B3+物质结构与性质

湖北省教研室孙旭2012.7

模块包括4个主题：主题1原子结构与元素性质主题2化学键与物质性质主题3分子间作用力与物质性质主题4研究物质结构的价值结构与性质的关系物质结构与性质原子分子晶体（离子？）体系的构建第三章第二章第一章编写基本要求原子结构与性质：力求简单易懂，通过有关物理知识和物理实验背景的知识，介绍原子结构和性质，以能够用来使学生形成共价键和分子结构的基础为限度。分子结构与性质：重点介绍了共价键和共价分子，适当补充了配位键和配合物的知识；金属键则在讨论金属晶体时介绍。晶体结构与性质：包括离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体等，具有综合性。教材编写思路以必修为基础，体系和内容上避免雷同和重复结构线索逻辑关系清晰：原子分子晶体内容线索力求符合学科本身的内在逻辑性，主次分明，主要线索线性化（结构与性质），拓展知识散点化（在正文适当位置以科学视野、科学史话、资料卡片等阅读材料的形式呈现）初中化学中已有结构知识第四单元物质构成的奥秘

•原子的构成

•核外电子排布

化学2中结构知识第一章物质结构元素周期律•元素周期表•元素周期律•化学键课程标准新增内容：电离能、电负性原子核外电子的跃迁价层电子对互斥模型σ键和л键手性分子等电子原理金属晶体的基本堆积模型晶格能第一章原子结构与性质第一节原子结构第二节原子结构与元素的性质构造原理泡利原理和洪特规则原子核外电子排布原子结构与性质能层能量最低原理能级基态原子光谱激发态原子结构电子云和原子轨道元素周期系电离能电负性元素周期律元素周期表原子半径元素的性质内容结构情景素材引言知识体系知道原子诞生于宇宙大爆炸（常识）自主阅读能层——电子层；能级——亚层知道能层、能级、各层级电子数的关系多电子原子能级填充顺序3s→3p→4s→3d能层能级构造原理能量由低到高标尺能解释“焰色反应”知道光谱分析是现代化学最常用的元素确定手段知道光谱分析也是研究原子结构的基本方法【科学史话】锂、氦、汞的发射与吸收光谱

锂氦汞泡利原理洪特规则半充满、全充满稳定24Cr：3d54s129Cu：3d104s1几点说明

1、能层和能级（直接呈现），构造原理（直接给出），会应用，不要求知道其中的道理，掌握核外电子排布规律；

2、能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状态”；

3、原子轨道的学习主要为后续内容的学习铺垫。1、原子电子排布式2、周期性规律3、科学探究元素周期表必修2主族选修3全表最外层电子数价电子数建议利用好本部分的【科学探究】必修2选修3感性→理性知道原子半径的递变规律理解原子半径的递变规律定性→定量元素的金属性和非金属性元素的电离能和电负性建议利用好本部分的【学与问】和【科学探究】1、原子半径2、电离能3、电负性

1.主族元素原子半径2.电离能：第一电离能周期性图电负性：利用图、表、数据说明科学探究几点说明一、从电子排布式的角度认识元素周期系和元素周期表；二、学习元素周期性（化合价、金属与非金属性、原子半径、电离能和电负性）变化规律多用图片和学生活动。三、几个易忽略的地方1、原子结构模型发展史图片介绍2、电子排布的2种表达方式，特别是第4周期IIIA～0族的元素3、原子光谱特征谱线的解释4、周期表分区及原因5、电负性概念及常见非金属元素电负性排序第二章分子结构与性质第一节共价键第二节分子的立体结构第三节分子的性质共价键分子的极性溶解性范德华力及其对物质性质的影响手性分子性质分子结构与性质键能σ键和π键键参数键长键角价层电子对互斥模型杂化轨道理论分子结构分子的立体结构等电子原理配位键和配位化合物氢键及其对物质性质的影响无机含氧酸分子的酸性内容结构共价键的种类：σ键、π键共价键的性质：饱和性、方向性利用键能和键长比较共价键的稳定性能根据概念判断等电子体知道等电子体间性质有相似性知识体系利用好教材的图片，不要过分依赖多媒体利用好【科学探究】，及时巩固和提升补充共价键的方向性（最大重叠原理），体现科学性表格形式给出键能和键长，键角说明方向性以CO和N2为例来说明从原子轨道的角度认识σ键和π键的特征（利用好图像）从定量的角度认识共价键的特征（利用好表格数据）几点说明

1、处理好与初中、化学2的衔接关系。

2、通过“学与问”栏目说明共价键饱和性，书上没有解释原理。通过键角说明共价键方向性。感性认识（问题情景）预测理论解释理论知识体系有效价层电子对σ键中的电子对孤对电子两个原子间只有一对有效(σ键)1.掌握中心原子上价层电子对数的计算（价层电子对数包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对）（1）σ键电子对数可由分子式确定。（2）中心原子上的孤电子对数由公式计算确定：

中心原子上的孤电子对数=（a－xb)/2[a是中心原子的价电子数；x是与中心原子结合的原子数；b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数]分子或离子中心原子axb中心原子上的孤电子对数SO2

S6221NH4+

N5-1=4410CO32-

C4+2=6320中心原子上的孤电子对数=（a－xb)/2分子或离子SO2SO3SO32-SO42-NO2+孤电子对数10100

2.掌握简单分子或离子立体构型的确定（计算出价层电子对数后，可得VSEPR模型，再略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，便得到了分子的立体构型。）价层电子对数

2

34模型直线形

平面三角形正四面体得出了VSEPR模型后，根据VSEPR模型写出分子的立体构型，略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对便得分子的立体构型。如：

EEHOENHCHHHHHHH

分子H2O

NH3CH4构型角形

三角锥形正四面体分子或离子中心原子上的孤电子对数分子的价电子对数VSEPR模型VSEPR模型名称分子或离子的立体模型分子或离子的立体构型名称CO202直线形直线形SO213平面三角形角形CO32-03

平面三角形平面三角形CH404正四面体形正四面体形分子或离子的类型VSEPR模型VSEPR模型名称分子或离子的立体构型分子或离子的立体构型名称AX2直线形直线形AX3(或AX2E)平面三角形平面三角形

平面三角形V形AX4(或AX3E，AX2E2)正四面体形正四面体形四面体形三角锥形四面体形V形↑↓↑↑

↑↓↑↑↑↑↑↓↑↑↑↑↑↓1、杂化轨道是原子轨道2、杂化轨道中的电子只填充有效

价层电子对

（不用来形成π键）3、参加杂化的原子轨道数与杂化后的杂化轨道数相等有效价层电子对数２３４价层电子伸展构型直线型三角形四面体形杂化方式spsp2sp3参与杂化的原子轨道数234杂化轨道数234VSEPR模型VSEPR模型名称直线形平面三角形四面体平面三角形四面体正四面体中心原子的杂化轨道类型sp

sp2

sp3

sp2

sp3

sp3代表物

CO2SO2H2OSO3NH3CH4VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型

重视在选修3唯一能做实验的机会建议用银氨溶液配制的实验创设情境用铵根离子来解释配位键的概念配合物直观图

力求通过实践活动培养学生的创新意识和实践能力，让学生体验科学探究的乐趣，了解科学方法，理解科学思想和科学家的工作性质以及科学的价值。如：计算机作图、制作模型、使用计算机化学作图软件、实验、调查报告、课堂讨论、参观等。实践活动用计算机软件制作分子立体模型几点说明

1、价层电子对互斥模型只要求（n+m)小于或等于4，不要拓展；

2、组织学生Chemsketch制作分子模型，体验计算机在化学研究中的应用。分子性质知识体系极性键：不同原子形成的共价键非极性键：同种原子形成的共价键极性分子：正负电荷中心不重合的分子（结构不对称）非极性分子：正负电荷中心重合的分子（结构对称）问：O3分子是极性分子还是非极性分子？范德华力﹢﹣﹢﹣﹢﹣分子的极性越大，范德华力越大。固有极性瞬间极性相对分子质量越大，瞬间极性越强，范德华力越大。1.氢键：N、O、F与H原子形成的基团极性很强，相互易形成氢键。氢键具有饱和性和方向性。2.氢键使其在水中的溶解度增大，物质的熔沸点升高（分子内氢键相反）。分子内氢键分子间氢键蛋白质分子中的氢键手性分子：通俗的比喻、叙述，介绍其在生命科学等方面的应用几点说明一、分子的极性、范德华力及其对物质性质的影响、氢键及其对物质性质的影响、溶解性等内容，运用结构决定性质进行解释；

二、通过图片了解手性的概念，了解手性分子在生命科学中的应用；三、体会并解释物质结构对物质化学性质的影响。四、几点易忽略的地方1.共价键的方向性（H2例外？）、饱和性2.阴、阳离子的VSEPR模型判断3.氢键的表达式4.非羟基氧对含氧酸酸性的判断第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识第二节分子晶体与原子晶体第三节金属晶体第四节离子晶体内容结构晶体晶体的常识晶胞晶体的特征分子晶体冰和干冰的结构特点分子晶体特性原子晶体金属键金属晶体离子晶体晶格能原子晶体特性原子晶体结构特点金属晶体的基本堆积模型离子晶体的特性与结构特点晶体与非晶体的本质差异晶体的特性：自范性、各向异性、有固定熔点晶体的产生途径：凝固、凝华、析出

本节内容是在学习各类型晶体前，把晶体的一些共性放在一节里集中学习。晶胞的概念分摊法计算晶胞中的各原子数知识体系硫凝固碘凝华硫酸铜析出重铬酸钾硝酸钾萘

建议：利用好书中的图片。几点说明

1、可以结合实物比较晶体与非晶体的不同；也可以通过实验观察晶体的外形；

2、为了更好的学习晶体结构，书中介绍了几种典型的晶胞；

3、只要求学生掌握简单晶胞及计算一个晶胞平均占有的原子数。分子晶体的构成特点性质特点及辨别通过氢键形成的分子晶体（H2O为四面体结构）通过范德华力形成的分子晶体（CO2等12分子密堆积）原子晶体的构成特点、性质特点及辨别该部分是选修3中最难理解的部分，教学中要引导学生理解过程，充分利用多媒体课件，最好亲自操作模型来辅助理解。（可以通过记忆直接得分）电子气理论及运用该理论解释金属的一些物理性质4种基本模型：简单立方堆积；体心立方堆积；六方最密堆积；面心立方最密堆积。非密置堆积密置堆积非密置层非密置层非密置堆积非密置层非密置层密置堆积密置层密置层密置堆积密置层密置层非密置堆积简单立方堆积——钋型非密置层非密置层非密置堆积体心立方堆积——钾型非密置层非密置层密置堆积密置层密置层密置堆积最密堆积···ABAB······ABCABC···六方紧密堆积面心立方堆积镁型铜型密置层密置层非密置堆积几点说明

1、金属晶体的堆积模型：利用图式、叙述上通俗；

2、用代表性金属命名：钾型、镁型和铜型；

3、组织学生自己动手制作，体验各种堆积的特点。1、了解离子晶体的结构性质特点；2、以NaCl、CsCl为例，知道离子晶体构型取决于正负离子半径比(～

0.414～0.732～1)3、会计算晶体中各离子的配位数建议利用好【科学探究】衡量离子键的强弱（类似于共价键键能），能用来分析离子晶体的性质。F=K(q+·q-

/r2)科学探究晶胞类型、离子配位数、半径比0.53、0.93、微粒个数计算几点说明

1、通过“科学探究”讨论影响离子晶体结构类型的几何因素，简单提及电荷、键性因素；

2、利用表格数据引导学生总结晶格能与离子晶体性质的关系。本章易忽略的地方：1.水分子周围连接的氢键数目，如何用图式表达2.二氧化硅的晶体结构、金刚石模型及其衍生3.六方最密堆积如何看4.4种金属晶体堆积模型的对比、空间利用率的计算方法和数据5.氯化钠、氯化铯、氟化钙典型性的具体表现及衍生性。教师怕教但好教学生好学但易忘考试好考易拿分该模块教学后的总体感受板砖与鲜花齐飞！教师怕教的原因：知识生疏教学资源少内容抽象深广度难把握

好教的原因：脉络清晰逻辑关联好学生好学的原因：不少知识听懂即可习题容易题量不多易忘的原因：知识较零散与其它模块关联少章节具体知识点原子结构与性质原子结构能层、能级、构造原理、原子的核外电子排布、能量最原理、基态、激发态、原子光谱、电子云、原子轨道、泡利原理、洪特规则原子结构与元素的性质元素周期系、元素周期表、元素周期律、原子半径、电离能、电负性、对角线规则分子结构与性质共价键

σ键、π键、键能、键长、键角、等电子原理分子的立体构型价层电子对互斥理论、杂化轨道理论、配位键、配位化合物分子的性质键的极性、分子的极性、分子间作用力、氢键、相似相溶规则、手性晶体结构与性质晶体的常识晶体的特征、晶胞分子晶体与原子晶体分子晶体的结构特点、冰和干冰的结构、分子晶体的特性、原子晶体的结构特点、金刚石的结构、原子晶体的特性金属晶体金属键理论、金属晶体的基本堆积模型离子晶体离子晶体的结构特点、Na