第二节 物质结构理论基础
高中化学知识点总结( 物质与结构)
《物质结构基础》第一部分原子的结构和性质第一节原子的结构1、能层（1）原子核外的电子是分层排布的。
根据电子的能级差异，可将核外电子分成不同的能层。
（2）每一能层最多能容纳的电子数不同：最多容纳的电子数为2n2个。
（3）离核越近的能层具有的能量越低。
（4）能层的表示方法：能层一二三四五六七……符号K L M N O P Q ……最多电子数 2 8 18 32 50 ……离核远近由近————————————→远能量高低由低————————————→高2、能级在多电子的原子中，同一能层的电子，能量也可以不同。
不同能量的电子分成不同的能级。
【提示】①每个能层所包含的能级数等于该能层的序数n，且能级总是从s能级开始，如：第一能层只有1个能级1s，第二能层有2个能级2s和2p，第三能层有3个能级3s、3p、3d，第四能层有4个能级4s、4p、4d和4f，依此类推。
②不同能层上的符号相同的能级中最多所能容纳的电子数相同，即每个能级中最多所能容纳的电子数只与能级有关，而与能层无关。
如s能级上最多容纳2个电子，无论是1s还是2s；p能级上最多容纳6个电子，无论是2p还是3p、4p能级。
③在每一个能层（n）中，能级符号的排列顺序依次是ns、np、nd、nf……④按s、p、d、f……顺序排列的各能级最多可容纳的电子数分别是1、3、5、7……的两倍，即分别是2、6、10、14……3、基态原子与激发态原子（1）基态原子为能量最低的原子。
基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。
（2）基态原子与激发态原子相互转化与能量转化关系：4、构造原理与基态原子的核外排布随着原子核电荷数的递增，绝大多数元素的原子核外电子的排布将遵循如图的排布顺序，我们将这个顺序成为构造原理。
（1）它表示随着原子叙述的递增，基态原子的核外电子按照箭头的方向在各能级上依此排布：1s，2s，2p，3s，3p，4s，3d，4p，5s，4d，5p，6s……这是从实验得到的一般规律，适用于大多数基态原子的核外电子排布。
高中化学《《选修3物质结构与性质》》教材
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。
物质结构(结构化学)
荧光屏 亮度 曲线
•衍射条件： △=sin(a) × d/2=λ/2, sin(a) = λ/d, Δx = d, ΔPx = sin(a)×P= λ/d× h/ λ= h/d
不确定关系式（测不准关系式）： Δ结x论Δp：x≥h
具有波粒二象性的微观粒子 (r～h)，没有经典轨道。
•根源：微观粒子的波粒二象性
二．力学量算符方程 1． 薛定谔方程-------能量方程
2 2(r) V (r)(r) E(r) 2m Hˆ 2 2 V (r) 2m
Hˆ(r) E(r)
2 算符方程
A f x gx,
A f x af x
后者为算符 Aˆ 的本征方程；
当控制电子一个一个地射出 与电子束一次射出衍射图形一样。
（Born统计解释） 大量电子： （1）衍射强度大的地方出现的电子多 （2）衍射强度小的地方出现的电子少 单个电子： （1）衍射强度大的地方电子出现的机会多 （2）衍射强度小的地方电子出现的机会少
物质波是几率波。
五 不确定关系
1927年，海森堡提出：微观粒子在某 一时刻同一方向的坐标和动量不能同时确 定。
结构化学
主讲: 潘 秀 梅
东北师范大学化学学院
参考书：
结构化学(面向21世纪教材),高教社 2003 潘道皑等 “ 物质结构 ” 高教社 1987 江元生 “ 物质结构 ” 高教社 1999 周公度 等 “结构学习基础” 北大出版社
1995
倪行等 “物质结构学习指导 ”科学出版 社 1999
绪
论
f(x) -- 算符 Aˆ 的本征函数(本征态）；
a-- 算符 Aˆ 的本征函数f(x)的本征值。
3力学量的本征值和平均值
基础化学1第一章 物质结构基础
元素的氧化数（或称氧化值）是指某元素一个原子的形 式电荷数。这种电荷数是假设化学键中的电子指定给电负性 较大原子而所求得的。
氧化数反映元素的氧化状态，可为正、负、零或分数。 周期表中元素的最高氧化值呈周期性变化 ⅠA~ⅦA族（F除外）、ⅢB～ⅦB族元素：
最高氧化数＝价电子总数＝族序数
说明：其他主、副族元素的最高氧化数变化不规律
26Fe2+的核外电子分布是
［Ar］3d6
而不是
［Ar］3d44s2。
请写出25Mn2+核外电子分布的原 子实表示式。
三、元素性质的周期性变化
1.电负性（X）
原子在分子中吸引成键电子的能力，称为元素电负性。 元素电负性越大，原子在分子中吸引成键电子能力越强。
鲍林电负性值是指定最活泼非金属元素氟的电负性为4.0， 然后，借助热化学数据计算求得其他元素电负性（见表2-3）。
能级组
7p
7
6d 5f
(7s5f6d7p)
7s
6p 5d 4f
6s
6 (6s4f5d6p)
5p
能 量
4d 5s
4p 3d
4s
5 (5s4d5p)
4 (4s3d4p)
周期 . 七
六 五 四
3p 3s
2p 2s
3
(3s3p)
三
2
(2s2p)
二
1
1s
(1s)
一
n＝ 1 n＝ 2 n＝ 3 n＝ 4 n＝ 5 n＝ 6 n＝ 7
相同电子层，l值越大，电子能量越高。 不同亚层，其原子轨道（或电子云）的形状不同，如图2-3、 2-4所示，s亚层为球形；p亚层为无柄哑铃形；d亚层为四瓣花 形。 3．磁量子数（m） 磁量子数就是描述原子轨道（或电子云）在空间伸展方向 的量子数。 m取值是从＋l到－l包括0在内的任何整数值。即
普通化学教案物质结构基础
表面吸附与反应
表面吸附的概 念：物质在固 体表面上的聚
集现象。
表面吸附的原 理：由于表面 分子的作用力 与内部不同， 导致气体分子 在表面上的聚
集。
表面吸附的分 类：物理吸附 和化学吸附。
表面反应的定 义：在表面吸 附的基础上， 表面上的分子 与其他分子或 离子发生化学
反应。
界面现象与性质
润湿现象：液体在固体表面 铺展的现象
相变：晶体在不同 温度和压力条件下 发生结构转变的现 象
晶体缺陷对相变的 影响：缺陷可以促 进或抑制相变的发 生
相变在晶体缺陷中 的应用：通过控制 晶体缺陷来调控材 料的性能和功能
晶体结构与物理性质
晶体结构决定物质的物理性质，如硬度、熔点、导电性等。
不同晶体结构对物理性质的影响不同，如金属晶体具有良好的导电性和延 展性。
溶液中的化学反应动力学
反应速率常数：描 述化学反应快慢的 物理量
活化能：反应进行 所需的最低能量
反应机理：化学反 应的步骤和过程的 描述
催化剂：降低反应 活化能，加速反应 进程的物质
溶液中的相变与热力学
相变：溶液中物质 状态的变化，如溶 解、结晶等
热力学基本概念： 如熵、焓、自由能 等在溶液结构中的 意义
振动与转动的能量：较低，常温下即可发生。
振动与转动的光谱特征：可通过红外光谱和拉曼光谱进行检测和研究。
分子的极性
影响因素：元素的电负性、 键的极性、分子构型等
定义：分子中正负电荷中心 不重合，导致分子表现出极 性
极性分类：永久极性、诱导 极性、取向极性
物理性质：溶解度、熔点、 沸点等
分子光谱与分子能级
THANK YOU
汇报人：XX
表面张力：液体表面抵抗变 形的能力
马克思主义基本原理教案
马克思主义基本原理教案第一章绪论第一节马克思主义的基本内容和精髓一、马克思主义的定义从形式上看，狭义的马克思主义指由马克思创立的理论学说，广义的马克思主义指由马克思和他的战友以及后继者所创立的本质上一脉相承的理论体系。
从内容上看，马克思主义是指由马克思首创和后继者不断完善的正确揭示了世界发展的一般规律、人类社会发展的客观规律和社会主义必然取代资本主义的历史必然性的科学理论体系。
从阶级属性和社会功能上讲，马克思主义是指导无产阶级争取自身解放和全人类解放的科学理论，是关于无产阶级斗争的性质、目的和解放条件的学说。
马克思主义是揭示了整个世界和人类社会发展的客观规律、揭示了社会主义代替资本主义的历史必然性、揭示了无产阶级斗争的性质、目的和解放条件的科学理论体系。
二、马克思主义的三个组成部分马克思主义的三个组成部分是：哲学、政治经济学、科学社会主义。
马克思主义哲学是关于自然、社会、思维发展的一般规律的科学，是无产阶级的科学的世界观和方法论。
马克思主义政治经济学是以资本主义生产方式特别是资本主义生产关系为主要研究对象的、揭示资本主义经济制度发生、发展乃至消亡的客观规律的科学。
科学社会主义是揭示社会主义取代资本主义的历史必然性、社会力量和基本途径以及社会主义和共产主义本身发展的客观规律的科学。
三、马克思主义的精髓马克思主义、列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想以及科学发展观，在本质上都是一脉相承的，它们有共同的精髓，那就是“实事求是”，更精细地说就是“解放思想、实事求是、与时俱进”。
马克思主义强调“世界的真正的统一性在于它的物质性”，强调如实反映世界的本来面目，强调主观与客观的历史的具体的统一，强调在实践中发现真理和检验真理，这在本质上都是“实事求是”，马克思主义揭示了三个层次的客观规律，在本质上也是坚持“实事求是”。
实事求是是马克思主义的精髓。
第二节马克思主义的基本特征和产生条件一、马克思主义的基本特征马克思主义的基本特征是实践基础上的科学性与革命性的统一。
第二节 分子结构和分子间力、氢键
共用电子对是由一个原子或离子单方面提 供而与另一个原子或离子（ 供而与另一个原子或离子（不需要提供电 共用。这样的共价键叫做配位键 配位键。 子）共用。这样的共价键叫做配位键。
（6）键参数 ①键能
AB ( g ) —— A ( g ) + B ( g ) ∆ H = EAB
AB分子的键离解能 D(A-B):在常温常压下，断裂1mol键 AB分子的键离解能 D(A-B):在常温常压下，断裂1mol键 在常温常压下 1mol 所需的能量称为键能E 所需的能量称为键能E。
不同种类的原子吸引电子的能力不同， 不同种类的原子吸引电子的能力不同，共 用电子对必然偏向于吸引电子能力强的一 方，因此吸引电子能力较强的原子就带部 分负电荷， 分负电荷，吸引电子能力较弱的原子就带 部分正电荷。 部分正电荷。这样的共价键叫做极性共价 简称极性键。例如， 键，简称极性键。例如，H-Cl 形成条件： 形成条件：不同非金属原子形成共价键
由表数据可见， Cl， Br， 由表数据可见，H-F， H-Cl， H-Br， H-I 键 长依次递增，而键能依次递减；单键、 长依次递增，而键能依次递减；单键、双键及叁键 的键长依次缩短，键能依次增大， 的键长依次缩短，键能依次增大，但与单键并非两 倍、叁倍的关系。 叁倍的关系。 一般键长越小，键越强。 一般键长越小，键越强。
一、离子键
1、离子键的形成 2Na + Cl2 → 2NaCl 钠离子和氯离子之间依靠静电吸引而相互靠近。 钠离子和氯离子之间依靠静电吸引而相互靠近。 随着两种离子的逐渐接近，两者之间的电子和电 随着两种离子的逐渐接近，两者之间的电子和电 原子核和原子核的相互排斥作用也逐渐增强 的相互排斥作用也逐渐增强， 子、原子核和原子核的相互排斥作用也逐渐增强， 当两种离子接近至一定距离时， 当两种离子接近至一定距离时，吸引和排斥作用 达到平衡，于是阴、 达到平衡，于是阴、阳离子都在一定的平衡位置 上振动，形成了稳定的化学键。象氯化钠这样， 上振动，形成了稳定的化学键。象氯化钠这样， 凡由阴、 凡由阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键 叫做离子键。 叫做离子键。
物质结构
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第一节 核外电子的运动状态
原子以辐射一定频率的光的形式放出能量。光的频率取决于跃迁两能 级的能量差。光子的能观物体相比，分子、原子、电子等物质被称为微观粒子。微 观粒子的运动规律有别于宏观物体，有其自身特有的运动特征和规律， 即波粒二象性，体现在量子化及统计性上。 (1)波粒二象性。 ①光的波粒二象性。 关于光的本质是波还是微粒的问题，在17~18世纪一直争论不休。 光的干涉、衍射现象表现出光的波动性，而光压、光电效应则
他认为不仅光具有波粒二象性，而且所有微观粒子，如电子、原子
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第一节 核外电子的运动状态
等也具有波粒二象性，并预言高速运动的微观粒子(如电子等)的波长 为:
(7-7) 式中，m是微观粒子的质量;v是微观粒子的运动速度;尸是微观粒子的 动量。
三年后，即在1927年，德布罗依的大胆假设被戴维逊( C. J. Davisson)和盖革( H. Geiger)的电子衍射实验所证实。图7-1是 电子衍射实验的示意图。 电子衍射实验表明:一个动量为P、能量为E的微观粒子，在运动时表 现为一个波长为a =h(m*v)、频率为v= E/h的沿微粒运动方向
二、核外电子的运动特征 1911年英国物理学家卢瑟福(E. Rutherford)通过a粒子散射实
验，提出了含核原子模型。他认为原子是由带正电荷的原子核及带负 电荷的电子组成的，原子核在原子的中心，直径为1-16~10-14m，电 子的直径约为10-15m，原子的直径约为10-10m，所以原子中绝大部 分是空的，电子绕原子核运动。卢瑟福的原子模型正确地回答了原子 的组成问题。核外电子的分布规律、运动状态以及近代原子结构理论 的研究和确立都是从氢原子光谱实验开始的。
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第二章 第二节 分子的立体构型(第1课时)
2014年7月20日星期日
21
价层电子对互斥理论
ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构
电子对数 目 电子对的空 间构型 成键电子 对数 孤电子 对数 电子对的 排列方式 分子的 空间构型 实 例
2
直线
2
0
直 线形
BeCl2 CO2
3 3 三角型 2
0
三角形
BF3 SO3
1
V形
SnBr2 PbCl2
2014年7月20日星期日 17
价层电子对互斥理论
化学式 HCN SO2 NH2－ BF3 H 3O + SiCl4 CHCl3 NH4+ SO42－
2014年7月20日星期日
价层电子对数 结合的原子数 孤对电子对数
2 3 4 3 4 4 4 4 4
2 2
0 1
2 3 3 4 4 4 4
2
0 1 0 0 0 0
1 0 0 0
2 2 2 3 3
4 4 4
直线形 V形 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体 四面体 正四面体
26
2014年7月20日星期日
价层电子对互斥理论
1、下列物质中分子立体结构与水分子相似的是 A．CO2 B．H2S B C．PCl3 D．SiCl4 2、下列分子立体结构其中属于直线型分子的是 A．H2O B．CO2 BC C．C2H2 D．P4 3、下列分子立体结构其中属正八面体型分子的 A．H3O + B．CO32— D C．PCl5 D．SF6
新课标人教版高中化学课件系列
选修3 物质结构与性质 第二章 分子结构与性质
第二节 分子的立体构型 第1课时
2014年7月20日星期日
1
第二节 物质结构理论基础
第2节物质结构理论基础知识回顾世界是由物质构成的，构成物质的基本粒子有原子、离子、分子等，物质发生变化，都与其组成、结构、性质有关，而物质的性质则由其组成和结构决定。
所以我们认识宏观世界的性质，必须对微观的物质结构知识有一定的认识。
1．原子结构（1）原子结构原子是化学变化中的最小粒子，是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子表构成的，原子核是由质子和中子构成的。
由于核内质子数和核外电子数相等，所以原子不显电性，即核内质子数=核电荷数=核外电子数。
由于电子的质量仅为质子量的1/1836，所以可以认为质量数=质子数+中子数。
（2）原子结构示意图用原子结构示意图可简明、方便地表示原子结构。
小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层，弧线上面的数字表示该层的电子数。
根据粒子结构示意图，可判断元素种类、粒子种类、元素的性质以及结构的稳定性。
①由质子数的电子数的差值判断粒子种类（原子、阳离子、阴离子）；②由核内质子数决定元素种类，，核内质子数不同则表示不同元素；③由原子最外层电子数决定元素的性质，最外层电子数相同，性质相似；④由最外层电子数决定粒子结构的稳定性。
一般最外层电子数为8的结构称为“8电子稳定结构”。
2．元素周期表根据原子核外电子排布规律，把电子层数目相同的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，再把不同横行中最外层的电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行，这样所得的表，即为元素周期表。
它反映了元素之间相互联系的规律，是学习化学的重要工具。
元素周期表共有7个周期，16个族（8、9、10三个纵行共同组成1个族）。
例1 已知每个电子的质量约为每个质子（或中子）质量的1/1836。
下表是教材上的内容。
通过此表，可总结出“在原子里质子数等电子数。
”还能总结出：（1）；（2）；（3）；（4）。
例2 下图为核电荷数从1到18的元素的原子结构示意图：通过分析下图，你可得出的结论有：（1）；（2）；（3）；（4）。
无机与分析化学--简介
无机与分析化学有效结合无机化学和分析化学，是化学、化工、生物、材料、能源、环境、食品等专业的基础课程。
本课程帮助大家认知化学反应发生以及能量、程度、速率等基本规律；在新物质产生、新反应设计、新原理应用方面，帮助你认识物质结构的基本规律；获得研究对象组成、含量、化学结构等相关信息。
——课程团队课程概述“无机与分析化学”课程突出化学理论基础，体现化学前沿与交叉，有机地结合无机化学与分析化学内容。
按照化学反应基本原理、物质结构、化学分析、仪器分析四个模块分类介绍。
在获得化学反应基本规律、物质结构理论基础等方面的基本知识的基础上，介绍无机化学四大平衡以及与之对应的四大滴定分析方法。
最后介绍几种基础的仪器分析方法。
本MOOC课程的指导思想是，围绕目前大多数学校实行压缩学时与提高要求并行的人才培养模式，按照新形势下培养人才的要求与理念，加强化学基础，突出交叉思想，了解化学前沿，提升综合能力。
遵守有利于激发学生积极性、拓宽基础知识面，有利于培养学生科学思维能力。
全部内容分为四个模块：第一模块(基础理论) ：无机化学——化学反应基本原理，包括：化学热力学、化学反应速率、化学平衡；第二模块(基础理论)，无机化学——物质结构，包括：原子结构、分子结构、固体结构；第三模块(基础理论+实际应用)，化学分析篇——无机化学+滴定分析，包括：定量分析基础、酸碱平衡与滴定、沉淀溶解平衡与滴定、氧化还原平衡与滴定、配位平衡与滴定；第四模块(基础理论+实际应用)，仪器分析篇——不同仪器分析方法，包括：分光光度法、现代仪器分析方法、分析化学中的分离方法。
适应范围：化学、化工、生物、材料、能源、环境、食品等专业学生以及相关科研人员。
课程大纲第1章绪论第一讲绪论第2章化学热力学基础第一讲化学热力学基本概念01、02第二讲化学反应的热效应01、02第三讲盖斯定律第四讲熵与熵变第五讲化学反应方向的判据—吉布斯(Gibbs )自由能变第3章化学动力学基础第一讲化学反应速率的概念第二讲化学反应速率理论第三讲浓度及压力对化学反应速率的影响第四讲温度对化学反应速率的影响第4章化学平衡第一讲化学平衡常数01、02第二讲标准平衡常数的应用第三讲浓度对化学平衡移动的影响第四讲压力对化学平衡移动的影响第五讲温度对化学平衡移动的影响第六讲化学反应基本原理模块总结与习题讲解第5章原子结构第一讲原子结构发展史第二讲微粒的波动方程01、02第三讲氢原子的基态01、02第四讲氢原子的激发态01、02第五讲多电子原子轨道能级图第六讲原子核外电子排布第七讲核外电子排布与周期表的关系第八讲元素性质的周期性第6章分子结构第一讲价键理论01、02第二讲杂化轨道理论第三讲杂化轨道理论的应用第四讲价层电子对互斥理论(VSEPR)第五讲分子轨道理论第六讲分子轨道理论的应用、键参数第七讲分子间作用力(范德华力)第八讲氢键第7章固体结构第一讲晶体结构特点与类型第二讲金属晶体与金属键理论第三讲离子键与离子晶体第四讲离子极化与离子晶体第五讲分子晶体、原子晶体与混合晶体第六讲物质结构模块总结与习题讲解第8章定量分析基础第一讲分析化学概述第二讲误差与有效数字01、02第9章滴定分析概述第一讲滴定分析法概述第二讲标准溶液与基准物质第三讲滴定分析中的计算第10章酸碱平衡和酸碱滴定法第一讲酸碱理论01、02第二讲弱酸弱碱的解离平衡与溶液pH值的计算01、02第三讲缓冲溶液01、02第四讲酸碱型体分布与pH值的关系01、02第五讲酸碱指示剂第六讲酸碱滴定原理—一元酸碱的滴定01、02第七讲酸碱滴定原理—多元酸碱的滴定第八讲酸碱滴定法的应用第11章沉淀平衡与沉淀滴定法第一讲沉淀溶解平衡与溶度积第二讲溶度积规则及应用第三讲沉淀滴定法01、02第12章氧化还原平衡与氧化还原滴定法第一讲氧化数与还原氧化反应第二讲原电池第三讲电极电势第四讲Nernst方程第五讲原电池热力学第六讲元素电势图及应用第七讲氧化还原滴定法概述及基本原理第八讲氧化还原滴定法-滴定曲线第九讲氧化还原滴定法指示剂及高锰酸钾法第十讲氧化还原滴定法-碘量法第十一讲氧化还原平衡和滴定法例题解析和总结第13章配位平衡与配位滴定法第一讲配位化合物的基本概念第二讲配位化合物的结构理论-价键理论第三讲配位化合物的结构理论-晶体场理论第四讲配位平衡及配位滴定法概述第五讲副反应系数和条件稳定常数第六讲配位滴定的基本原理第七讲酸度控制及配位方式第八讲化学分析小结第14章紫外可见分光光度法第一讲分光光度法概述第二讲定量依据和分光光度计第三讲分析条件的选择及分光光度法的应用第15章现代仪器分析方法简介第一讲色谱法概论第二讲气相色谱法第三讲原子吸收分光光度法第四讲红外光谱法第五讲质谱法第六讲核磁共振波谱法第七讲电化学分析法预备知识高中化学。
中学化学基本概念、基本理论教学
精选课件
5
3、对立关系：内涵互相否定，外延互相排斥。 如：溶解和结晶；氧化和还原；电解质和非 电解质等。
4、交叉关系：外延有部分重合，内涵有某些 共同属性，又有不同部分。 如：氧化还原反应和分解反应；酸性氧化物 和非金属氧化物等。
5、并列关系：外延各不相同，内涵却有部分 相同 如：强酸这个概念中，盐酸、硫酸、硝酸是 并列关系。
13
第二节 化学基础理论的教学与设计
一、化学基础理论在化学教学中的作用 使学生从本质上认识物质的结构、性质和 变化，从而加强对世界物质性的认识。 指导元素与化合物知识的学习，掌握物质 之间的内在联系和变化规律 有助于加深对概念的理解，正确理解和灵 活运用概念 有助于培养学生辨证唯物主义观点
精选课件
精选课件
17
• 把握化学原理教学的的要求
准确把握课程标准中对概念教学的要求，严格 控制概念教学的深广度；讲究教学方式，注意螺旋 上升，切忌一步到位，提高教学效益。
案例 离子反应的学习要求
理解酸碱盐在水溶液中的复分解反应是离子互换反应；
能读懂、理解离子方程式所表示的反应；
能判断已学的离子方程式的正确与否；
能分析并用离子方程式表示所学的酸碱盐在水溶液中的复 分解反应、常见的离子检验反应，活动金属与酸溶液、金属与 盐溶液、卤素在水溶液中的置换反应的本质。一般不要求从概 念、反应一般规律出发，书写学生未学的离子反应方程式。
精选课件
18
四、化学基础理论教学的一般要求和方法 （一）生动直观 形象比喻
如：电子云、极性分子、催化剂对反应速 度影响的教学 （二）加强化学实验 丰富感性认识 如：离子键形式、分子间作用力的教学
精选课件
4
化学概念间的几种关系
人教版高中化学选修3_《物质结构与性质》第二章教学案
人教版高中化学选修3_《物质结构与性质》第二章教学案第二章分子结构与性质教材分析本章比较系统的介绍了分子的结构和性质，内容比较丰富。
首先，在第一章有关电子云和原子轨道的基础上，介绍了共价键的主要类型σ键和π键，以及键参数——键能、键长、键角；接着，在共价键概念的基础上，介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。
最后介绍了极性分子和非极性分子、分子间作用力、氢键等概念，以及它们对物质性质的影响，并从分子结构的角度说明了“相似相溶”规则、无机含氧酸分子的酸性等。
化学2已介绍了共价键的概念，并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程。
本章第一节“共价键”是在化学2已有知识的基础上，运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概念进一步认识和理解共价键，通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类型σ键和π键，以及它们的差别，并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识σ键和π键。
在第二节“分子的立体结构”中，首先按分子中所含的原子数直间给出了三原子、四原子和五原子分子的立体结构，并配有立体结构模型图。
为什么这些分子具有如此的立体结构呢？教科书在本节安排了“价层电子对互斥模型”和“杂化轨道理论”来判断简单分子和离子的立体结构。
在介绍这两个理论时要求比较低，文字叙述比较简洁并配有图示。
还设计了“思考与交流”、“科学探究”等内容让学生自主去理解和运用这两个理论。
在第三节分子的性质中，介绍了六个问题，即分子的极性、分子间作用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、手性和无机含氧酸分子的酸性。
除分子的手性外，对其它五个问题进行的阐述都运用了前面的已有知识，如根据共价键的概念介绍了键的极性和分子的极性；根据化学键、分子的极性等概念介绍了范德华力的特点及其对物质性质的影响；根据电负性的概念介绍了氢键的特点及其对物质性质的影响；根据极性分子与非非极性分子的概念介绍了“相似相溶”规则；根据分子中电子的偏移解释了无机含氧酸分子的酸性强弱等；对于手性教科书通过图示简单介绍了手性分子的概念以及手性分子在生命科学和生产手性药物方面的应用第二章分子结构与性质第一节共价键第一课时教学目标：1．复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。
《普通化学》课程教学大纲
《普通化学》课程教学大纲英文名称：General Chemistry课程编码：总学时：32 实验学时：6 学分：2适用对象：水利类、生态类、土建类、机械及材料类等理工科专业本科生开课单位：理学院大纲主撰人：大纲审核人：制定时间：2014年9月使用教材与参考书:《普通化学》（第六版），浙江大学普通化学教研组编，高等教育出版，2011《大学化学》韩选利，张思敬，张凤云编，高等教育出版社，2005《普通化学实验》，李聚源主编，化学工业出版社，2007一、课程性质、目的和任务《普通化学》是理工科本科生必修的基础课程之一，课程内容主要包括物质结构理论基础、化学热力学、化学反应的基本规律与工程实际密切有关的重要元素和化合物、新技术、新材料等基本知识。
通过该门课程的学习，使学生了解近代化学的基本理论，具备化学基本实验技能，培养学生正确的学习和研究方法，为以后的学习和工作提供必要的化学基础，同时树立辩证唯物主义世界观。
二、教学内容及要求第1章化学的发展授课学时： 1基本要求：1-1 大学化学课程简介1-2 化学分支学科的形成与发展1-3 现代化学的发展1-4 课程学习方法及与专业关系重点：课程学习方法及与专业关系难点：课程学习方法及与专业关系第2章物质结构基础授课学时：2基本要求：2-1 了解原子核外电子运动的特征（量子化、波粒二象性、统计性）；2-1 了解波函数、四个量子数和电子云的基本概念；2-3 了解s、p、d 波函数和电子云的角度分布示意图；2-4 掌握周期系元素的原子核外电子分布的一般规律及其与周期表的关系；2-5 理解元素按s、p、d （或d、ds）、f分区的情况，原子、离子、分子、金属晶体；2-6了解原子结构，分子结构和晶体结构等。
重点：四个量子数；原子和离子的电子分布式；核外电子分布与周期系的关系；杂化轨道理论与分子空间构型的关系；分子间力和氢键对物质性质的影响；原子、离子、分子、金属晶体的特征；晶体结构与物质性质的关系；配合物的组成及命名。
物质的结构和性质的关系
物质的结构和性质的关系物质是构成宇宙的基本元素，其结构和性质之间存在着密切的关系。
本文将探讨物质结构和性质之间的相互作用以及影响因素，以帮助读者更好地理解物质的本质和行为。
第一节：物质的结构物质的结构是指物质内部组织的排列和相互作用方式。
根据组织结构的不同，物质可以分为固体、液体和气体。
固体是由紧密排列的分子或原子构成，分子间相互之间有强烈的相互作用力，因此固体具有固定的形状和体积。
液体的分子排列较为松散，分子间的相互作用力较弱，导致液体具有流动性和可变的形状，但体积不可改变。
气体的分子间相互作用力很弱，分子间距离较大，因此气体具有高度可压缩性和流动性。
第二节：物质的性质物质的性质是指物质表现出来的特征和行为。
物质的性质可以分为物理性质和化学性质两类。
物理性质是指物质在外部条件改变下表现出的不同特征，如颜色、形状、硬度、熔点、沸点等。
物理性质可以通过观察和实验来测定和描述，而且不会改变物质的化学组成。
化学性质是指物质与其他物质发生反应时所表现出的特征，如易燃、易氧化、容易与酸碱发生反应等。
化学性质反映了物质内部结构的变化和化学反应的发生。
第三节：物质结构与性质之间的关系物质的结构对其性质产生深远的影响。
不同的结构决定了物质的不同性质，并且不同结构的物质之间的相互作用方式也不同，从而导致物质表现出不同的性质。
首先，分子结构的差异决定了物质的性质差异。
分子是构成物质的基本单位，不同的分子结构决定了物质的化学性质。
例如，乙烯和乙炔是由碳和氢原子构成的有机化合物，但由于它们分子结构的不同，导致其性质差异。
乙烯的分子结构中有一个双键，使得其熔点较低，具有较好的可燃性；而乙炔的分子结构中有一个三键，导致其熔点较高，易支链传递反应。
其次，晶体结构对固体物质的性质产生显著影响。
晶体是由具有规则排列的原子、离子或分子构成的固体。
不同晶体结构的存在导致物质的硬度、熔点、电导率等性质的差异。
例如，金刚石和石墨都是由碳原子构成，但金刚石由于其结构上的紧密排列，导致其硬度极高；而石墨的层状结构使其具有良好的导电性。
物质的基本结构
第四章物质的基本结构本章导读世界是物质的。
物质的结构层次是怎样的？构成物质的基本单元是什么？这是自然科学研究的重大基本问题，也是从古到今，人类一直不断探索的问题。
从微观角度，物质的基本结构分为三个层次：分子和原子层次、原子核层次、基本粒子层次。
它们分别是原子物理和化学、原子核物理学和粒子物理学研究的内容。
目前，人们对微观世界的认识尺度已经达到1910 米，已发现的基本粒子有400多种，构成物质的基本单元是夸克、轻子和传播子。
基本粒子研究的内容：四种基本相互作用力，粒子的物理性质、粒子的分类、粒子的波粒二象性。
第一节 物质的基本结构人类对物质组成的最小结构的不断探索，推进了人类对微观世界的认识。
所谓的微观世界是指m 1010-（原子的直径为m 1010-）以下的物质世界。
微观世界的研究可分为三个层次：分子和原子层次微观世界 原子核层次基本粒子层次它们分别是原子物理和化学、原子核物理学和粒子物理学研究的内容。
图4-1 从分子到夸克和轻子一、对分子、原子层次的认识过程从古代开始，人类在探索自然奥秘的过程中，就不断探求物质的最小结构单元。
但运用实验和数学分析等手段和方法，真正对物质的基本结构进行科学的研究和解释，是从17世纪开始的。
1661年，英国科学家玻义耳提出了化学元素的概念，为科学地研究化学奠定了基础。
1803年，被誉为近代化学之父的英国化学家和物理学家道尔顿提出了原子论。
认为：元素的最小单元—原子是不可再分割的物质粒子。
1811年，意大利科学家阿伏加德罗提出了分子学说，弥补了道尔顿原子论中忽视了分子和原子区别的缺陷，两者结合形成了“原子—分子学说”。
使化学有了惊人的发展，许多新的化学元素不断被发现。
1871年，俄国化学家门捷列夫研究了原子量与元素性质之间的关系，提出了较完整的化学元素周期表。
周期表揭示出：元素性质的规律性变化与物质结构有关。
启示人们对物质更高层次的探索。
二、对原子核层次的认识过程19世纪，物理学家通过光谱分析技术，发现不同元素的原子都有不同的光谱结构，而同种元素的原子其光谱结构也相当复杂。
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第2节物质结构理论基础知识回顾世界是由物质构成的，构成物质的基本粒子有原子、离子、分子等，物质发生变化，都与其组成、结构、性质有关，而物质的性质则由其组成和结构决定。
所以我们认识宏观世界的性质，必须对微观的物质结构知识有一定的认识。
1．原子结构（1）原子结构原子是化学变化中的最小粒子，是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子表构成的，原子核是由质子和中子构成的。
由于核内质子数和核外电子数相等，所以原子不显电性，即核内质子数=核电荷数=核外电子数。
由于电子的质量仅为质子量的1/1836，所以可以认为质量数=质子数+中子数。
（2）原子结构示意图用原子结构示意图可简明、方便地表示原子结构。
小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层，弧线上面的数字表示该层的电子数。
根据粒子结构示意图，可判断元素种类、粒子种类、元素的性质以及结构的稳定性。
①由质子数的电子数的差值判断粒子种类（原子、阳离子、阴离子）；②由核内质子数决定元素种类，，核内质子数不同则表示不同元素；③由原子最外层电子数决定元素的性质，最外层电子数相同，性质相似；④由最外层电子数决定粒子结构的稳定性。
一般最外层电子数为8的结构称为“8电子稳定结构”。
2．元素周期表根据原子核外电子排布规律，把电子层数目相同的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，再把不同横行中最外层的电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行，这样所得的表，即为元素周期表。
它反映了元素之间相互联系的规律，是学习化学的重要工具。
元素周期表共有7个周期，16个族（8、9、10三个纵行共同组成1个族）。
例1 已知每个电子的质量约为每个质子（或中子）质量的1/1836。
下表是教材上的内容。
通过此表，可总结出“在原子里质子数等电子数。
”还能总结出：（1）；（2）；（3）；（4）。
例2 下图为核电荷数从1到18的元素的原子结构示意图：通过分析下图，你可得出的结论有：（1）；（2）；（3）；（4）。
例3 根据粒子结构示意图给出的信息，下列说法正确的是（）A．①②③表示的是三个原子B．③表示的元素是非金属元素C．①③表示的是阳离子D．①②表示的元素化学性质相似入门衔接1．原子核外电子排布规律原子核外电子按能量的高低分层排布。
排布规律为：（1）最外层最多可容纳的电子数为8，第一层为最外层最多可容纳2个电子；（2）次外层最多可容纳的电子数为18；（3）倒数第3层最多可容纳的电子数为32；2n（4）第n层最多可容纳的电子数为2原子最外层的电子数与元素的化学性质密切相关,最外层电子数决定了元素的化学性质.2.元素周期表及元素性质的周期性变化规律在同一周期中,从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;在同一周期中,从上到下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱..3.分子结构：物质发生化学反应时，构成物质的原子通过得失电子或共用电子对形式形成稳定的化合物。
（1）离子化合物在讨论原子核外电子排布规律时，我们知道原子的最外电子层上达到8个电子时，最外电子层达到饱和（K层上2个电子即达到饱和），这时原子处于一种比较稳定的状态.除稀有气体元素的原子外，其他元素的原子最外电子层均未达到饱和，但在外力的作用下，这些原子也可通过某种方式使其最外电子层上的电子数达到饱和，从而形成稳定的状态.钠原子与氯原子相遇时，钠原子失去最外层的一个电子，成为钠离子，带正电，氯电子得到了钠原子失去的电子，成为带负电的氯离子，阴、阳离子的异性电荷相吸结合到一起，形成氯化钠。
其过程可用如图表示：钠离子（+Na ）和氯离子（-Cl ）之间除了有静电引力作用外，还有电子与电子、原子核与原子核之间的相互排斥作用。
当阴、阳离子接近到某一定距离时，吸引与排斥达到了平衡。
这种由阴、阳离子相互间的作用构成的化合物称为离子化合物。
氯化钠的形成过程可用电子式表： （2）共价化合物氢分子、氯分子等都是由同种元素的原子形成的双原子分子，要想使氢分子分解成氢原子需要加热到高达2000℃温度，它的分解率仍不到1%，这就说明在氢分子里氢原子与氢原子之间存在着强烈的相互作用。
两个相同的原子，显然不可能通过得失电子形成具有稀有气体电子层结构的阴、阳离子而产生强烈的相互作用，那么是什么作用力将两个相同的原子组合成一个分子的呢？我们以氢分子的形成为例，来加以说明。
两个氢原子相互接近时，氢原子核外的电子分别受到两个氢原子核的共同吸引，为两个氢原子所共有，从而使每个氢原子均可形成稀有气体氦原子的稳定的电子层结构，从而形成较为稳定的氢分子，氢分子的形成过程可用电子式表示为：氯分子的形成过程也可用电子式表示为：两个原子相互间共用的一对电子，被称为共用电子对，被称为共用电子对，由共用电子对可引起相邻原子间强烈的相互作用。
共用电子对不仅可存在于相同的非金属原子间，还广泛存在于不同非金属原子间。
如氯化氢分子和水分子等。
这种仅靠共用电子对的作用形成的分子被称为共价分子，其中的化合物被称为共价化合物。
例1 下表是核电荷数为3-18的元素原子的核外电子排布示意图：（1）上表中每一横行的元素原子核外电子排布的特点是 ；（2）若将氢、氦元素也排入上表，已知氦元素原子的核外电子排布为可得到以下两种形式：你同意 种排列方式，针对氦元素说明你选择的理由是例2 下表中填入的是核电荷数从11-18号部分元素的名称、原子结构、元素化合价：（1）从下列供选择的四种粒子结构示意图中，选择正确的答案填入上表空格内（填序号）（2）通过该表可以发现元素化合价的一些规律（至少写四条）：① ；② ； ③ ；④ 。
例3 有A 、B 、C 三种元素，它们的核电荷数均不超过18，它们相互之间可以构成C A 2和2BC 型化 合物，已知+A 离子和B 原子的电子层数相同，B 原子比C 原子少2个电子，C 原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。
（1）写出三个微粒的结构示意图：+A 离子 ；B 原子 ；C 原子 （2）用电子式表示化合物C A 2、2BC 的结构：C A 2 ；2BC 。
例4 下图表示的是将盐酸滴入氢氧化钠溶液中，有关粒子之间反应的示意图。
请回答：（1）写出该反应的化学方程式 ，该反应的基本反应类型是 。
（2）从图中可看出该反应的微观本质是 。
衔接训练1．月球土壤含有大量氦-3原子，它可能成为未来核能的重要原料。
氦-3原子核内有2个质子和1个中子。
氦-3原子结构示意图是（ ）2．纳米技术的研究是当前世界科技研究的一个热点，1998年中国科学家合成了纳米氮化镓，已知镓（Ga ）和氮的原子结构示意图如下：则氮化镓的化学式最可能是（ ） A ．25N GaB ．23N GaC ．32N GaD ．GaN3．我国已启动“嫦娥工程”探月计划，拟于2007年前发射绕月飞行的探测卫星——“嫦娥一号”。
人类探月的重要目的之一是勘察、获取地球上蕴藏量很小而月球上却极为丰富的核聚变燃料——“3-He ”，解决地球能源危机。
已知“3-C ”是指原子核内含有6个质子、7个中子的碳原子，则“3-He ”所指的氦原子核内（ ） A ．含有3个质子，没有中子 B ．含有2个质子，1个中子 C ．含有1个质子，2个中子 D ．含有3个中子，没有质子4．右图中个表示1个甲分子，表示1个乙分子。
1个甲分子与3个乙分子在一定条件下反应生成2个 丙分子，则1个丙分可表示为（ ）5．今有四种粒子的结构示意图，下列有关说法正确的是（ ）A ．它们表示四种元素B ．②表示的元素在化合物中通常显+2价C ．④表示的元素是非金属元素D ．①④表示的是阳离子6．十九世纪初，意大利科学家阿伏加德罗在总结前人工作的基础上，提出了分子要领，他认为：①一切物质都是由分子组成的；②分子由原子构成；③原子不能独立存在；④分子是保持物质化学性质的最小粒子；⑤分子的质量等于构成它的原子的质量之和；⑥分子在不停地运动。
从你所学知识盾，上述观点中存在明显不足的是（ ） A ．①③ B ．①②⑤C ．④⑤⑥D ．③⑤7．核外电子数桢、核内质子数不同的两种粒子，它们可能是（ ）A ．一种元素的原子和另一种元素的离子B ．同程元素的原子和离子C ．两种不同元素的原子D ．两种不同元素的离子8．已知元素X 、Y 的核电荷数分别为a 和b ，它们的离子+m X、-n Y所含的电子数相同，则下列关系式正确的是（ ）A ．n m b a ++=B ．n m b a +-=C ．n m b a -+=D ．n m b a --=9．X 、Y 两元素的原子中质子数之和是20，两元素形成的化合物在水溶液中能电离出电子层结构相同的阴、阳离子，则X 、Y 形成的化合物是（ ）A ．NaFB ．2MgFC ．MgOD ．NaCI10．元素周期表中，钾元素和钠元素同在一个纵行里，它们的原子结构示意图见右图，则钾与钠的化学性质（“相似”或“不相似”） ，理由是 。
11．下图为四种粒子的结构示意图，请用对应的序号填空：（1）属于同种元素的粒子是 。
（2）具有相对稳定结构的粒子是（3）某元素R 形成碱的化学式为3)(OH R 则R 元素对应的原子结构示意图可能是 。
12．试依据核电荷数为1-18的元素的原子结构示意图，回答下列问题：（1）上图中硫元素的核电荷数= ；氯元素的最外层电子数= （填数值），则与氯元素化学性质相似的元素是 。
（2）核电荷数为12的元素的原子失去两个电子后，形成的粒子的符号是 ，它的核外电子排布与 元素的原子核外电子排布相同。
（3）上图的排列具有一定的规律，如同一行中，从左到右元素的核电荷数依次增加。
你还能找到哪些规律？试写出其中一个： 。
14．为了研究原子核外电子排布规律，小明对下列11-18号元素原子核外电子排布结构示意图进行了分析，得出3条结论：①原子核外电子是分层排布；②第一层最多只能排布2个电子，第二层最多只能排布8个电子；③第三层最多只能排布8个电子。
小明向老师请教，老师称赞小明的学习精神，但指出：科学规律是建立在对大量事实分析的基础上的。
根据小明的学习精神，但指出：科学规律是建立在对大量事实分析的基础上的。
根据小明所选取分析的原子结构示意图，其中有一条结论是不能得出的。
那么（1）你认为哪条结论是不可能从以上图中分析总结出来的。
（2）你能否总结出第一层和第二层电子数目前排布的规律（通式），根据规律预测第四层最多能容纳多少电子。
15．下图是1-18号元素原子最外层电子数与原子核电荷数的关系图。
试回答。
（1）一个水分子共有 个原子核， 质子。
（2）一个+2Mg 核外共有 个电子；-CI 的最外层电子数和 原子的最外层电子数相同。
（3）通过上图你能发现哪些规律？请写出其中一个： 16．元素周期表是学习和研究化学的重要工具，它的内容十分丰富。