B3+物質結構與性質

湖北省教研室孫旭2012.7

模塊包括4個主題：主題1原子結構與元素性質主題2化學鍵與物質性質主題3分子間作用力與物質性質主題4研究物質結構的價值結構與性質的關系物質結構與性質原子分子晶體（離子？）體系的構建第三章第二章第一章編寫基本要求原子結構與性質：力求簡單易懂，通過有關物理知識和物理實驗背景的知識，介紹原子結構和性質，以能夠用來使學生形成共價鍵和分子結構的基礎為限度。分子結構與性質：重點介紹了共價鍵和共價分子，適當補充了配位鍵和配合物的知識；金屬鍵則在討論金屬晶體時介紹。晶體結構與性質：包括離子晶體、分子晶體、原子晶體、金屬晶體等，具有綜合性。教材編寫思路以必修為基礎，體系和內容上避免雷同和重復結構線索邏輯關系清晰：原子分子晶體內容線索力求符合學科本身的內在邏輯性，主次分明，主要線索線性化（結構與性質），拓展知識散點化（在正文適當位置以科學視野、科學史話、資料卡片等閱讀材料的形式呈現(xiàn)）初中化學中已有結構知識第四單元物質構成的奧秘

?原子的構成

?核外電子排布

化學2中結構知識第一章物質結構元素周期律?元素周期表?元素周期律?化學鍵課程標準新增內容：電離能、電負性原子核外電子的躍遷價層電子對互斥模型σ鍵和л鍵手性分子等電子原理金屬晶體的基本堆積模型晶格能第一章原子結構與性質第一節(jié)原子結構第二節(jié)原子結構與元素的性質構造原理泡利原理和洪特規(guī)則原子核外電子排布原子結構與性質能層能量最低原理能級基態(tài)原子光譜激發(fā)態(tài)原子結構電子云和原子軌道元素周期系電離能電負性元素周期律元素周期表原子半徑元素的性質內容結構情景素材引言知識體系知道原子誕生于宇宙大爆炸（常識）自主閱讀能層——電子層；能級——亞層知道能層、能級、各層級電子數(shù)的關系多電子原子能級填充順序3s→3p→4s→3d能層能級構造原理能量由低到高標尺能解釋“焰色反應”知道光譜分析是現(xiàn)代化學最常用的元素確定手段知道光譜分析也是研究原子結構的基本方法【科學史話】鋰、氦、汞的發(fā)射與吸收光譜

鋰氦汞泡利原理洪特規(guī)則半充滿、全充滿穩(wěn)定24Cr：3d54s129Cu：3d104s1幾點說明

1、能層和能級（直接呈現(xiàn)），構造原理（直接給出），會應用，不要求知道其中的道理，掌握核外電子排布規(guī)律；

2、能量最低原理表述的是“整個原子處于能量最低狀態(tài)”；

3、原子軌道的學習主要為后續(xù)內容的學習鋪墊。1、原子電子排布式2、周期性規(guī)律3、科學探究元素周期表必修2主族選修3全表最外層電子數(shù)價電子數(shù)建議利用好本部分的【科學探究】必修2選修3感性→理性知道原子半徑的遞變規(guī)律理解原子半徑的遞變規(guī)律定性→定量元素的金屬性和非金屬性元素的電離能和電負性建議利用好本部分的【學與問】和【科學探究】1、原子半徑2、電離能3、電負性

1.主族元素原子半徑2.電離能：第一電離能周期性圖電負性：利用圖、表、數(shù)據(jù)說明科學探究幾點說明一、從電子排布式的角度認識元素周期系和元素周期表；二、學習元素周期性（化合價、金屬與非金屬性、原子半徑、電離能和電負性）變化規(guī)律多用圖片和學生活動。三、幾個易忽略的地方1、原子結構模型發(fā)展史圖片介紹2、電子排布的2種表達方式，特別是第4周期IIIA～0族的元素3、原子光譜特征譜線的解釋4、周期表分區(qū)及原因5、電負性概念及常見非金屬元素電負性排序第二章分子結構與性質第一節(jié)共價鍵第二節(jié)分子的立體結構第三節(jié)分子的性質共價鍵分子的極性溶解性范德華力及其對物質性質的影響手性分子性質分子結構與性質鍵能σ鍵和π鍵鍵參數(shù)鍵長鍵角價層電子對互斥模型雜化軌道理論分子結構分子的立體結構等電子原理配位鍵和配位化合物氫鍵及其對物質性質的影響無機含氧酸分子的酸性內容結構共價鍵的種類：σ鍵、π鍵共價鍵的性質：飽和性、方向性利用鍵能和鍵長比較共價鍵的穩(wěn)定性能根據(jù)概念判斷等電子體知道等電子體間性質有相似性知識體系利用好教材的圖片，不要過分依賴多媒體利用好【科學探究】，及時鞏固和提升補充共價鍵的方向性（最大重疊原理），體現(xiàn)科學性表格形式給出鍵能和鍵長，鍵角說明方向性以CO和N2為例來說明從原子軌道的角度認識σ鍵和π鍵的特征（利用好圖像）從定量的角度認識共價鍵的特征（利用好表格數(shù)據(jù)）幾點說明

1、處理好與初中、化學2的銜接關系。

2、通過“學與問”欄目說明共價鍵飽和性，書上沒有解釋原理。通過鍵角說明共價鍵方向性。感性認識（問題情景）預測理論解釋理論知識體系有效價層電子對σ鍵中的電子對孤對電子兩個原子間只有一對有效(σ鍵)1.掌握中心原子上價層電子對數(shù)的計算（價層電子對數(shù)包括σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對）（1）σ鍵電子對數(shù)可由分子式確定。（2）中心原子上的孤電子對數(shù)由公式計算確定：

中心原子上的孤電子對數(shù)=（a－xb)/2[a是中心原子的價電子數(shù)；x是與中心原子結合的原子數(shù)；b是與中心原子結合的原子最多能接受的電子數(shù)]分子或離子中心原子axb中心原子上的孤電子對數(shù)SO2

S6221NH4+

N5-1=4410CO32-

C4+2=6320中心原子上的孤電子對數(shù)=（a－xb)/2分子或離子SO2SO3SO32-SO42-NO2+孤電子對數(shù)10100

2.掌握簡單分子或離子立體構型的確定（計算出價層電子對數(shù)后，可得VSEPR模型，再略去VSEPR模型中的中心原子上的孤電子對，便得到了分子的立體構型。）價層電子對數(shù)

2

34模型直線形

平面三角形正四面體得出了VSEPR模型后，根據(jù)VSEPR模型寫出分子的立體構型，略去VSEPR模型中的中心原子上的孤電子對便得分子的立體構型。如：

EEHOENHCHHHHHHH

分子H2O

NH3CH4構型角形

三角錐形正四面體分子或離子中心原子上的孤電子對數(shù)分子的價電子對數(shù)VSEPR模型VSEPR模型名稱分子或離子的立體模型分子或離子的立體構型名稱CO202直線形直線形SO213平面三角形角形CO32-03

平面三角形平面三角形CH404正四面體形正四面體形分子或離子的類型VSEPR模型VSEPR模型名稱分子或離子的立體構型分子或離子的立體構型名稱AX2直線形直線形AX3(或AX2E)平面三角形平面三角形

平面三角形V形AX4(或AX3E，AX2E2)正四面體形正四面體形四面體形三角錐形四面體形V形↑↓↑↑

↑↓↑↑↑↑↑↓↑↑↑↑↑↓1、雜化軌道是原子軌道2、雜化軌道中的電子只填充有效

價層電子對

（不用來形成π鍵）3、參加雜化的原子軌道數(shù)與雜化后的雜化軌道數(shù)相等有效價層電子對數(shù)２３４價層電子伸展構型直線型三角形四面體形雜化方式spsp2sp3參與雜化的原子軌道數(shù)234雜化軌道數(shù)234VSEPR模型VSEPR模型名稱直線形平面三角形四面體平面三角形四面體正四面體中心原子的雜化軌道類型sp

sp2

sp3

sp2

sp3

sp3代表物

CO2SO2H2OSO3NH3CH4VSEPR模型與中心原子的雜化軌道類型

重視在選修3唯一能做實驗的機會建議用銀氨溶液配制的實驗創(chuàng)設情境用銨根離子來解釋配位鍵的概念配合物直觀圖

力求通過實踐活動培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力，讓學生體驗科學探究的樂趣，了解科學方法，理解科學思想和科學家的工作性質以及科學的價值。如：計算機作圖、制作模型、使用計算機化學作圖軟件、實驗、調查報告、課堂討論、參觀等。實踐活動用計算機軟件制作分子立體模型幾點說明

1、價層電子對互斥模型只要求（n+m)小于或等于4，不要拓展；

2、組織學生Chemsketch制作分子模型，體驗計算機在化學研究中的應用。分子性質知識體系極性鍵：不同原子形成的共價鍵非極性鍵：同種原子形成的共價鍵極性分子：正負電荷中心不重合的分子（結構不對稱）非極性分子：正負電荷中心重合的分子（結構對稱）問：O3分子是極性分子還是非極性分子？范德華力﹢﹣﹢﹣﹢﹣分子的極性越大，范德華力越大。固有極性瞬間極性相對分子質量越大，瞬間極性越強，范德華力越大。1.氫鍵：N、O、F與H原子形成的基團極性很強，相互易形成氫鍵。氫鍵具有飽和性和方向性。2.氫鍵使其在水中的溶解度增大，物質的熔沸點升高（分子內氫鍵相反）。分子內氫鍵分子間氫鍵蛋白質分子中的氫鍵手性分子：通俗的比喻、敘述，介紹其在生命科學等方面的應用幾點說明一、分子的極性、范德華力及其對物質性質的影響、氫鍵及其對物質性質的影響、溶解性等內容，運用結構決定性質進行解釋；

二、通過圖片了解手性的概念，了解手性分子在生命科學中的應用；三、體會并解釋物質結構對物質化學性質的影響。四、幾點易忽略的地方1.共價鍵的方向性（H2例外？）、飽和性2.陰、陽離子的VSEPR模型判斷3.氫鍵的表達式4.非羥基氧對含氧酸酸性的判斷第三章晶體結構與性質第一節(jié)晶體的常識第二節(jié)分子晶體與原子晶體第三節(jié)金屬晶體第四節(jié)離子晶體內容結構晶體晶體的常識晶胞晶體的特征分子晶體冰和干冰的結構特點分子晶體特性原子晶體金屬鍵金屬晶體離子晶體晶格能原子晶體特性原子晶體結構特點金屬晶體的基本堆積模型離子晶體的特性與結構特點晶體與非晶體的本質差異晶體的特性：自范性、各向異性、有固定熔點晶體的產生途徑：凝固、凝華、析出

本節(jié)內容是在學習各類型晶體前，把晶體的一些共性放在一節(jié)里集中學習。晶胞的概念分攤法計算晶胞中的各原子數(shù)知識體系硫凝固碘凝華硫酸銅析出重鉻酸鉀硝酸鉀萘

建議：利用好書中的圖片。幾點說明

1、可以結合實物比較晶體與非晶體的不同；也可以通過實驗觀察晶體的外形；

2、為了更好的學習晶體結構，書中介紹了幾種典型的晶胞；

3、只要求學生掌握簡單晶胞及計算一個晶胞平均占有的原子數(shù)。分子晶體的構成特點性質特點及辨別通過氫鍵形成的分子晶體（H2O為四面體結構）通過范德華力形成的分子晶體（CO2等12分子密堆積）原子晶體的構成特點、性質特點及辨別該部分是選修3中最難理解的部分，教學中要引導學生理解過程，充分利用多媒體課件，最好親自操作模型來輔助理解。（可以通過記憶直接得分）電子氣理論及運用該理論解釋金屬的一些物理性質4種基本模型：簡單立方堆積；體心立方堆積；六方最密堆積；面心立方最密堆積。非密置堆積密置堆積非密置層非密置層非密置堆積非密置層非密置層密置堆積密置層密置層密置堆積密置層密置層非密置堆積簡單立方堆積——釙型非密置層非密置層非密置堆積體心立方堆積——鉀型非密置層非密置層密置堆積密置層密置層密置堆積最密堆積···ABAB······ABCABC···六方緊密堆積面心立方堆積鎂型銅型密置層密置層非密置堆積幾點說明

1、金屬晶體的堆積模型：利用圖式、敘述上通俗；

2、用代表性金屬命名：鉀型、鎂型和銅型；

3、組織學生自己動手制作，體驗各種堆積的特點。1、了解離子晶體的結構性質特點；2、以NaCl、CsCl為例，知道離子晶體構型取決于正負離子半徑比(～

0.414～0.732～1)3、會計算晶體中各離子的配位數(shù)建議利用好【科學探究】衡量離子鍵的強弱（類似于共價鍵鍵能），能用來分析離子晶體的性質。F=K(q+·q-

/r2)科學探究晶胞類型、離子配位數(shù)、半徑比0.53、0.93、微粒個數(shù)計算幾點說明

1、通過“科學探究”討論影響離子晶體結構類型的幾何因素，簡單提及電荷、鍵性因素；

2、利用表格數(shù)據(jù)引導學生總結晶格能與離子晶體性質的關系。本章易忽略的地方：1.水分子周圍連接的氫鍵數(shù)目，如何用圖式表達2.二氧化硅的晶體結構、金剛石模型及其衍生3.六方最密堆積如何看4.4種金屬晶體堆積模型的對比、空間利用率的計算方法和數(shù)據(jù)5.氯化鈉、氯化銫、氟化鈣典型性的具體表現(xiàn)及衍生性。教師怕教但好教學生好學但易忘考試好考易拿分該模塊教學后的總體感受板磚與鮮花齊飛！教師怕教的原因：知識生疏教學資源少內容抽象深廣度難把握

好教的原因：脈絡清晰邏輯關聯(lián)好學生好學的原因：不少知識聽懂即可習題容易題量不多易忘的原因：知識較零散與其它模塊關聯(lián)少章節(jié)具體知識點原子結構與性質原子結構能層、能級、構造原理、原子的核外電子排布、能量最原理、基態(tài)、激發(fā)態(tài)、原子光譜、電子云、原子軌道、泡利原理、洪特規(guī)則原子結構與元素的性質元素周期系、元素周期表、元素周期律、原子半徑、電離能、電負性、對角線規(guī)則分子結構與性質共價鍵

σ鍵、π鍵、鍵能、鍵長、鍵角、等電子原理分子的立體構型價層電子對互斥理論、雜化軌道理論、配位鍵、配位化合物分子的性質鍵的極性、分子的極性、分子間作用力、氫鍵、相似相溶規(guī)則、手性晶體結構與性質晶體的常識晶體的特征、晶胞分子晶體與原子晶體分子晶體的結構特點、冰和干冰的結構、分子晶體的特性、原子晶體的結構特點、金剛石的結構、原子晶體的特性金屬晶體金屬鍵理論、金屬晶體的基本堆積模型離子晶體離子晶體的結構特點、Na