揭示物质结构的奥秘。

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，作为高中教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐，帮助高中教师掌握上课时的教学节奏。写好一份优质的高中教案要怎么做呢？为满足您的需求，小编特地编辑了“揭示物质结构的奥秘”，仅供参考，欢迎大家阅读。

教学时间第十五周5月28日本模块第1课时
教学
课题专题专题1揭示物质结构的奥秘
单元第一单元揭示物质结构的奥秘
节题人类探索物质结构的历史
教学目标知识与技能1.了解人类探索物质结构的历史；
2.了解研究物质结构的意义；
过程与方法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。

情感态度
与价值观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；
教学重点了解人类探索物质结构的历史
教学难点了解人类探索物质结构的历史
教学方法探究讲练结合
教学准备
教学过程
教师主导活动学生主体活动
[回述]
一、人类探索物质结构的历史
[阅读]教材P(2～3)——人类探索物质结构的历史；
[交流与讨论]
3.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？
4.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.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？基本要点是什么？
6.俄国化学家________________总结出元素周期律：元素的性质随着______的变化而呈现周期性变的化。他排出的第一张元素周期表包含_____种元素。元素周期律从理论上指导了化学元素的发现和应用。
7.19世纪中叶以后，对有机物认识有何进展？
8.物理学上的那些重大发现提供了分析原子结构和分子结构的理论基础？
9.研究原子、分子和晶体结构的实验方法有何发展？
10.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。
11.原子结构模型的演变历史说明了什么科学道理
讨论

【讨论后口述】

教
学
过
程教师主导活动学生主体活动

教
学
过
程教师主导活动学生主体活动
阅读]教材P(4～6)
[思考、交流、讨论]
1.碳的四种同素异形体在性质和用途上有极大差异的原因是什么？
2.教材P(5)“交流与讨论”
3.教材P(6)“交流与讨论”
4.试总结研究物质结构的意义。

（小结）知道物质结构认识探索史
作业：P1-6
板书计划专题1提示物质结构的奥秘
一人类探索物质结构的历史
二研究物质结构的意义
反馈以自学为主

扩展阅读

高考化学物质结构与性质复习

物质结构与性质
原子结构与元素的性质
1.了解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。了解原子核外电子的运动状态。
2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。
3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。
4.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。
高频考点1原子核外电子的排布规律
【样题1】下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是()
A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C．2p轨道上有一个空轨道的X原子与3p轨道上只有一个空轨道的Y原子
D．最外层都只有一个电子的X、Y原子
【解题指导】A中1s2结构的He,1s22s2结构为Be，两者性质不相似。B项X原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种元素，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似。C项为同主族的元素，化学性质一定相似。D项最外层只有1个电子可能是第ⅠA族元素，过渡元素中也有很多最外层只有1个电子的，故性质不一定相似。
【答案】　C
【命题解读】原子核外电子的排布规律是中学化学原子结构的重点内容，也是元素周期律的基础。原子轨能级是决定核外电子排布和构型的重要因素，原子的外层电子构型是随原子序数的增加呈现周期性变化，而原子的外层电子构型的周期性变化又引起元素性质的周期性变化，元素性质周期性变化的规律称元素周期律，反映元素周期律的元素排布称元素周期表。
考点2化学键与物质的性质
1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
2.了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
3.了解简单配合物的成键情况。
4.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
5.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
6.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp,sp2,sp3)，能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。
高频考点1杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型
【样题1】在乙烯分子中有5个σ键和1个π键，它们分别是()
A．sp2杂化轨道形成σ键，末杂化的2p轨道形成π键
B．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键
C．C—H之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—C之间是未杂化的2p轨道形成π键
D．C—C之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—H之间是未杂化的2p轨道形成π键
【解题指导】选A。在乙烯分子中，每个碳原子的2s轨道与2个2p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道，其中2个sp2杂化轨道分别与2个氢原子的1s轨道“头碰头”重叠形成C—Hσ键，另外1个sp2杂化轨道形成C—Cσ键。2个碳原子未杂化的2p轨道“肩并肩”重叠形成1个π键。
【命题解读】《高考考纲》明确要求：了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp,sp2,sp3)，能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。随着课程改革的深入，高考中对杂化轨道理论知识的考查也在不断加强，对元素原子杂化轨道及空间构型的判断主要采取价电子对互斥理论和归纳记忆法。
考点3分子间作用力与物质的性质
1.了解化学键和分子间作用力的区别。
2.了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。
3.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
高频考点1化学键与晶体类型
【样题1】下列各组物质的晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是(　)
A．SiO2和SO2B．CO2和H2OC．NaCl和HClD．CCl4和KCl
【解题指导】选B。SiO2是共价键形成的原子晶体，SO2是共价键形成的分子晶体，A错；CO2和H2O均为共价键，而且是分子晶体，B对；NaCl是离子键形成的离子晶体，HCl是共价键形成的分子晶体，C错；CCl4是共价键形成的分子晶体，KCl是离子键形成的离子晶体，D错。
【命题解读】《高考考纲》明确要求：了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。高考命题主要考查了离子键、共价键的概念，同时隐含着考查离子化合物、共价化合物的区别及离子化合物、共价化合物与化学键的关系。充分体现了对学生基本知识的掌握情况及基础知识的运用能力的考查。
高频考点2物质结构与性质综合应用
【样题1】金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：
(1)Ni原子的核外电子排布式为______________________________；
(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2＋的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO________FeO(填“”或“”)；
(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为_______________、_______________；
(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如左下图所示。该合金的化学式为_______________；
(5)丁二酮肟常用于检验Ni2+：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀，其结构如右上图所示。
①该结构中，碳碳之间的共价键类型是键，碳氮之间的共价键类型是______________，氮镍之间形成的化学键是_______________；
②该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在_______________；
③该结构中，碳原子的杂化轨道类型有_______________。
【试题解析】（1）利用能量最低原理等可知28Ni的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2。（2）利用Ni2+与Fe2＋的离子半径大小关系可知NiO的晶格能大于FeO的，故熔点：NiO＞FeO。（3）利用信息知可类比NaCl的配位数可知NiO晶胞中Ni与O的配位数均为6。（4）由“均摊法”知每个晶胞中含有：一个La（8×1/8）、五个Ni（1+8×1/2），故该合金的化学式为：LaNi5。（5）①在该结构中，碳氮双键中其中一个是σ键、一个是π键；氮镍之间的键是由N原子提供孤对电子，Ni提供空轨道形成的配位键。②由于氧的电负性强，因此该结构中，氧氢之间除形成共价键外，还可以形成氢键。③该结构中-CH3中的碳原子是sp3杂化、用于形成C=N的碳原子是sp2杂化。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d84s2(2)＞(3)66(4)LaNi5
(5)①一个σ键、一个π键；配位键；②氢键；③sp2、sp3
【命题解读】“物质结构与性质”作为高中化学新课程的一个选修模块,侧重于帮助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。

物质结构元素周期律

教案
课题：第一章复习授课班级
课时
教

学

目

的知识
与
技能1、理解原子的组成及同位素的概念。掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数及前20号元素的核外电子排布
2、理解离子键、共价键的含义，了解键的极性
3、掌握元素周期表的实质及元素周期表的结构
4、掌握同一周期元素性质，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系
过程
与
方法1、培养学生的空间想象能力，抽象思维能力，科学的分析推理能力
2、学会运用所学知识的能力
3、从对元素周期律的理解去叙述元素周期表的意义，组成结构，元素递变规律与组成元素的粒子结构的联系
4、能初步具有总结递变的能力，能把元素的性质、元素在周期表中的位置与组成元素的粒子结构联系起来，并能较熟悉地运用
情感
态度
价
值
观1、使学生初步意识到物质的结构决定物质的性质
2、科学地、辩证地看问题的能力。
3、通过对“位置、结构、性质”三者关系的分析，培养学生综合、辩证、创新的精神
4、培养学生由个别到一般的研究问题的方法，从宏观到微观，从现象到本质的认识事物的科学方法
重点1、元素周期表与原子结构的关系及元素周期表中元素性质递变规律
2、元素周期律的实质?
3、原子结构与元素性质的递变关系?
难点1、核素、同位素、相对原子质量的涵义及计算；元素周期表中元素性质递变规律。
2、位、构、性三者之间的规律及其应用?
知
识
结
构
与
板
书
设
计第一章物质结构元素周期律复习
（一）原子结构知识
一、原子结构和构成粒子数量间的关系
二、理解同位素的概念：
三、理解相对原子质量的概念
四、核外电子排布
(二)元素同期表
一、元素同期表的结构：
二、元素周期表中元素性质递变规律
三、元素周期表与原子结构的关系
（三）元素周期律
(四)、元素性质的递变规律
(五)、“位、构、性”的关系
（六）化学键
教学过程
教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动
[引言]《物质结构元素周期律》这一章的概念较多，理论性又强。为了使大家对本章知识有更深的认识和理解，我们来归纳和整理一下已学知识，同时以练习作载体，对本章知识加以巩固。
[板书]第一章物质结构元素周期律复习
（一）原子结构知识
一、原子结构和构成粒子数量间的关系
［投影］1．原子(AzX)中，质子有个，中子有个，核外电子有个。2、相互关系(1)质量数=
(2)原子中：质子数=
(3)阳离子中：质子数=
(4)阴离子中：质子数=
(5)质子数+中子数
（6）核电荷数=核外电子数
（7）核电荷数=离子的核外电子数+离子电荷数
（8）核电荷数=离子的核外电子数－离子电荷数
核外电子排布的一般规律归纳为：一低四不超。即核外电子总是尽先排布在的电子层里，每层电子不能超过个，最外层电子不能超过个，次外层电子不能超过个，倒数第三层电子不能超
过个。
[投影练习]1．电荷数分别为16和6的元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的4倍的是（）
A、电子数B、最外层电子数C、电子层数D、次外层电子数
2．2311Na+中的质子数是，中子数是，核外电子数是，质量数是。
3．3216S2-中的质子数是，中子数是，核外电子数是，质量数是。
[板书]二、理解同位素的概念：
[投影练习]
1．1H、2H、3H－、H2是（）
A．氢的5种同位素B．5种氢元素
C．氢的5种同素异形体D．氢元素的5种不同微粒
2．原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星，这与铱（Ir）元素的原子核外电子数恰好相等，因此称为“铱星计划”。已知铱的一种同位素是19177Ir则其核内的中于数是（）
A．77B．114
C．191D．268
[投影小结]（1）元素：具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子。
（2）核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。
（3）同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，也就是说，同一元素的不同核素之间互称为同位素。
注意：同位素的“同”的含义是指质子数相同，电子数、电子排布相同，原子的化学性质相同，原子的化学性质相同，元素符号相同，在元素周期表中位置相同。
同位素有二个特性：同一元素的各种同位素化学性质基本上相同；天然存在的元素里各种天然同位素原子所占的百分比一般是不变的。
[板书]三、理解相对原子质量的概念
[投影练习]
1．R原子的核内质子数为m，中子数为ｎ，则下列叙述错误的是（）
A．这种元素的相对原子质量为ｍ＋ｎ?
B．不能由此确定该元素的相对原子质量?
C．其原子质量与C原子质量之比约为：(ｍ＋ｎ)∶12?
D．原子核内中子数为ｎ的原子可能是R原子的同位素?
2．硼有两种天然同位素105B、115B，硼元素的原子量为10．80，则对硼元素中105B质量百分含量的判断正确的是A．20%B．略大于20%
C．略小于20%D．80%
[投影小结]（1）相对原子质量：
（2）元素的相对原子质量（平均值）：
（3）同位素的相对原子质量：M
换算关系：
[板书]四、核外电子排布
[投影练习]
1．下列叙述正确的是（）
A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同?
B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布?
C．两原子，若核外电子排布相同，则一定属于同种元素?
D．不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子?
[投影小结]各电子层最多容纳2n2个
排布规律最外层不超过8个
（分层）次外层不超过18个
最先排布在能量较低的电子层里
[板书](二)元素同期表
一、元素同期表的结构：
[投影小结]元素周期表一共行，纵列。从横的方面看，分为个短周期，个长周期，共为个周期。从纵的方面看，分为个主族，个副族，一个族和族。
[板书]二、元素周期表中元素性质递变规律
[板书]三、元素周期表与原子结构的关系
周期序数=。
主族序数===价电子数
主族元素的最低负化合价=8—。[投影]答案
[投影练习]
1．下列变化的比较,不正确的是（）
A．酸性强弱:HClO4H2SO4H3PO4H4SiO4
B．原子半径大小:NaSO
C．碱性强弱:KOHNaOHLiOH
D．还原性强弱:F-Cl－I－
2．下列各组中，属于同位素的是（）
A．H2、D2、T2B．金刚石和足球烯C60
C．H2O和D2OD．16O和18O
3．硒是人体肝脏和肾脏的组成元素之一，现在含有元素硒(Se)的保健品已经进入市场,已知它与氧元素同族,与K同周期,关于硒的说法中不正确的是（）
A．原子序数为34
B．最高价氧化物的水化物的分子式为:H2SeO4
C．Se的非金属性比Br弱
D．气态氢化物的稳定性比硫化氢气体强
4．有A、B、C、D四种短周期元素,它们的原子序数由A到D依次增大，已知A和B原子有相同的电子层数,且A的L层电子数是K层电子数的两倍,C在空气中燃烧时呈现黄色火焰,C的单质在高温下与B的单质充分反应,可以得到与D单质颜色相同的淡黄色固态化合物,试根据以上叙述回答：
（1）元素名称:A______B_____C_____D______。
（2）D元素位于周期表中周期族。
（3）写出AB2与C2B2反应的化学方程式。
（4）画出B的原子结构简图___________________。
（5）电子式表示化合物C2D的形成过程：。
5．C、H、Cl、O、Na五种元素的相互作用结合，在由两种元素组成的化合物中，其中离子化合物有(写两种)，共价化合物有(写四种)，在三种元素组成的化合物中，其中离子化合物有(写两种)共价化合物有(写两种)
[板书]（三）元素周期律
[投影小结]一、元素性质的内涵
元素的性质微观性质—原子半径、化合价、电子得失能力
宏观性质—金属性、非金属性
二、金属性、非金属性和氧化性、还原性的关系一般说来，元素的金属性强，元素的失电子能力，单质的还原性，其阳离子的氧化性，如钠和镁。
[投影练习]元素的非金属性强，元素的原子得电子能力，单质的氧化性，其阴离子的还原性。如硫和氯。
[投影小结]
三、金属性和非金属性强弱判断依据
1、金属性强弱的判断依据：（如钠和镁）
2．非金属性强弱判断依据：（如硫和氯）
[思考]请阅读下列材料：
1．与Na、Mg、Al有关的是（）
（1）与水或酸反应的剧烈程度：NaMgAl
（2）碱性：NaOHMg（OH）2Al（OH）3
（3）还原性：NaMgAl
（4）氧化性：Na+Mg2+Al3+
2．与Cl、S有关的是（）
（1）氢化物稳定性：HClH2S（2）酸性：HClO4H2SO4
（3）氧化性：Cl2S（4）还原性：Cl－S2－
（5）H2S+Cl2==2HCl+S
从以上材料你能得到什么结论？
[练习]请你设计一个实验，证明镁的金属性比铝强。
1．与热水反应……2．与相同浓度的盐酸反应……3．设法证明碱性Mg(OH)2的碱性比Al(OH)3强
[板书](四)、元素性质的递变规律
[投影小结]由左至右：金属性减弱，非金属性增强；最高价氧化物对应水化物酸性增强，碱性减弱；气态氢化物稳定性增强。
由上至下：最高价氧化物的水化物酸性减弱、碱性增强；气态氢化物稳定性减弱还原性增强；金属性增强非金属性减弱。
[板书](五)、“位、构、性”的关系
[投影练习]A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数，B的核电荷数比A大2个单位，C的质子数比B多4个，1moLA的单质和稀盐酸反应能置换出1gH2，这时A转化为具有与氖原子相同电子层结构的离子。试回答下列问题：
（1）写出这三种元素的元素符号A、B、C。
（2）写出A、C最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式。
（3）写出A、B的最高价氧化物对应水化物相互反应的化学方程式。
[板书]（六）化学键
[投影练习]下列叙述正确的是
A．CO2分子间存在着非极性共价键
B．CO2分子内存在着极性共价键?
C．SO2与H2O反应的产物是离子化合物
D．盐酸中含H＋和Cl－故HCl为离子化合物
[投影小结]1．化学键：在原子结合成分子时，相邻的原子之间强烈的相互作用。
注意：（1）必须是直接相邻的原子间。
（2）此强烈的作用是指静电作用，包括吸引力和排斥力，且达到平衡。
（3）此作用很强烈，一般需要120-800KJ/mol的能量才能破坏。
2．离子键和共价键
离子键：阴阳离子间通过静电作用所形成的化学键。
化学键非极性键（A—A型）
共价键
极性键（A—B型）
[小结]本节题型：
1．利用元素周期律和元素周期表判断元素原子序数的大小关系
2．利用元素周期律和元素周期表比较或预测元素及化合物的性质
3．元素“构、位、性”关系的互推和元素名称的推断
4．设计实验证明元素金属性或非金属性的强弱
教学回顾：

,探索分子构建的奥秘

第三章探索分子构建的奥秘

一、指导思想

探索形形色色，千变万化的物质世界的内部规律，这是学生化学认知过程的一个必要趋势。知道了金属、非金属、酸、碱、盐，为什么它们有各自的特性呢？认识了卤素单质及其有关化合物，为什么它们既有相似的性质，又有一定的差异性呢？引导学生去探究物质、物质分子构建的奥秘，挺进到一个新的层面上去认识物质世界，不管是在知识、智能、情意方面，还是在技能、实践能力、创新精神方面都符合学生发展的规律。

本章学习中必须从微观的角度去认识物质的结构。从宏观到微观，这是人类科学研究的一个飞跃。这是一个从宏观物质的基本直观性到看不见、摸不着的微观世界的转变。让学生经受从宏观到微观，从形象到抽象，从直接感知到想象感悟，直至从普通语言到化学符号的一系列认知活动的转变，从而可以充分发挥出本章知识教育的智力价值，以求得学生在感知、注意、想象、思维等方面有更全面的发展。

本章所涉及的物质结构理论对学生而言是一个新的情境；而对学生创新精神、创造能力的培养也必须有一个新的情境。作为一名教师，只要牢牢把握住学生为主体，充分让学生去探究的宗旨，在原子趋向稳定的可能途径，原子间的作用，形形色色的晶体的学习中，完全可以引导学生进行猜测联想，让思维插上创新创造的翅膀。同时在联系物质、材料等有关调查观察中，在证明化学键理论的金属钠与氯气反应、氢气与氯气反应的实验设计中，又不乏实践能力的培养。在物质结构的判断和有关化学用语的表达、模型的搭建和电子式的认识中，又有许多基本技能的训练。若是在教材的基础上稍作延伸，在丰富多彩的材料世界、化学键与能量的关系、物质的结构与性质的关系等专题上，让学生去发现问题，通过各种途径去解决问题，自然就成为研究性学习的小课题了。

二、教育目标

⑴从了解物质硬度的不同而延伸到物质的结构差异，并了解化学键、离子键、共价键、金属键、离子化合物、共价化合物等概念及形成的初步知识。理解氯化钠、固体二氧化碳、二氧化硅及铜、铁的物质结构差异。知道离子晶体、原子晶体、分子晶体及金属晶体及它们的典型性质，知道分子间作用力，认识电子式。

⑵在物质硬度差异的应用和生活中所用的材料等的观察分析中，在物质为什么具有不同硬度，原子间的相互作用，原子趋向稳定的途径等的质疑讨论中，在离子键、共价键的形成，二氧化碳和二氧化硅的性质差别等的探索讨论中，在有关离子化合物、共价化合物的形成的演绎讨论中，在金属具有有关特性的探究讨论中，在化学键类型、晶体类型的归纳对比讨论中，培养学生的观察、分析、演绎、推理、对比、归纳等能力，培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力，培养和提高学生的各种类型的思维品质和思维能力。

⑶感受人与自然、人与科学的息息相关，学生存、学生活，感受辩证唯物主义的有关基本观点和科学研究的成就，学负责、学创新，感受优秀科学家的品质，学道德、学关心，在微观世界的有关问题讨论研究中，学合作、学科学方法科学精神。使学生在情感领域有所收获、有所发展。

⑷学会从观察和进行实验比较物质的硬度，从有关原子结构判断原子趋向稳定的途径和典型化学键的形成，以及观察电子式、有关结构模型等技能。

⑸在钠与氯气、氢气与氯气反应的实验的设计完成中，培养宏观现象与微观本质进行联系的实践和思维能力。在材料联系生活的观察调查中，提高实践能力。可以就生活中的材料、化学键与能量、晶体的结构与性质等作小课题进行延伸性的研究。

三、重点与难点

⑴重点：

物质硬度差异的应用，离子键、共价键，离子晶体、原子晶体和金属晶体。

对于物质硬度差异的应用，发动学生进行深入讨论，集思广益，见多便能识广。

离子键、共价键的概念则要进行剖析讨论，经思辨才深刻。

四类晶体则让学生自己去整理、归纳、对比它们在构成、作用、性质上的有关差异，乃至作一些示意图、作一些比喻，处处联系物质实际是不难巩固的。

⑵难点：

化学键，化学键的形成，金属键，原子晶体与分子晶体的区别，金属晶体，电子式。

化学键的概念内涵深刻，外延丰富，创设问题情境让学生去讨论。

化学键的形成的关键是其作用的本质，让学生由表及里进行分析，要产生思维碰撞的火花，产生矛盾，揭示矛盾，得到统一，才能使学生内悟。所以切忌老师讲述到“完美”。

金属键与离子键、共价键相比，难在动态的自由电子，可结合金属的特性来让学生了解。

原子晶体和分子晶体中的不同作用，必须搞清楚是结构微粒之间的作用，不要把结构微粒内外的作用混淆一体，选取二氧化碳与二氧化硅作对比，部分也出于这一因素。初学时不宜把晶体内部的所有作用力作详细讨论。

在电子式的学习讨论中，注意区分好离子化合物和共价化合物的区别，区分阴、阳离子的书写的区别，把握形成共用电子对数目的判断方法，把握成键前后电子数保持不变的原则，把重点放在正误的判断上。

三、课时安排

第一节金刚石是最硬的物质吗？1课时

第二节原子是怎样构建成分子大厦的？2课时

第三节形形色色的晶体2课时

第一节金刚石是最硬的物质吗？

教学目标

了解物质硬度的表示方法和物质硬度差异的主要原因。

理解形形色色的物质是如何形成的？

理解化学键的概念和化学键的种类

教学重点

物质硬度差异的主要原因，化学键的概念。

教学难点

化学键的概念

一、常见物质的硬度

奥地利物理学家摩斯把10种常见的矿物按硬度由小到大分为10级。

①滑石②石膏③方解石④氟石⑤磷灰石⑥正长石⑦石英⑧黄玉⑨金刚砂⑩金刚石

问题：金刚石和石墨是同素异形体，为什么硬度差异这样大？

金刚石和石墨一样，都是由碳组成的，之所以硬度差异县殊，是因为它们的原子结构完全不同。通过X光，可以看到，在金刚石晶体中，碳原子排列成空间的四面体型的结构，它的每一个方都有相同的硬度。而石墨中的碳原子排列成一片片平面的六边形结构，片与片的结合力微弱，所以石墨很容易裂成薄片。由于地球上天然金刚石很稀少，从本世纪50年代开始，很多国家都在进行通过一定条件把石墨转化为金刚石的尝试，在摄氏1800度的高温和7万个大气压的条件下，人们终于将石墨变成了人造金刚石。今天，随着现代科技和现代工业的发展，金铡石已从单纯的工艺原料，变为重要的工业材料。目前，金刚石年产量(包括天然和人造)已达1亿克拉(20吨)以上。

如何鉴别钻石的真假

钻石由于价格昂贵及稀有，使得有些不法商人利用假货来获利，有没有迅速准确的方法将钻石与形形色色的假钻石区分开呢?方法是有的，而且不止一种。

在叙述这些区分的方法之前，我们将钻石及其代用品的性质列一个表，以便看出它们之间在什么地方有区别:

在表中，将钻石的可能代用品(及冒充品)分成三类：第一类包括立方氧化锆、GGG等四种，它们的光学性质，即折光率和色散都与钻石相近，并且都是均质体没有双折射，因此，琢磨出的宝石成品外观上与钻石非常相似，为了区分，只有根据硬度、比重和导热性；第二类包括锆石、人造金红石等四种，它们的成品外观也与钻石相似(但不如第一类)，但因为都有很高的双折射率，在成品上都可以看出明显的双影，与钻石容易区别。当然，它们的硬度、比重和导热线，与钻石也有很大的不同；第三类包括无色蓝宝石、水晶等五种，它们的特点是折光率低，外观与钻石不够相似。因此，在有条件时可以用折光仪测定它们的折光率。当测出折光率数字后，立即可以知道它是代用品而不是钻石。当然，它们的硬度和导热性，也与钻石有很大的差别。

总起来看，钻石与它的所有代用品(或冒充品)之间，最大的区别有两点，一是硬度，二是导热性。因此，可以根据这两种差别制造出仪器，用来迅速、准确地区别钻石和所有的代用品或假冒品。

钻石测定仪

导热性指物质对于热的传导能力，凡导热性强的物质，都能迅速传送热量，例如人们熟知的金屑铜、铝等。当人们用手摸铜、铝时，由于它们会将人手上的热迅速传开，因此感到这些金属是“冰凉的”。又例如木材，它的导热性很弱，因此人手摸上去是温热的。

导热性的强弱，可以用数字来表示，数字越大的导热性越强，例如，铜的相对导热性为0.927，铝为0.485。由表可以看出钻石的导热性非常强，竟然超过了铜和铝，相对导热性高达1．6—4．8。而钻石的那些代用品呢，导热性都比钻石弱得多。由表可看出，大多数代用品的导热性都低于0.01，即比钻石底100倍以上，像玻璃，它的导热性最差，竞比钻石低1000多倍。蓝宝石虽然导热性较高，可比钻石也要低10多倍甚至几十倍。

这样，如果制造出一种仪器，能够迅速测出宝石的导热性，那区分真钻石与假钻石真是易如反掌了。这种仪器已经有了，它的英文名称叫做“DiamondMaster”，中文可以译成“钻石测定仪”。下图是钻石测定仪的照片。它的形状像一个电表，外联一根电线，电线前端像一支钢笔，钢笔顶端是“探头”。使用时打开开关接通电源(一般用9v电池)，将探头与被测的宝石接触(宝石事先须擦干净，不能有油腻污垢)，这时仪器上的指针就开始转动，当转动的偏角很大，超过仪器上标定的区域时，被测宝石就是真钻石，如果指针的偏转角很小，达不到标定的区域，那被测宝石就是假钻石。

最简单的钻石测定仪，只能显示出被测宝石是真钻石还是假钻石；构造复杂一些的钻石测定仪，还可以估计出假钻石是什么，例如是立方氧化佬，或者是YAG等。由于制造厂家的不同，这种仪器有各种改进，例如取消了电线与指针，探头装在仪器突出的一个短管上，用不同颜色的发光二级管显示测定结果，绿灯亮时表示真钻石，红灯亮时则为假钻石等。

钻石测定仪的体积很小，和一包香烟差不多，可以方便地放入衣装中。

标准硬度计使用钻石测定仪区分真假钻石，当然很理想，可是这种仪器价格比较昂贵，我们可以用另一种也是行之有效的方法，那就是测试宝石的硬度。我们知道，钻石是世界上最硬的物质，它的硬度是摩氏硬度10，用钻石可以划伤任何物质，可任何物质都不可能划伤钻石。根据这个原理，人们制造出了一种“标准硬度计”，这是一个大小为655523mhl的方盒，打开盒盖后，里面镶有4个标准硬度片，它们都经过精密研磨，表面光洁如镜。4片标准硬度片的摩氏硬度分别为6、7、8、9。

标准硬度计用于测定宝石的硬度。将要测定的宝石(已琢磨好的成品或未琢磨的原石皆可)找一尖棱部位，轻轻刻划硬度6的标准片，然后用放大镜观察，如果标准片毫无伤痕，表示宝石的硬度低于6，不必再测。如果标准片表面有擦不掉的细线状伤痕，表示宝石硬度高于6，应继续刻划7的标准片，如划不动(无伤痕)，表示宝石硬度在6—7之间(包括7)。如能划伤，则继续刻划硬度8的标准片。如此下去，可将所有宝石的硬度分成五类，即：硬度低于6；硬度在6—7之间(包括7)；硬度在7—8之间(包括8)；硬度在8—9之间(包括9)；硬度高于9。

用标准硬度计测定钻石真假极为方便，只要用宝石轻轻刻划硬度为9的标准片，如能划出伤痕，就是真钻石，如划不动，就是假钻石。

刻划硬度时，首先应将标准片表面擦拭干净。刻划时是否划伤了，手感是不同的，划不动时有“打滑”的感觉。

标准硬度计的构造简单，价格也比较低廉。

二、原子间的相互作用

讨论：原子是如何结合成分子的呢？

化学键的概念：分子或晶体中直接相邻的原子之间的主要的强烈相互作用称为化学键。

化学键的分类：根据形成化学键的形成方式，可以分为离子键、共价键、金属键。

练习：

1.证明金刚石和石墨都是由碳元素组成的方法是（）

A.观察外表B.测定密度C.在纯氧中燃烧，检验燃烧产物D.测量硬度

2.石墨与金刚石的物理性质有很大差异的原因是（）

A.颜色不同B.内部碳原子排列不同C.物质组成不同D.化学性质不同

3.下列物质中硬度最大的是（）

A.玻璃B.岩石C.石墨D.金刚石

4.金刚石和石墨在氧气里燃烧，它们的生成物是（）

A.分别是一氧化碳和二氧化碳B.都是一氧化碳

C.都是二氧化碳D.分别是二氧化碳和水

5．化学键是一种作用力，它存在于

A．分子或晶体中的原子间B构成物质的所有微粒

C分子或晶体中相邻的原子之间D分子间

6.1985年科学家发现了一种组成为的物质，下列说法正确的是（）

A.它的1个分子中含有60个原子B.它是一种新型化合物

C.它是一种共价化合物D.它是一种单质

7.金刚石可以装在钻探机的钻头上，是由于____________。石墨可做铅笔芯是由于____________；可做润滑剂，是由于____________；可做电极，是由于____________。活性炭可作防毒面具的滤毒剂，是由于____________。

高一化学必修一《探索原子构建物质的奥秘》知识点（沪科版）

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高一化学必修一《探索原子构建物质的奥秘》知识点（沪科版）

一、化学键
1、分子或晶体中直接相邻的微粒之间主要的强烈相互作用叫化学键，包括离子键、共价键和金属键，实质是微粒间的静电作用。
2、三种化学键的比较
沪科版高一化学必修一探索原子构建物质的奥秘知识点
3、极性键与非极性键
沪科版高一化学必修一探索原子构建物质的奥秘知识点
二、离子化合物
1、由离子键构成的化合物，化学式表示组成阴、阳离子的个数之比。
2、电子式书写：
(1)原子的电子式：一般将原子的最外层电子写在元素符号的上、下、左、右四个位置上，每个方向不能超过2个电子。如：、。
(2)简单阳离子的电子式：简单阳离子是失去最外层电子后形成的，所以电子式即为离子符号。
(3)简单阴离子的电子式：简单阴离子因为得到电子，最外层一般达到稳定结构，所以这些电子都应画出，并将符号用"[]"括上，右上角标出所带的电荷数。
(4)复杂阴、阳离子的电子式：复杂阴、阳离子要标明电子，并用"[]"括起来，右上角标出"+""-"电荷数。如：铵根离子、氢氧根离子。
(5)离子化合物的电子式：分别画出阴、阳离子的电子式，原则上把阳离子和阴离子的电子式按比例组合，让阴、阳离子间隔排列，注意相同离子不能合并。
(6)电子式表示离子化合物的形成：形成用"→"表示，形成之前为原子的电子式并用弯箭头表示电子得失，形成之后为离子化合物的电子式。
三.共价化合物
1、不同原子之间以共用电子对形成分子的化合物，其化学式就是分子式。
2、电子式：书写时将共用电子对画在两原子之间，每个原子的未成对电子和孤对电子也应画出。
3、共价化合物或非金属单质的形成过程：基本同离子化合物，但不要再画弯箭头，并且"→"之后为共价化合物或非金属单质的电子式。如：
HCl：Cl2：
4、结构式：用短线将分子中各原子连接，以表示分子中所含原子的排列顺序和结合方式。
如：O=C=O、N≡N。
四.极性分子和非极性分子
极性分子：分子中电荷的空间分布不对称，正、负电荷重心不重合，在电场中会受影响。
非极性分子：分子中电荷的空间分布对称，正、负电荷重心重合，在电场中不会受影响。
五.分子间作用力与氢键
1、分子间作用力也叫范德华力，比化学键键能要小得多，对物质的化学性质没有影响。对于分子组成和结构相似的物质来说，范德华力一般随着相对分子质量的增大而增强，表现为熔、沸点的升高。
2、在研究氧族元素的氢化物时发现，水的相对分子质量最小，沸点却最高。这是因为氢氧键极性很强，共用电子对强烈偏向氧原子，使氢原子带有部分正电荷，与相邻水分子中带部分负电荷的氧原子产生静电作用。这种作用称为氢键。