新课标高中化学选修教材《物质结构与性质》
新课标高中化学选修教材《物质结构与性质》
新课标高中化学选修教材《物质结构与性质》—三种版本的比较研究作者:蔡文联文章来源::《化学教学》2007年01期点击数:31 更新时间:2008-3-24新课标高中化学选修教材《物质结构与性质》—三种版本的比较研究蔡文联饶志明余靖知摘要:根据2003年出版的《普通高中化学课程标准(实验》)编定的高中化学教材已通过审定的有三种版本,分别由人民教育出版社、江苏教育出版社、山东科技出版社出版。
高中化学课程8个模块中选修3“物质结构与性质”是属于化学基本理论知识的模块。
本文将对新版三种教材(选修3“物质结构与性质”)的设计思路、体系结构、栏目设置等方面进行比较研究,以期有助于教师理解新课标、选择教材、教法以及把握教学尺度。
为了适应我国21世纪初化学课程发展的趋势,化学课程标准研制组经过深入的调查研究,多次讨论修改,于2003年出版了《普通高中化学课程标准(实验)》。
他们将高中化学课程采用模块的方式分为必修和选修两部分,共8个模块,其中必修模块2个,选修模块6个。
新课程“在保证基础的前提下为学生提供多样的、可供选择的课程模块”,兼顾“学生个性发展的多样化需要”,适应不同地区和学校的条件。
目前以高中化学课程标准和基础教育课程改革纲要为指导编写的新版高中化学教材经全国中小学教材审定委员会初审通过的共有3种,分别是由人民教育出版社出版(宋心琦主编,以下简称人教版),江苏教育出版社出版(王祖浩主编,以下简称苏教版),山东科技出版社出版(王磊主编,以下简称山东科技版)。
在6个选修模块中,选修3“物质结构与性质”模块突出化学学科的核心观念、基本概念原理和基本思想方法。
在以“提高学生的科学素养”为主旨的高中化学课程改革中,如何将新课程理念很好地融合进化学基本概念和基础理论的教学中,转变学生的学习方式,培养学生的逻辑思维能力,提高学生学习本课程的意义,是值得广大化学教师研究、推敲的。
因此,针对上述三种版本的教材(选修3物质结构与性质)进行具体的分析、比较、评价,对教师在选择教材、教法以及把握教学尺度方面都具有十分重要的意义。
高中化学选修三-物质结构与性质-全套课件
b.电子云扩展程度
同类电子云能层序数n越大,电子能量越 大,活动范围越大电子云越向外扩张
2、原子轨道
①定义
电子在原子核外的一个空间运动状态
②原子轨道与能级
ns能级 ns轨道
npx轨道 简
np能级 npy轨道 npz轨道
并 轨 道
nd能级
ndz2轨道
ndx2—y2轨道
从K至Q ,能层离核越远,能层能量越大 每层最多容纳电子的数量:2n2
2、能级
同一个能层中电子的能量相同的电子亚层
能级名称:s、p、d、f、g、h…… 能级符号:ns、np、nd、nf…… n代表能层 最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14
能层: 一 二
三
KL
M
四…… N ……
能级: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
全满规则 半满规则
四、电子云与原子轨道
1、电子云 以量子力学为基础
①电子云 处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间 的概率密度分布的形象化描述
小黑点:概率密度 单位体积内出现的概率 小黑点越密概率密度越大
小黑点不是电子!
②电子云轮廓图 电子出现的概率约为90%的空间 即精简版电子云
③电子云轮廓图特点 a.形状 ns能级的电子云轮廓图:球形 np能级的电子云轮廓图:双纺锤形
2s
2p
F ↑↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
原子结构的表示方法 原子结构示意图
电子排布式 O原子:1s2 2s2 2p4
电子排布图
1s2 2s2
2p4
O原子
六、能量最低原理、基态与激发态、光谱
1、能量最低原理
高中化学《选修三物质结构与性质》知识归纳
高中化学《选修三物质结构与性质》知识归纳选修三《物质结构与性质》是高中化学课程中的一本重要教材。
本书主要介绍了物质的结构与性质的关系,以及有机化合物、配位化学、无机材料等内容。
下面是关于该教材的知识归纳。
第一章物质的结构和性质1.物质的微观结构:原子、离子和分子是物质的微观结构。
2.物质的宏观性质:密度、熔点、沸点、导电性、导热性、溶解性等是物质的宏观性质。
3.物质的宏观性质与微观结构的关系:物质的性质与其微观结构相关,如金属的导电性、晶体的硬度等。
第二章有机化合物的结构和性质1.有机化合物的元素组成:有机化合物主要由碳、氢和少量氧、氮、硫等元素组成。
2.有机化合物的结构:有机化合物由分子构成,分子由原子通过共价键连接。
3.有机化合物的性质:有机化合物具有燃烧性、酸碱性、氧化还原性、流动性、挥发性等特性。
4.有机物的分类:根据分子中所含的官能团,有机物可分为醇、酮、醛、酸、酯、醚、芳香化合物等不同类型。
第三章有机反应与有机合成1.有机反应的定义:有机反应是指有机化合物在适当条件下发生变化,形成具有新性质的有机化合物。
2.脱水反应:脱水反应是指有机化合物中的水分子与有机分子发生反应,生成新的有机化合物。
3.氢化反应:氢化反应是指有机化合物中的氢气与有机分子发生反应,生成新的有机化合物。
4.酸碱催化:酸碱催化是指在酸碱存在的条件下,有机化合物的反应速率增加。
第四章金属配合物1.配位化合物的概念:配位化合物是指由一个或多个给体与一个或多个受体之间通过配位键结合形成的化合物。
2.配位键:配位键是指由配体中的一个或多个电子对与金属离子形成的共价键。
3.配位数:配位数是指一个金属离子周围配位体的数目。
4.配位化合物的性质:配位化合物具有明显的颜色、溶解度、稳定性等特性。
第五章无机材料1.无机材料的分类:无机材料可分为金属材料、非金属材料和无机非金属材料。
2.无机材料的性质:金属材料具有导电性、延展性、塑性等特性;非金属材料主要用于绝缘材料、陶瓷材料等;无机非金属材料具有耐高温、耐腐蚀等特性。
高中化学《《选修3物质结构与性质》》教材分析.doc
精品文档高中化学 << 选修3物质结构与性质>>教材分析物质结构理论是现代化学的重要组成部分,也是医学、生命科学,材料科学、环境科学、能源科学、信息科学的重要基础。
它揭示了物质构成的奥秘。
物质结构与性质的关系,有助于人们理解物质变化的本质,预测物质的性质,为分子设计提供科学依据在本课程模块中,我们将从原子、分子水平上认识物质构成的规律,以微粒之间不同的作用力为线索,侧重研究不同类型物质的有关性质,帮助高中学生进一步丰富物质结构的知识,提高分析问题和解决问题的能力。
一、模块的功能高中化学选修 3 是在在必修课程基础上为满足学生的不同需要而设置的。
我省理工方向的学生必须选修本模块,它是学业水平考试和高考的内容。
本模块选修课程旨在让学生了解人类探索物质结构的重要意义和基本方法,研究物质构成的奥秘,认识物质结构与性质之间的关系,提高分析问题和解决问题的能力。
二、模块的课程目标通过本课程模块的学习,学生应主要在以下几个方面得到发展:1.从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法,增强学习化学的兴趣;2.进一步形成有关物质结构的基本观念,初步认识物质的结构与性质之间的关系;3.能从物质结构决定性质的视角解释一些化学现象,预测物质的有关性质;4.在理论分析和实验探究过程中学习辩证唯物主义的方法论,逐步形成科学的价值观。
三、模块的内容标准及学习要求学习要求分为基本要求和发展要求:基本要求:全体学生应在本节学习时掌握。
发展要求:有条件的学生可在选修 3 结束时掌握。
引言学习要求节内容标准教学建议基本要求发展要求1.了解人类探索物 1.1 了解人类在探索物质结构的解读章质结构的价值,认同过程中已经取得的重要成果。
头图。
“物质结构的探索是1.2 了解人类探索物质结构的价引导学无止境的”观点,认值,认同“物质结构的探索是无生收集有关识在分子等层次研止境的”观点。
20 世纪科学引究物质的意义。
高中化学选修3物质结构与性质全册知识点总结
高中化学选修3物质结构与性质全册知识点总结一、物态变化1.固体、液体和气体的特点和微观结构。
2.相变的概念及其条件。
3.气体的压力、体积和温度的关系(气体状态方程)。
4.确定气体的压强、体积和温度的实验方法。
二、物质的分子结构1.分子的结构和性质的关系。
2.分子的极性与非极性。
3.分子的键型及其特点。
4.共价键的键能和键长的关系。
三、化学键的性质1.同种键和异种键的定义和举例。
2.键能的概念及其在化学反应中的表现。
3.键长的测定方法及其在化学反应中的影响。
4.共价键的极性和电性的概念及其与键型的关系。
四、物质的热稳定性1.温度和物质的热稳定性的关系。
2.物质的热分解与热合成的条件和特点。
3.确定物质的热分解和热合成的方法。
五、物质的电解性1.电解质和非电解质的区别和举例。
2.电解质的导电性及其与离子的浓度和动力学的关系。
3.强电解质和弱电解质的区别和举例。
六、分子与离子的形成1.分子化合物和离子化合物的区别和举例。
2.确定分子和离子的产生与存在的条件。
七、氢键和离子键1.氢键的特点和举例。
2.氢键的性质和应用。
3.离子键的特点和举例。
4.离子键的性质和应用。
八、离子晶体和共价晶体1.离子晶体的特点和举例。
2.确定离子晶体的特性和存在的条件。
3.共价晶体的特点和举例。
4.确定共价晶体的特性和存在的条件。
九、化学键的杂化1.杂化的概念和种类。
2.方向性杂化的概念和应用。
3.确定方向性杂化的条件和特点。
十、分子结构的测定1.确定分子结构的方法。
2.确定分子结构的仪器。
3.确定分子结构的实验步骤和原理。
综上所述,以上是高中化学选修3《物质结构与性质》全册的知识点总结。
通过对这些知识点的学习,我们可以了解物质的分子结构和性质的关系,从而深入理解化学反应的本质和原理。
希望对你的学习有所帮助!。
高中化学选修3-物质结构和性质-全册知识点总结
高中化学选修3物质结构与性质知识点总结主要知识要点:1、原子结构2、元素周期表和元素周期律3、共价键4、分子的空间构型5、分子的性质6、晶体的结构和性质(一)原子结构1、能层和能级(1)能层和能级的划分①在同一个原子中,离核越近能层能量越低。
②同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级s、p、d、f,能量由低到高依次为s、p、d、f。
③任一能层,能级数等于能层序数。
④s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍。
⑤能层不同能级相同,所容纳的最多电子数相同。
(2)能层、能级、原子轨道之间的关系每能层所容纳的最多电子数是:2n2(n:能层的序数)。
2、构造原理(1)构造原理是电子排入轨道的顺序,构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。
(2)构造原理是书写基态原子电子排布式的依据,也是绘制基态原子轨道表示式的主要依据之一。
(3)不同能层的能级有交错现象,如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E (5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。
原子轨道的能量关系是:ns<(n-2)f <(n-1)d <np(4)能级组序数对应着元素周期表的周期序数,能级组原子轨道所容纳电子数目对应着每个周期的元素数目。
根据构造原理,在多电子原子的电子排布中:各能层最多容纳的电子数为2n2 ;最外层不超过8个电子;次外层不超过18个电子;倒数第三层不超过32个电子。
(5)基态和激发态①基态:最低能量状态。
处于最低能量状态的原子称为基态原子。
②激发态:较高能量状态(相对基态而言)。
基态原子的电子吸收能量后,电子跃迁至较高能级时的状态。
处于激发态的原子称为激发态原子。
③原子光谱:不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收(基态→激发态)和放出(激发态→较低激发态或基态)不同的能量(主要是光能),产生不同的光谱——原子光谱(吸收光谱和发射光谱)。
利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。
(完整版)高中化学《《选修3物质结构与性质》》教材分析
高中化学 <<选修3物质结构与性质>>教材分析
物质结构理论是现代化学的重要组成部分,也是医学、生命科学,材料科学、环境科学、能源科学、信息科学的重要基础。
它揭示了物质构成的奥秘。
物质结构与性质的关系,有助于人们理解物质变化的本质,预测物质的性质,为分子设计提供科学依据
在本课程模块中,我们将从原子、分子水平上认识物质构成的规律,以微粒之间不同的作用力为线索,侧重研究不同类型物质的有关性质,帮助高中学生进一步丰富物质结构的知识,提高分析问题和解决问题的能力。
一、模块的功能
高中化学选修3是在在必修课程基础上为满足学生的不同需要而设置的。
我省理工方向的学生必须选修本模块,它是学业水平考试和高考的内容。
本模块选修课程旨在让学生了解人类探索物质结构的重要意义和基本方法,研究物质构成的奥秘,认识物质结构与性质之间的关系,提高分析问题和解决问题的能力。
二、模块的课程目标
通过本课程模块的学习,学生应主要在以下几个方面得到发展:
1.从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法,增强学习化学的兴趣;
2.进一步形成有关物质结构的基本观念,初步认识物质的结构与性质之间的关系;
3.能从物质结构决定性质的视角解释一些化学现象,预测物质的有关性质;
4.在理论分析和实验探究过程中学习辩证唯物主义的方法论,逐步形成科学的价值观。
三、模块的内容标准及学习要求
学习要求分为基本要求和发展要求:
基本要求:全体学生应在本节学习时掌握。
发展要求:有条件的学生可在选修3结束时掌握。
节。
高中有机化学选修物质结构与性质
第一课时 分子的空间构型与杂化轨道
• 结合价键理论,以表示原子的小球 和小棒(个别有弹簧)组装HCl、
CH4、H2O、CO2、C2H2、C2H4 等物 质的球棍模型
一、一些典型分子的空间构型
HCl
H2O
NH3
CO2
CH4 C2H4
C6H6 C2H2
思考5:描述甲烷中共价键的形成过程:
σ
4+
→
σ
σ
1s
σ
H
C
sp3
CH4
四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后,形成 了四个性质、能量和键角都完全相同的s-sp3的σ键。从而使CH4分子具有正 四面体构型
2、常见的SP型杂化
(1)sp3杂化 :由一个s轨道和三个p轨道杂化形成, 四个sp3杂化轨道。
• 由于共价键具有饱和性和方向性
• 所以原子以共价键所形成的分子具 有一定的空间构型
1、甲烷分子的空间构型
正四面体 键角:109.5°
阅读:P41中联想与质疑
• 客观存在与理论不相符,你能解释吗?
原子间要形成共价键,必须含有未成对的电子
2p
2p
2s
激发 2s
C的基态 CH2
激发态 CH4
甲烷分子的正四面体构型是怎样形成的呢?
• (2)原子轨道的杂化的原因——外部条件; • (3)杂化的结果—— 原子在形成分子时,
增强成键能力,使分子的稳定性增加;
• 杂化的目的——为了增强成键能力?
•
唯心
碳原子杂化过程
2s 2p 激发 2s
跃迁
2p 杂化
高考化学【物质结构与性质】新课标、考纲研究
电子云模型
电子云是1926年 奥地利学者薛定谔在 德布罗意关系式的基 础上,对电子的运动 做了适当的数学处理, 提出了二阶偏微分的 的著名的薛定谔方程 式。这个方程式的解, 如果用三维坐标以图 形表示的话,就是电 子云。
薛定谔简介
奥地利物理学家,1933年诺贝尔物理奖获得者。 薛定谔是著名的理论物理学家,量子力学的重要奠基人之一。
能从原子价电子数目和价电子排布的角度
1.3 核外电子排布与元素周期律(表)
解释元素周期表的分区、周期和族的划分。
认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等 能列举元素周期律(表)的应用。
元素性质的周期性变化,知道原子核外电子排布呈 能说明构建思维模型在人类认识原子结构
现周期性变化是导致元素性质周期性变化的原因。 过程中的重要作用,能论证证据与模型建立
专业学科“核心素养”
包括学科基础知识、基本技能、基本经验、基本品质、基本态度等几个方面
●学科能力是学生发展化学核心素养的保障 理解能力、推理论证能力、实验探究能力 综合分析能力
●学科思想方法是化学核心素养的实质 微粒运动思想;分类思想;守恒思想; 动态平衡思想;唯物辩证思想; 绿色化学思想。
◇ 认同物质世界的客观性和可认知性是探索物质世界的前提 ◇基于证据的判断、推理和探究能力,是学习、研究化学学科的必备品格 和关键能力 ◇从宏观现象入手,在原子、分子水平上分析研究,并运用
汤姆生解释放电管中的“射线”现象
汤姆逊用他的模型解释了这个现象,他认为,比起原 子来,电子的体积是极小的,在原子里面电子之间的 空隙很大,所以速度非常快的电子可以穿过空隙跑过 去。这种情形可以比作一粒快速的葡萄干打穿了果子 面包。
α粒子也能穿过很薄的金属箔。这又怎样解释呢? α粒子是失去两个电子的氦原子,按汤姆逊的模型,
普通高中化学新教材《物质结构与性质》修订介绍及培训讲座(2020年人教版)
1.进一步理清体系结构的 学科逻辑性
(1)教材的体系结构遵循物质结 构的层次性由低到高发展顺序,即“原 子结构→分子结构→晶体结构→配合物 和超分子”的发展顺序体现教材体系结 构的学科逻辑性。
(2)原子结构知识的逻辑性
能层、能级 构造原理
电子云 原子轨道
泡利原理、洪特规则、 能量最低原理
(3)分子空间结构知识的逻辑性
教材在介绍共价
键时,选编了价键理论,进一步阐明了 共价键的本质和特性。现代价键理论认 为共价键的本质是由于原子相互接近时 轨道重叠,原子间通过共用自旋相反的 电子对使能量降低而成键。因此,根据 现代价键理论,教材运用图画示意的呈 现方式,描述了原子轨道相互重叠形成 共价键的过程,并进一步分析了σ键和π 键的特征。须说明的是,教材中的原子 轨道只是示意图,未在原子轨道上标明 “+”和“-”。
金属键是一 种化学键,有两种理论来描述金属键 的本质,即电子气理论和能带理论。 教材中主要介绍了电子气理论,以及 运用电子气理论来解释金属的性质。 教材没有介绍能带理论,但提及了能 带理论,为以后的大学学习留有接口。
配合
物中心离子与配位体之间的结合,一 般是由于配位原子孤电子对轨道与中 心离子(或原子)的空轨道重叠,两 者共享该电子对而形成配位键。教材 介绍配位键的概念时,不是通过轨道 重叠的方式给出,而是结合水合铜离 子实例,通过“电子对给予-接受” 的方式给出。
增加内容
离子晶体
教材除
落实课程标准提倡的基本理念外,还挖掘了课 程标准中蕴含的一些其他学科观念。例如,课 程标准中提到:“结合实例了解共价分子具有 特定的空间结构”“知道分子的结构可以通过 波普、晶体X射线衍射等技术进行测定”和“知 道分子光谱、晶体X射线衍射等是测定物质结构 的基本方法和实验手段”等要求。因此,根据课 程标准的这些要求,教材在编写过程中就落实 了如下学科观念:“分子是具有一定空间结构的, 分子结构是可以通过实验测定的,分子光谱、 晶体X射线衍射是测定分子空间结构的方法。”
高中化学《选修三 物质结构与性质》知识归纳
《选修三物质结构与性质》知识归纳一、能层与能级1、能层(电子层:n):在多电子原子中,核外电子的能量是不同的,按照电子的能量差异将其分成不同能层。
由里向外,分别用字母:K、L、M、N、O、P、Q表示相应的第一、二、三、四、五、六、七能层。
各能层最多容纳的电子数为2n2;在同一个原子中,离核越近,电子能量越低2、能级:同一能层里的电子的能量也可能不同,又将其分成不同的能级,通常用s、p、d、f等表示,同一能层里,各能级的能量按s、p、d、f的顺序升高,即:E(s)<E(p)<E(d)<E(f)①K层指包含一个能级,即s能级;L层包含两个能级,s和p能级;M层包含三个能级,s、p和d能级;N层包含四个能级,s、p、d、f能级②每个能层中,能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……③s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍④同一能级容纳的电子数相同3、电子云:原子核外电子绕核高速运动是没有确定的轨道的,就好像一团“带负电荷的云雾”笼罩在原子核周围,这种“带负电荷的云雾”称之为电子云。
电子云密集(单位体积内小黑点多)的地方,电子出现的机会多;反之,电子云稀疏(单位体积内小黑点少)的地方,电子出现的机会少。
即电子云表示电子在核外单位体积内出现几率的大小,而非表示核外电子多少4、原子轨道:不同能级上的电子出现概率约为90%的电子云的空间轮廓图称为原子轨道(1)原子轨道的形状①s电子的原子轨道都是球形的,每个s能级各有1个原子轨道,能层序数越大,s原子轨道的半径越大;能量:E1s<E2s<E3s,随着能层序数的增大,电子在离核更远的区域出现的概率减小,电子云越来越向更大的空间扩展②p电子的原子轨道是纺锤形(哑铃形),每个p能级有3个轨道,它们互相垂直,分别以p x、p y、p z为符号。
p原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大③能级与原子轨道数和容纳的电子数的关系能级s(球形)p(纺锤形)d f原子轨道1357容纳的电子数261014二、基态原子的核外电子排布式1、构造原理:多电子的核外电子排布总是按照能量最低原理,由低能级逐步填充到高能级。
高中化学选修3——物质的结构与性质
一、原子结构和元素性质方面1. 原子一般由质子、中子和核外电子构成。
但却只由质子和电子构成。
2. 金属元素原子的最外层电子数一般小于4,而非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4。
但H、He、B的最外层电子数均小于4,其中H、B为非金属元素,而He为稀有气体元素;虽然Ge、Sn、Pb、Bi的最外层电子数均大于或等于4,但它们却为金属元素。
3. 稀有气体元素原子的最外层一般为8个电子的稳定结构。
但He的最外层为2个电子的稳定结构。
4. 主族元素的原子得失电子所形成的阴阳离子最外层一般具有8个电子的稳定结构。
但对核外只有一个电子层的离子来说,最外层却只有2个电子,如;而则是一个氢原子核。
5. 含金属元素的离子一般为阳离子。
但也存在某些阴离子,如等。
6. 只含非金属元素的离子一般为阴离子。
但也存在某些阳离子,如等。
7. 一种非金属元素一般形成一种阴离子。
但氧元素形成的离子除,还有。
8. 主族元素的最高化合价一般等于原子的最外层电子数。
但氟元素和氧元素的最高化合价却都不等于原子的最外层电子数,其中氟元素的最高化合价为0价(氟无正价),而氧的最高价为+2价(在OF2中)。
9. 氢元素在化合物中一般为+1价。
但在金属氢化物中却为-1价。
10. 氧元素在化合物中一般为-2价。
但在过氧化物(如等)中为-1价;在OF2中为+2价。
11. 对于对应阴阳离子具有相同的电子层结构的金属元素和非金属元素而言,金属元素的最高化合价一般低于非金属元素的最高化合价。
而和虽然电子层结构相同。
但钠、镁、铝的最高价(分别为+1、+2、+3价)却高于氟的最高价(0价)。
12. 原子的相对原子质量一般为保留一定位数的小数有效数字。
但12C的相对原子质量却为整数,并且是精确值。
13. 某原子的相对原子质量一般并不等同于对应元素的相对原子质量。
但对于某些只有一种核素的元素而言,原子的相对原子质量就是元素的相对原子质量,如:钠元素就只有一种核素,因此,Na原子的相对原子质量就是钠元素的相对原子质量。
高中化学选修物质结构与性质
高中化学选修物质结构与性质物质结构与性质是高中化学原理的核心部分。
物质由原子构成,而它们之间的相互作用是描述物质结构与性质的基础。
物质结构与性质的研究,既涉及原子结构、稳定态的构型结构以及原子的组合及其动态的相互作用,又涉及分子的构型、电子的配置特征以及分子间特殊的相互作用。
物质结构与性质是解释物理、化学过程的重要依据。
稳定态原子结构是每种化学元素表现出特定性质的基础。
原子结构能反映原子内部分子的种类个数和相互排列方式,以及电子的配置特征。
不同化学元素原子结构和电子配置特征不同,它们的原子半径、主电子能级、氧化物性质等都各异,因此,不同的化学元素具有不同的物质性质。
原子的组合及其动态的相互作用是分子时的物质结构与性质的形成。
原子之间通过重力作用、电荷相互作用和电磁力结合而形成分子。
原子与原子之间形成分子结构,各种物质属性便以反映这一特点。
分子结构类型还受到原子结构、原子序数、原子类型和原子电荷分布的影响,及分子的相互作用的影响。
分子的构型特征是由电子的配置特征、反张力及空间构型决定的。
它们对于正确分析和解释原子与分子的相互作用及其形成的物质性质具有重要的意义。
分子的空间构型决定了它们的物理、化学性质,如熔点、沸点、溶解度、毒性、光致发光、折射率等,而这些性质又是影响物质使用和转化材料性能的重要因素。
此外,分子间特殊的相互作用又被称为化学作用,是形成比较复杂空间分子结构的重要原因。
化学作用主要包括共价作用、氢结合及其他结合形式,它们使得分子间存在着特定的构型和性质。
如果改变物质结构与性质,就需要研究阻碍特定分子结构形成的机制以及改变相互作用强度的方法。
总之,物质结构与性质不仅对高中物理、化学的研究具有基础性的重要作用,而且对材料的开发、制备物质的工业生产、分子级诊断与治疗等实践活动都有着极大的意义。
新教材老高考模式下《物质结构与性质》模块的考查与备考
新教材老高考模式下《物质结构与性质》模块的考查与备考随着新教材的推行,高考内容也在逐渐调整,新教材老高考模式成为了考试的新趋势。
在化学科目中,《物质结构与性质》模块被广泛关注,因为它与实际生活联系紧密,既有理论基础又有实践应用,考查内容较为广泛而深入。
本文将介绍《物质结构与性质》模块的考查重点和备考策略,帮助同学们更好地应对高考。
一、考查重点1. 常见物质的结构与性质《物质结构与性质》模块首先考查常见物质的结构与性质之间的关系。
例如,通过学习水的分子结构和氢键的形成,了解水的特殊性质,如高沸点、高凝固点等。
再如,通过了解溶液中溶质的溶解形式和在溶液中的细分散度等,来解释溶液的一些性质,如表面张力、溶解度等。
掌握常见物质的结构与性质,是理解化学现象的基础。
2. 物质结构与宏观性质之间的关系《物质结构与性质》模块还考察了物质结构与宏观性质之间的关系。
例如,在有机物的分子结构中,可以通过了解分子的键长、键角等,推测和解释化合物的某些性质,如光学活性、溶解度等。
掌握物质结构与宏观性质之间的关系,可以更好地理解化学现象的本质。
3. 物质结构与反应性质之间的关系《物质结构与性质》模块还重点考查了物质结构与反应性质之间的关系。
例如,通过学习有机化合物的官能团特性和反应活性,可以预测有关官能团的变化和反应性。
此外,还需了解物质的结构变化对反应速率和反应平衡等影响。
掌握物质结构与反应性质之间的关系,对于解答化学反应机理和反应规律的理解至关重要。
二、备考策略1. 掌握基础知识备考《物质结构与性质》模块要从掌握基础知识开始。
重点关注常见物质的结构、宏观性质和反应性质之间的关系。
切勿简单地记忆知识点,而是要深入理解其背后的原理。
掌握基础知识是解答复杂问题的基础。
2. 运用实例进行思考在备考过程中,要善于运用实例进行思考。
通过解析实际问题,理论知识将更容易记忆和理解。
可以结合化工、环境等领域的实例,分析物质结构与性质之间的关系。
选修三 课标 物质结构与性质
物质结构理论是现代化学的重要组成部分,也是 医学、生命科学、材料科学、环境科学、能源科学、 信息科学的重要基础。 它揭示了物质构成的奥秘。物质结构与性质的关 系,有助于人们理解物质变化的本质,预测物质的 性质,为分子设计提供科学依据。
主题 1 原子结构与元素的性质 主题 2 化学键与物质的性质 主题 3 分子间作用力与物质的性质
①制作典型的离子晶体结构模型。 ②比较氯化钠、氯化铯等离子晶体的结构特征。 ③实验探究:熔融盐的导电性。 ④实验探究:明矾或铬钾矾晶体的生长条件。 ⑤查阅资料:晶格能与岩浆晶出规则。 ⑥运用模型研究:P4、P4O6、P4O10等共价分子 的结构及相互联系,并预测其化学性质。 ⑦利用模型等分析金刚石晶体与石墨晶体的结构 特点,讨论两者性 质的差异。 ⑧阅读与交流:配位化学的发展及其对现代化学 的贡献。 ⑨查阅N2 、CO的有关数据并进行 比较。 ⑩查阅资料:“手性分子”的合成及应用。讨论: 为什么金属晶体具有良好的导电性、导热性和延 展性?
内容标准:
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。 3.认识原子结构与元素周期系的关系,了解元素周期系的应用 价值。 4.初步认识物质的结构与性质之间的关系,知道物质结构的研 究有助于发现具有预期性质的新物质.
主题1 原子结构与元素的性质
主题2 化学键与物质的性质
主题3 分子间作用力与物质的性质
主题4 研究物质结构的价值
内容标准:
1、了解原子核外电子的运动状态。 2、了解原子结构的构造原理,知道原子核外电子的能级分布, 能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。 3、能说出元素电离能、电负性的涵义,能应用元素的电离能说 明元素的某些性质。 4、知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应 用。
高中化学选修3:物质结构与性质-知识点总结
选修三物质结构与性质总结一.原子结构与性质.1、认识原子核外电子运动状态,了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义. 电子云:用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近,电子出现的机会大,电子云密度越大;离核越远,电子出现的机会小,电子云密度越小.电子层(能层):根据电子的能量差异和主要运动区域的不同,核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q.原子轨道(能级即亚层):处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动,分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道,s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形,d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7.2.(构造原理)了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理,能用电子排布式表示1~36号元素原子核外电子的排布.(1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中,不存在运动状态完全相同的两个电子.(2).原子核外电子排布原理.①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道.②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子.③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时(p0、d0、f0)的状态,具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错1-36号元素的核外电子排布式.ns<(n-2)f<(n-1)d<np3.元素电离能和元素电负性第一电离能:气态电中性基态原子失去1个电子,转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。
常用符号I1表示,单位为kJ/mol。
高中化学《《选修3物质结构与性质》》教材分析
高中化学<< 选修3物质结构与性质>>教材分析物质结构理论是现代化学的重要组成部分,也是医学、生命科学,材料科学、环境科学、能源科学、信息科学的重要基础。
它揭示了物质构成的奥秘。
物质结构与性质的关系,有助于人们理解物质变化的本质,预测物质的性质,为分子设计提供科学依据在本课程模块中,我们将从原子、分子水平上认识物质构成的规律,以微粒之间不同的作用力为线索,侧重研究不同类型物质的有关性质,帮助高中学生进一步丰富物质结构的知识,提高分析问题和解决问题的能力。
一、模块的功能高中化学选修 3 是在在必修课程基础上为满足学生的不同需要而设置的。
我省理工方向的学生必须选修本模块,它是学业水平考试和高考的内容。
本模块选修课程旨在让学生了解人类探索物质结构的重要意义和基本方法,研究物质构成的奥秘,认识物质结构与性质之间的关系,提高分析问题和解决问题的能力。
二、模块的课程目标通过本课程模块的学习,学生应主要在以下几个方面得到发展:1.从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法,增强学习化学的兴趣;2.进一步形成有关物质结构的基本观念,初步认识物质的结构与性质之间的关系;3.能从物质结构决定性质的视角解释一些化学现象,预测物质的有关性质;4.在理论分析和实验探究过程中学习辩证唯物主义的方法论,逐步形成科学的价值观。
三、模块的内容标准及学习要求学习要求分为基本要求和发展要求:基本要求:全体学生应在本节学习时掌握。
发展要求:有条件的学生可在选修 3 结束时掌握。
引言学习要求节内容标准教学建议基本要求发展要求引言1.了解人类探索物1.1 了解人类在探索物质结构的质结构的价值,认同过程中已经取得的重要成果。
“物质结构的探索是1.2 了解人类探索物质结构的价无止境的”观点,认值,认同“物质结构的探索是无识在分子等层次研止境的”观点。
究物质的意义。
2.初步认识物质的 2.1 初步认识物质的结构与性质结构与性质之间的之间的关系,认同“结构决定性关系,知道物质结构质、性质反映结构”等观点。
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新课标高中化学选修教材《物质结构与性质》—三种版本的比较研究作者:蔡文联文章来源::《化学教学》2007年01期点击数:31 更新时间:2008-3-24新课标高中化学选修教材《物质结构与性质》—三种版本的比较研究蔡文联饶志明余靖知摘要:根据2003年出版的《普通高中化学课程标准(实验》)编定的高中化学教材已通过审定的有三种版本,分别由人民教育出版社、江苏教育出版社、山东科技出版社出版。
高中化学课程8个模块中选修3“物质结构与性质”是属于化学基本理论知识的模块。
本文将对新版三种教材(选修3“物质结构与性质”)的设计思路、体系结构、栏目设置等方面进行比较研究,以期有助于教师理解新课标、选择教材、教法以及把握教学尺度。
为了适应我国21世纪初化学课程发展的趋势,化学课程标准研制组经过深入的调查研究,多次讨论修改,于2003年出版了《普通高中化学课程标准(实验)》。
他们将高中化学课程采用模块的方式分为必修和选修两部分,共8个模块,其中必修模块2个,选修模块6个。
新课程“在保证基础的前提下为学生提供多样的、可供选择的课程模块”,兼顾“学生个性发展的多样化需要”,适应不同地区和学校的条件。
目前以高中化学课程标准和基础教育课程改革纲要为指导编写的新版高中化学教材经全国中小学教材审定委员会初审通过的共有3种,分别是由人民教育出版社出版(宋心琦主编,以下简称人教版),江苏教育出版社出版(王祖浩主编,以下简称苏教版),山东科技出版社出版(王磊主编,以下简称山东科技版)。
在6个选修模块中,选修3“物质结构与性质”模块突出化学学科的核心观念、基本概念原理和基本思想方法。
在以“提高学生的科学素养”为主旨的高中化学课程改革中,如何将新课程理念很好地融合进化学基本概念和基础理论的教学中,转变学生的学习方式,培养学生的逻辑思维能力,提高学生学习本课程的意义,是值得广大化学教师研究、推敲的。
因此,针对上述三种版本的教材(选修3物质结构与性质)进行具体的分析、比较、评价,对教师在选择教材、教法以及把握教学尺度方面都具有十分重要的意义。
1.“物质结构与性质”模块教材的简介1.1教材的设计思路结构决定性质,进而影响到物质的用途。
随着时代的进步,科学技术的发展,化学与生活、生产中的各个方面越来越紧密的联系在一起。
物质结构理论“揭示了物质构成的奥秘,物质结构与性质的关系,有助于人们理解物质变化的本质,预测物质的性质,为分子设计提供科学依据”,并且物质结构理论还与医学、生命科学、材料科学、环境科学、能源科学信息科学等多门学科息息相关。
物质结构理论为这些科学提供理论依据,为科学的发展奠定坚实的基础。
高中化学课程改革将“物质结构与性质”作为选修模块3,就是在以提高学生科学素养为核心的前提下,帮助学生体会科学探究的过程和方法,通过学生自己不断探索,理解物质构成的奥秘,增强学习化学理论知识的兴趣,提高抽象思维能力,是在高中化学必修课程之后,对物质结构理论的拓展与加深。
本着这个宗旨,三种教材(选修3物质结构与性质)在设计上的总体思路均为:让学生“了解人类探索物质结构的重要意义和基本方法,研究物质构成的奥秘,认识物质结构与性质之间的关系,提高分析问题和解决问题的能力”。
1.2教材的主要内容教材从原子、分子水平上介绍物质是怎样构成的,围绕着“微粒之间的不同作用力”这条基本主线展开,主要包括两部分内容:一是有关物质结构的基本概念和原理;二是有关物质结构的基本观点和基本方法。
教材通过各种栏目或附加的资料展示相关的化学知识,引导学生在化学学科的背景下去掌握物质结构的知识,体会物质结构的探索是无止境的。
2.三种教材内容的编排2.1以课程标准为本,整体设置教材的体系结构三种教材(物质结构与性质)所编排的内容都是严格按照高中化学课程标准的要求设置的,但在此基础上编者根据各自的设计风格整体设置教材的具体结构,对教材的编写形式、侧重方向的确定都有很大的自由度,使得三种教材具有各自鲜明的特色和编写方式。
针对三种教材的体系结构与化学课程标准内容的比较(见附录)。
通过比较可以看到三种教材在内容编排上的异同。
2.1.1人教版教材的引言部分体现了课标主题4“研究物质结构的价值”的大部分内容标准,其中包括“人类探索物质结构的价值、研究物质结构的意义”等等。
第1章“原子结构与性质”基本上是按照化学课标主题1“原子结构与元素性质”所要求的内容进行编写,主要包括“原子结构的构造原理、核外电子的能级分布、电子排布、能级跃迁”等内容,此外在第2节“原子结构与元素性质”还包含课标主题4“研究物质结构的价值”中“认识原子结构与元素周期系的关系,了解元素周期系的应用价值”这部分内容;第2章“分子结构与性质”主要内容包括“共价键的形成、类型、键参数,共价分子的结构,分子间作用力对物质性质的影响,氢键的存在对物质性质的影响”同时还密切联系实际说明了“手性分子”、“等电子原理”、“无机含氧酸的酸性”等知识,这一章包括了主题2“化学键与物质的性质”与主题3“分子间作用力与物质的性质”的部分内容;主题2与主题3的其余内容编排在教材第3章“晶体结构与性质”中,所包含的内容与课标一致,只是知识出现的顺序有所不同。
2.1.2苏教版根据课程标准的4个主题进行整体编排,将选修3“物质结构与性质”教材划分为5个专题。
专题1“揭示物质结构的奥秘”及专题5“物质结构的探索无止境”与课标主题4“研究物质结构的价值”相对应;专题2“原子结构与元素的性质”中所编排的内容与课标主题2“原子结构与元素性质”基本上一致,其中第二单元“元素性质的递变规律”还包含课标主题4中“认识原子结构与元素周期系的关系,了解元素周期系的应用价值”这部分内容;教材专题3和专题4将课标主题2“化学键与物质的性质”、主题3“分子间作用力与物质的性质”的内容进行融合,重新编排,从另一个角度划分为“微粒间作用力与物质性质”、“分子空间结构与物质性质”,专题3包含了“离子键、共价键、金属键、分子间作用力”及其构成的晶体等主要内容,专题4则着重编排了“分子或离子的构型、配合物的成键情况”及其与物质性质的关系等内容,并通过实例介绍了“手性分子”、“等电子原理”的应用。
2.1.3山东科技版教材把课程标准中的4个主题融合为三章进行编写,课标主题1“原子结构与元素的性质”与教材第1章“原子结构”的内容编排一致,其中课标主题4“研究物质结构的价值”中“认识原子结构与元素周期系的关系,了解元素周期系的应用价值”这部分内容也被分散到教材第1章第2节“原子结构与元素周期表”里;教材第2章“微粒间的相互作用”与第3章“物质的聚集状态与物质性质”对应于课标主题2“化学键与物质性质”、主题3“分子间作用力与物质性质”,在内容安排上是把两个主题内容进行融合,重新分类,第2章的主要内容为“共价键、离子键、配位键、金属键、分子间作用力、分子的立体模型”等,第3章的内容是在承接第2章的基础上,主要编排了在微粒间作用力的作用下形成的“金属晶体、离子晶体、原子晶体、分子晶体以及这些物质的性质”,还包括了“物质聚集的其他状态”的内容。
2.1.4三种教材内容编排具体实例三种版本的教材在呈现“晶体”的相关内容时,编排的方式不同。
人教版、山东科技版的编排方式较为类似,它们是将微粒间的相互作用与物质的聚集状态分为两章来设置,而苏教版是将二者合并,教材中每介绍一种微粒间的相互作用接下来就引出这种相互作用所形成的晶体,如:金属键—金属晶体、共价键—原子晶体。
从内容的设置来看,苏教版的编排,使得相关知识排列紧凑,学生在学习过程中会感到有章可循,而教师在教学中更容易找到学生的“最近发展区”进行适当指导。
但是,在“物质的聚集状态”这方面的内容,苏教版仅仅是根据新课标介绍了几种晶体,而人教版、山东科技版的教材在这方面有所拓展。
人教版除了介绍“晶体”外还简单介绍了“非晶体”的知识;山东科技版则拓展得较深,教材用一节的篇幅来介绍除“晶体”以外的物质的聚集状态,如非晶体、液晶、纳米材料、等离子体。
2.2通过多样化的教材栏目,转变学生的学习方式新版的三种教材关注学生的化学素养,重在培养学生的自主探究能力,因此编者在编写教材时,穿插了丰富多彩的栏目,将其作为转变学生学习方式的一种重要手段。
通过阅读这些内容生动的栏目,学生遵循栏目的提示,明确自我学习的方向,获得自主学习化学的思想和方法,进一步激发了学生学习这门课程的兴趣。
同时,在教师和学生之间,更突出了以学生为课堂的主体,让学生体验到不同的学习方式,增强师生之间以及教材与学生之间的互动,同时提高了学习的效果。
表1教材栏目设置及出现频次统计人教版栏目思考与交流学与问资料卡片科学探究实践活动科学视野科学史1话频次511862126苏教版栏目你知道吗活动与探究交流与讨论观察与思考问题解决信息提示化学史话拓展视野整理与归纳回顾与小结练习与实践资料卡频次1352511255123392山东科技版栏目联想置疑观察思考活动探究交流研讨身边的化学身体内的化学化学与技术资料在线思维历程频次32341332575栏目精要概括追根寻源拓展视野学海无涯知识支持方法引导工具栏迁移应用频次1151254329上表对三种教材所包含的栏目进行了统计,以下针对栏目的类型及其设置的意义进行分析:表2教材栏目归类分析栏目人教版学与问交流与思考科学探究实践活动资料卡片科学视野科学史话归纳与整理习题苏教版你知道吗活动与探究交流与讨论资料卡信息提示化学史话拓展视野整理归纳回顾总结练习与实践问题解决山东科技版联想·质疑观察·思考活动·探究交流·研讨工具栏方法导引知识支持身边的化学身体里的化学化学与技术资料在线思维历程追根寻源拓展视野学海无涯精要概括迁移应用栏目设置的目的通常设在新课学习之前,根据学生已有经验,营造问题情境,激发学习动机在学习过程中培养学生观察、思考、讨论、探究的自主学习能力为学生进一步学习提供必要的知识储备,如数据、背景、条件等引导学生多角度认识物质的密切关系,联系生活,社会、技术,学以致用在原有知识基础上拓展学生的知识层面,使得部分学生能够向更高水平发展帮助学生构建良好的知识网络,系统地掌握知识,提高学习效率通过设置多样化的问题,培养学生分析问题、解决问题的能力,对所学知识有所反馈三种教材中所出现的栏目种类众多,各种栏目也都具备各自的内容和功能,培养了学生各方面的能力。
但在上述的分析比较后,我们发现有些具备同一功能的栏目又细分为几个栏目,如山东科技版的教材中为学生学习新知识提供基本资料的栏目有“工具栏”、“知识支持”,将学生所学知识与现实联系的栏目有“身边的化学”、“身体里的化学”、“化学与技术”等,这些功能相同的栏目设计过多会显得重复、累赘,使教材不够整体自洽,建议将其合并。