一些结论，据此请填写下列空白：(1)原子中存在_，且只占原子体积的很小一部分。(2)金原子核带_电荷，且电荷数远大于粒子的电荷数，两者产生静电_作用。(3)金原子的质量远_(填“大于”“小于”或“等于”)粒子的质量。【解析】极薄的金箔，竟让变速运动的大多数粒子畅通无阻地通过，证明原子不是实心的球体，内部有“广阔”的空间。有极少数粒子被笔直地弹回，证明了原子核的存在，但占原子极小的体积，否则大部分粒子不能畅通无阻地通过；同时证明金原子核的质量远大于粒子的质量，否则金原子核将有被粒子弹出的可能；还能证明金原子核所带电荷种类与粒子相同，否则两者就会相互吸引；又能证明金原子核所带电荷数远大于粒子，否则偏转的就不会是粒子，而是金原子核。【答案】(1)原子核(2)正排斥(3)大于119世纪末，开始揭开原子内部的秘密，最早发现电子的科学家是()A意大利物理学家阿伏加德罗B法国化学家拉瓦锡C英国科学家汤姆生D英国科学家道尔顿【答案】C2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】英国科学家道尔顿首先提出了原子概念。【答案】A3下列对不同时期原子结构模型的提出时间排列正确的是()电子分层排布模型“葡萄干布丁”模型量子力学模型道尔顿原子学说核式模型A BC D【解析】道尔顿学说1803年，“葡萄干布丁”模型1903年，核式模型1911年，电子分层排布模型1913年，量子力学模型20世纪20年代。【答案】C4下列说法中，正确的是 ()A原子是不可再分的B原子中肯定含有中子C原子由原子核和核外电子构成，原子核又可以分为质子和中子，然后不能再分D随着科学的发展，人们发现原子组成中还存在更小的微粒，如夸克【解析】原子是化学变化中最小的微粒，但其可以分为原子核和核外电子，原子核又分为质子和中子。随着科学的进步，发现质子和中子还可以分为更小的微粒。【答案】D5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】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。【答案】D6科学家正在设法探寻“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量，但电荷符号相反。(1)若有粒子(即氦离子)的反粒子，则该粒子的质量数为_，电荷数为_，反粒子符号可表示成_。(2)近几年，欧洲和美国的科研机构先后宣布，他们分别制造出9个和7个反氢原子，这是人类探索反物质的一大进步。试推测反氢原子的构造是 _。A由1个带正电荷的质子与1个带负电荷的电子构成B由1个带负电荷的质子与1个带正电荷的电子构成C由1个不带电荷的中子与1个带负电荷的电子构成D由1个带负电荷的质子与1个带负电荷的电子构成【解析】所谓反物质，它的原子核是由反质子和反中子构成的，带负电荷。在茫茫宇宙中是否有反物质的存在，这是目前物理学家和天体学家关注的焦点。本题立足于化学原子的组成，拓宽视野，培养勇于探索的精神。【答案】(1)42He2(2)B1最早提出科学的分子概念的科学家是()A道尔顿B阿伏加德罗C门捷列夫 D卢瑟福【解析】道尔顿、门捷列夫、卢瑟福和阿伏加德罗的主要贡献分别是提出原子学说、元素周期律、原子的有核模型和分子的概念，B项正确。【答案】B2门捷列夫的突出贡献是() A提出原子学说 B提出分子学说C发现元素周期律 D发现能量守恒定律【解析】门捷列夫的贡献是发现了元素周期律并绘制出第一张元素周期表。A、B两项分别为道尔顿和阿伏加德罗的贡献。【答案】C3(xx杭州高二质检)科学家已成功合成了少量O4(OOOO)，有关O4的说法正确的是()AO4与O3、O2互为同素异形体BO4比O2稳定C相同质量的O4与O3所含原子个数比为43DO4的摩尔质量是64 g【解析】O4是一种新的氧分子，A正确；能在自然界稳定存在的物质，化学性质较稳定，故O2稳定，B错误；相同质量时，O原子个数比为11，C错误；摩尔质量的单位是gmol1，D错误。【答案】A4科学研究发现铂的两种化合物(短线表示化学键)有不同的特性，其中a具有抗癌作用，而b没有。下列正确的说法是()Aa、b分子中，Pt原子与2个Cl原子、2个N原子间形成的结构与CH2Cl2相似Ba、b是不同物质Ca、b互为同素异形体Da、b是同一物质【解析】a、b两种分子的结构都是四边形，但它们中的Cl与NH2所处位置不同，前者是顺式，后者是反式，互为顺反异构体；a、b结构不同，化学性质不同，不是同一物质；同素异形体是对于单质而言的，不能用于化合物。【答案】B5用化学方法不能实现的是()A生成一种新分子 B生成一种新离子C生成一种新原子 D生成一种新单质【解析】化学反应中，元素的种类不变，不会有新原子生成。A生成一种新分子，如：H2Cl2HCl，正确；B生成一种新离子，如：NaH2ONaOHH2，正确；D生成一种新单质，如：AlFe2O3FeAl2O3，正确。【答案】C6“飞秒(1015 s)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，你认为利用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【解析】运用激光光谱技术可观测化学反应时分子中原子的运动。分子的形成和分解都是通过原子的运动完成的，化学反应的最小微粒是原子，无法观察到原子中原子核的内部结构。【答案】A7历史事实表明，没有新材料的出现，就没有科技与生产发展的突破。信息高速公路的建立在于寻找新的信息材料。下列材料可作为信息材料的是()A铜线 B化纤C橡胶 D光导纤维【解析】光导纤维的主要成分是SiO2。【答案】D8按照元素周期表中元素的位置，从A族的硼到A族的砹连接的有一条折线，我们能从分界线附近找到()A耐高温材料 B新型农药材料C半导体材料 D新型催化剂材料【解析】因为分界线是金属和非金属元素的分界线，所以能找到半导体材料。非金属性较强的区域可找到制农药的元素如F、Cl、S、P等。过渡区金属可找到耐高温、耐腐蚀的材料，也可寻找特殊反应的催化剂。【答案】C9我国科学家成功合成的3 mm长的管状定向碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)大、密度小(只有钢的四分之一)、熔点高、化学稳定性好的特点，因而被称为“超级纤维”。下列对碳纤维的说法不正确的是()A它是制造飞机的理想材料B它的主要组成元素是碳C它的结构与石墨不同D碳纤维复合材料为一种高分子化合物【解析】碳纤维显然主要是由碳元素组成，B正确，D错误；由于碳纤维具有“强度高、刚度大、密度小、熔点高、化学稳定性好”的特点，所以A正确；由于碳纤维的物理性质不同于石墨，所以它们的结构不同，C正确。【答案】D10在探索生命奥秘的过程中，科学家们认识到生命细胞的组成和元素周期表有密切的关系。约占人体总质量99.95%的11种常量元素均位于周期表前20号元素之内，其余0.05%由10多种人体不可缺少的微量元素组成。在微量元素中，只有B、F和Si位于短周期，其余均属于第4周期或第5周期。在常量元素中，除H、N、P外，在现在的元素周期表含有的元素中(写出元素符号)：(1)原子最外层电子数是最内层电子数2倍的是_。(2)能显示化合价最多的元素是_，跟它处在同一周期的还有一种非金属元素是_。(3)原子半径最大的是_，它的相邻元素是_。(4)剩余的两种元素，它们的离子的电子层结构相同，且带电量也相同，但符号相反。这两种元素是_和_。【解析】(1)最外层为最内层电子数2倍而最内层电子数为2，则符合条件的且属于前20号元素的为，而Si为微量元素，所以符合条件的为C。(2)显示化合价最多的元素为Cl，其化合价有：1、0、1、3、4、5、7等，与它处于同一周期的非金属元素只有S。(3)根据半径的递变规律，前20号元素中半径最大的为K，前20号元素中与它相邻的为20号元素Ca和11号元素Na。(4)剩余的两种元素为Mg与O。【答案】(1)C(2)ClS(3)KNa和Ca(4)MgO