揭示物质结构的奥秘 一、人类探索物质结构的历史

1. 揭示物质结构的奥秘 一、人类探索物质结构的历史

2. [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？[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？

3. 【阅读】 原子结构模型的演变

4. 【交流与讨论】⑴.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？⑵.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。【交流与讨论】⑴.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？⑵.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. 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。

6. [交流与讨论] • 3. 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？

7. 2、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、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.

8. 3、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、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。

9. 4.1897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4.1897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

10. 6、1911年英国物理学家卢瑟福（汤姆生的学生）根据α粒子散射实验，提出了带核的“行星绕太阳运转”的原子结构模型——行星模型6、1911年英国物理学家卢瑟福（汤姆生的学生）根据α粒子散射实验，提出了带核的“行星绕太阳运转”的原子结构模型——行星模型

12. 7、1913年丹麦物理学家波尔（卢瑟福的学生）引入量子论观点，提出新的原子壳层结构模型7、1913年丹麦物理学家波尔（卢瑟福的学生）引入量子论观点，提出新的原子壳层结构模型

13. 【交流与讨论】P34.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。5.原子结构模型的演变历史说明了什么科学道理？【交流与讨论】P34.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。5.原子结构模型的演变历史说明了什么科学道理？

14. 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、玻尔三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，向自己的恩师挑战，为科学的发展作出了重要贡献。在他们的身上闪烁着科学探索精神的光辉！

15. 【阅读思考】6.研究原子、分子和晶体结构的实验方法有何发展？【阅读思考】6.研究原子、分子和晶体结构的实验方法有何发展？

16. 红外光谱仪

17. 电子显微镜

18. 原子吸收光谱仪

19. X射线衍射仪

20. 古希腊德谟克里特等哲学家的原子论思想 1、人类探索原子结构的历史 道尔顿最早提出科学的原子学说 汤姆生发现了电子，提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型 卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了带核的“行星绕太阳运转”的原子结构模型 玻尔研究氢原子光谱时，引入量子论观点，提出了新的量子观原子结构模型 一、人类探索物质结构的历史 原子的量子力学模型 2、原子分子论 阿伏加德罗 3、元素周期律（表） 门捷列夫 碳原子的四价 4、对有机物认识的进展 有机合成可“按图索骥” 碳原子成键的立体构型 分子中价键的饱和性 电子 5、物理学上的重大发现 氢原子光谱 微粒的波粒二象性（量子力学） 元素的放射性 红外光谱 6、实验方法上的改进 电子显微 原子吸收光谱 X射线衍射

21. 二、研究物质结构的意义

22. 碳的三种同素异形体和碳纳米管的结构模型

23. 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?

24. 教材P(5)“交流与讨论” 教材P(6)“交流与讨论”

25. 【阅读】 P4-P6 总结研究物质结构的意义

26. 碳的同素异形体 1、结构决定性质、性质体现结构 结构不同，性质不同 二、研究物质结构的意义 如 2、根据结构预测物质性质 3、寻找性能优异的材料 4、从分子水平探索生命现象 5、研究结构实现绿色合成，促进社会可持续发展 金刚石 石墨 C60 碳纳米管

27. 信息科学 光导纤维内窥镜

28. 形状记忆合金发动机

30. DNA

31. 材料科学

32. 纳米材料制备高效太阳能电池

33. 南理工纳米材料工程中心

34. 环境科学 太阳灶

35. 三、原子结构的基础知识 • [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？

36. ①质量数约为1，带1个单位正荷 ②质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数 质子 ③是元素分类本质依据 组成 ①质量数为1，不带电 中子 ②中子数=质量数-质子数（N=A-Z） 原子核 ③同种元素，中子数不同则形成同位素 • 位于原子中心，体积小，原子的质量主要集中在核上 • 化学变化中核不变 特征 1.原子 • 体积小，质量约为质子质量的1/1836，带1个单位负电荷，负电荷数=核所带正电核数，故原子不显电性 • 核外电子数=核电核数=原子序数 • 主族元素的化学性质主要决定于最外层电子数 电子特征 核外电子 在原子核外分层排布

37. [练习]1.在物质结构研究的历史上，首先提出原子是一个实心球体的是（ ）A. 汤姆生 B. 卢瑟福 C. 道尔顿 D. 玻尔

38. 2. 13C—NMR（核磁共振）、15N—NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，Kuit WU Thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是（ ）A. 13C与15N有相同的中子数 B. 13C与C60互为同素异形体C. 15N与14N互为同位素 D. 15N的核外电子数与中子数相同

39. 3. 有关元素周期表的叙述正确的是（ ）A.元素周期表是由俄国化学家门捷列夫初绘B.门捷列夫是在梦中想到周期表C.最初的元素周期表是按原子内质子数由 少到多排的D.初排元素周期表时共有元素92种

40. [课外阅读]1．道尔顿不是那种天资卓著的人，但他勤奋、刻苦、百折不挠。以他做气象观测记录为例，从21岁直到他临终的前一天，他从未停过气象纪录。在他生命的最后一天，他仍顽强的记下了那天的气压和温度数据，在“微雨”两字的旁边，是一大滴的墨迹，说明此时的他实际上已经很难控制自己的行动了。[课外阅读]1．道尔顿不是那种天资卓著的人，但他勤奋、刻苦、百折不挠。以他做气象观测记录为例，从21岁直到他临终的前一天，他从未停过气象纪录。在他生命的最后一天，他仍顽强的记下了那天的气压和温度数据，在“微雨”两字的旁边，是一大滴的墨迹，说明此时的他实际上已经很难控制自己的行动了。