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物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),浙江省普通高中新課程教師培訓(xùn)高中化學(xué)（選修ⅠB）,主講：慈溪實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)邵守燦,ssccx@0574-63039188,2009-10,※教材分析,※教學(xué)要求解讀,※教學(xué)方法建議,※課程標(biāo)準(zhǔn),新課程標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于本模塊內(nèi)容要求的4個(gè)一級(jí)主題:主題1原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)主題2化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)主題3分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)主題4研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的價(jià)值,一、課程標(biāo)準(zhǔn)：,物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論是現(xiàn)代化學(xué)的重要組成部分，也是醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)，材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)、信息科學(xué)的重要基礎(chǔ)。它揭示了物質(zhì)構(gòu)成的奧秘。物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，有助于人們理解物質(zhì)變化的本質(zhì)，預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)，為分子設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。在本課程模塊中，我們將從原子、分子水平上認(rèn)識(shí)物質(zhì)構(gòu)成的規(guī)律，以微粒之間不同的作用力為線索，側(cè)重研究不同類型物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)，幫助高中學(xué)生進(jìn)一步豐富物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)本課程模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)主要在以下幾個(gè)方面得到發(fā)展：1．從科學(xué)家探索物質(zhì)構(gòu)成奧秘的史實(shí)中體會(huì)科學(xué)探究的過(guò)程和方法，增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣；2．進(jìn)一步形成有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本觀念，初步認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系；3．能從物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的視角解釋一些化學(xué)現(xiàn)象，預(yù)測(cè)物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)；4．在理論分析和實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中學(xué)習(xí)辯證唯物主義的方法論，逐步形成科學(xué)的價(jià)值觀。,一、課程標(biāo)準(zhǔn)：,本模塊的作用,本模塊的內(nèi)容和教學(xué)要求,本模塊的課程目標(biāo),二教材分析,知識(shí)體系,二、教材分析----教材編寫(xiě)思路(體系框架)：,物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘,微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì),物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索無(wú)止境,結(jié)構(gòu)探索的歷史與意義,金屬鍵金屬晶體離子鍵離子晶體共價(jià)鍵原子晶體分子間作用力分子晶體,結(jié)構(gòu)研究的新課題,,,,,,,原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì),,原子核外電子的運(yùn)動(dòng)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,,分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì),分子構(gòu)型與物質(zhì)的性質(zhì)配合物是如何形成的,,,,暫不作要求,暫不作要求,1、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索歷程與研究?jī)r(jià)值(專題1與5)專題1揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘（緒言）,從人類探索性質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷程中了解人類研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的常用方法（理論研究、實(shí)驗(yàn)研究、假說(shuō)、模型等）、取得進(jìn)展的緣由。了解人類研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的意義，所取得的成果在科學(xué)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步中的積極作用，激發(fā)對(duì)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”學(xué)習(xí)的自主性和積極性。,二、教材分析----教材編寫(xiě)思路(具體分析)：,編寫(xiě)思路,專題5物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索無(wú)止境,1．研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系2．研究化學(xué)反應(yīng)的量子力學(xué)理論3．研究生命現(xiàn)象的化學(xué)機(jī)理,了解人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的價(jià)值，認(rèn)同“物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索是無(wú)止境的”觀點(diǎn)。認(rèn)識(shí)在分子等層次研究物質(zhì)的意義。進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)興趣，樹(shù)立從事化學(xué)化工研究的志向。,2、從三個(gè)層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系(專題2－4),了解并能描述元素原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（電子云、原子軌道）、排布規(guī)律了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)。了解s、p原子軌道的形狀。認(rèn)識(shí)并能說(shuō)明描述不同元素（1-36號(hào)元素，周期表中各分區(qū)元素）原子結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律（核外電子排布的周期性、第一電離能的周期性）認(rèn)識(shí)并能描述元素電負(fù)性的周期性認(rèn)識(shí)并能運(yùn)用上述知識(shí)說(shuō)明、解釋元素的金屬性、非金屬性差異、形成化學(xué)鍵的類型、對(duì)成鍵電子的吸引力知道原子核外電子在一定情況下會(huì)躍遷，了解其簡(jiǎn)單應(yīng)用。,（1）從原子結(jié)構(gòu)知識(shí)認(rèn)識(shí)為什么元素組成是決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素,編寫(xiě)思路,原子結(jié)構(gòu),從學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)出發(fā)讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)活動(dòng)建構(gòu)知識(shí)幫助學(xué)生了解知識(shí)的應(yīng)用,決定,知道并能描述三種化學(xué)鍵的形成與三類晶體的特點(diǎn)，能說(shuō)明晶體中化學(xué)鍵類型對(duì)晶體性質(zhì)的決定作用；認(rèn)識(shí)說(shuō)明金屬晶體的密堆積，了解晶胞與晶體的關(guān)系；了解什么是離子晶體晶格能，了解它與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系，能應(yīng)用晶格能說(shuō)明物質(zhì)的某些性質(zhì)，了解怎樣運(yùn)用晶胞結(jié)構(gòu)模型說(shuō)明晶體的組成；認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵的類型（?、?鍵、極性鍵、非極性鍵）能從成鍵原子核外電子排布特點(diǎn)分析共價(jià)鍵的方向性、飽和性、共價(jià)分子的組成與鍵型，能運(yùn)用共價(jià)鍵的參數(shù)說(shuō)明共價(jià)鍵的穩(wěn)定性；了解原子晶體熔點(diǎn)、硬度與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系；系統(tǒng)認(rèn)識(shí)三種化學(xué)鍵本質(zhì)、影響鍵強(qiáng)弱的因素、是否有方向性、飽和性；了解兩種常見(jiàn)分子間作用力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響；比較四類晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)特點(diǎn)。,(2)微粒間作用力類型與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系,編寫(xiě)思路,通過(guò)具體實(shí)例了解分子的空間構(gòu)型的含義、能運(yùn)用原子軌道、雜化軌道理論說(shuō)明簡(jiǎn)單分子的空間構(gòu)型；了解如何運(yùn)用結(jié)構(gòu)原理分析、判斷分子的空間構(gòu)型（運(yùn)用價(jià)電子對(duì)互斥理論確定分子的空間構(gòu)型，運(yùn)用等電子原理判斷簡(jiǎn)單分子或離子的空間構(gòu)型）；認(rèn)識(shí)分子的極性并能簡(jiǎn)單說(shuō)明分子極性的緣由、對(duì)物質(zhì)某些物理性質(zhì)的影響；認(rèn)識(shí)手性分子的特點(diǎn)；能通過(guò)實(shí)例說(shuō)明分子立體結(jié)構(gòu)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)（極性、穩(wěn)定性、手性、物理性質(zhì)的相似性等）的影響；能運(yùn)用分子結(jié)構(gòu)的原理說(shuō)明生產(chǎn)生活中的一些相關(guān)問(wèn)題。,(3)分子結(jié)構(gòu)怎樣影響物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系,編寫(xiě)思路,結(jié)構(gòu)模擬,極性、旋光性、溶解性,揭示分子構(gòu)型與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系,圖4-8NH3、H2O分子結(jié)構(gòu)示意圖,必修與選修模塊內(nèi)容的關(guān)系,選修模塊：比較深刻從三個(gè)層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。1.為什么說(shuō)“物質(zhì)的元素組成、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)都是決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素？2.不同元素的原子結(jié)構(gòu)的相似性與差異為什么會(huì)影響物質(zhì)的性質(zhì)？3.物質(zhì)中微粒間作用力類型與物質(zhì)性質(zhì)有什么關(guān)系？4.分子結(jié)構(gòu)怎樣影響物質(zhì)的性質(zhì)？,必修模塊：提供結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的感性知識(shí)與初淺的解釋：如，鹵素（堿金屬）單質(zhì)性質(zhì)的相似與差異；碳、氧單質(zhì)的同素異形現(xiàn)象；乙醇、二甲醚等同分異構(gòu)現(xiàn)象；干冰、石英等不同類型晶體性質(zhì)差異等等。,,二、教材分析----,三、教學(xué)要求解讀與教學(xué)方法建議,總體情況：高中化學(xué)新課程將“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”作為選修模塊3，就是在以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心的前提下，幫助學(xué)生體會(huì)科學(xué)探究的過(guò)程和方法，通過(guò)學(xué)生自己不斷探索，理解物質(zhì)構(gòu)成的奧秘，增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)理論知識(shí)的愛(ài)好，提高抽象思維能力，是對(duì)高中必修課程之后，對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論的拓展與加深。《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》是一門(mén)屬于化學(xué)基本概念和原理的課程，教學(xué)中要多采用活動(dòng)探究：如實(shí)驗(yàn)、模型制作、方案設(shè)計(jì)等，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，啟迪思維，對(duì)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)會(huì)有很大的幫助。教材安排了一些需要學(xué)生動(dòng)手的活動(dòng)探究，教師在選擇與運(yùn)用教材時(shí)可根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)的需要適當(dāng)補(bǔ)充一些有助于學(xué)生建構(gòu)知識(shí)形成的實(shí)踐活動(dòng)，幫助學(xué)生體驗(yàn)理論探究的過(guò)程。,三、教學(xué)要求解讀與教學(xué)方法建議,總的教學(xué)建議：1、注重運(yùn)用“性構(gòu)相依”的學(xué)科思想2、合理運(yùn)用模型方法啟迪學(xué)生思維3、不宜對(duì)微觀結(jié)構(gòu)知識(shí)進(jìn)行濃度挖掘4、提高學(xué)生“宏觀－微觀”轉(zhuǎn)換的能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的化學(xué)思維品質(zhì),三、教學(xué)要求解讀與教學(xué)方法建議----專題1教學(xué)要求,三、教學(xué)要求解讀與教學(xué)方法建議----專題1教學(xué)方法建議,研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，不僅有利于人類真正理解物質(zhì)的本質(zhì)及其變化，更有助于新元素、新物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)和新理論的創(chuàng)設(shè)。通過(guò)本專題的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生更為清晰地認(rèn)識(shí)到在分子、原子層面研究物質(zhì)的意義，了解研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方法和手段、元素周期系的應(yīng)用價(jià)值，初步認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)間的關(guān)系。通過(guò)閱讀或收集化學(xué)發(fā)展史和科學(xué)家在物質(zhì)結(jié)構(gòu)探索方面的資料，在交流討論中真切地體會(huì)研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的價(jià)值，學(xué)習(xí)辯證唯物主義的方法論，逐步形成科學(xué)的價(jià)值觀。因此本專題教學(xué)過(guò)程中可從以下幾個(gè)方面著手：,三、教學(xué)要求解讀與教學(xué)方法建議----專題1教學(xué)方法建議,1、要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)與技術(shù)、社會(huì)發(fā)展是密不可分的。2、要充分利用各種教育素材，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度等方面的教育，注意和現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)發(fā)展聯(lián)系起來(lái)，開(kāi)拓學(xué)生的視野。3、要讓學(xué)生感受探究研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的意義，揭示科學(xué)家探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的過(guò)程和方法。,從物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究歷程，了解化學(xué)科學(xué)的發(fā)展：1803年道爾頓原子學(xué)說(shuō)1811年分子概念1860年確立原子分子論1869年發(fā)現(xiàn)元素周期律1903年湯姆遜模型1911盧瑟福模型1913玻爾分層排布模型19世紀(jì)中葉碳鍵與有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)研究19世紀(jì)末20世紀(jì)初微觀粒子的波粒二象性量子力學(xué)模型（原子軌道）,物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的幾個(gè)重要?dú)v程,三、教學(xué)要求解讀與教學(xué)方法建議----專題2教學(xué)要求,[第一單元],三、教學(xué)要求解讀與教學(xué)方法建議----專題2教學(xué)要求,[第二單元],三、教學(xué)要求解讀與教學(xué)方法建議----專題2教學(xué)方法建議,在義務(wù)教育初中階段和高中化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)對(duì)原子核的結(jié)構(gòu)和核外電子排布有了一定的認(rèn)識(shí)，并能夠運(yùn)用微粒的觀點(diǎn)來(lái)解釋有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。本專題在學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生進(jìn)一步了解核外電子的運(yùn)動(dòng)情況，從能級(jí)的角度來(lái)看待核外電子的排布，并在了解電離能和電負(fù)性的前提下，用新的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)明元素的某些性質(zhì)和相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)原理。在本專題的教學(xué)中，為幫助學(xué)生理解，可以讓學(xué)生討論元素周期表中各區(qū)、周期、族元素的原子核外電子排布及其與主族元素電離能、元素電負(fù)性變化的關(guān)系，在討論的過(guò)程中形成對(duì)元素性質(zhì)周期性變化的整體認(rèn)識(shí)。因此本專題教學(xué)過(guò)程中可從以下幾個(gè)方面著手：,三、教學(xué)要求解讀與教學(xué)方法建議----專題2教學(xué)方法建議,1、引導(dǎo)學(xué)生把握概念的內(nèi)涵2、豐富課程資源3、把握好教學(xué)的深度與廣度4、加強(qiáng)教學(xué)的探究性,三、教學(xué)要求解讀與教學(xué)方法建議----專題3教學(xué)要求,[第一單元],三、教學(xué)要求解讀與教學(xué)方法建議----專題3教學(xué)要求,[第二單元],三、教學(xué)要求解讀與教學(xué)方法建議----專題3教學(xué)要求,[第三單元],三、教學(xué)要求解讀與教學(xué)方法建議----專題3教學(xué)要求,[第四單元],三、教學(xué)要求解讀與教學(xué)方法建議----專題3教學(xué)方法建議,微粒間的作用力分化學(xué)鍵和分子間作用力兩類。原子之間的鍵合作用以及化學(xué)鍵的破壞所引起的原子重新組合是最基本的化學(xué)現(xiàn)象。弄清化學(xué)鍵的性質(zhì)和化學(xué)變化的規(guī)律不僅可以說(shuō)明各類反應(yīng)的本質(zhì)，而且對(duì)化合物合成起指導(dǎo)作用。學(xué)生在必修教材中已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)了化學(xué)鍵的涵義，知道了離子鍵和共價(jià)鍵的形成。本專題在此基礎(chǔ)上，深化學(xué)生對(duì)離子鍵和共價(jià)鍵的理解，了解衡量離子鍵強(qiáng)弱程度的標(biāo)志，知道共價(jià)鍵的主要類型及其性質(zhì)，并能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋相關(guān)的具體事實(shí)。分子間作用力是除化學(xué)鍵外，微粒之間最為主要的一種相互作用。要讓學(xué)生澄清化學(xué)鍵與分子間作用力之間的區(qū)別，理解分子間作用力對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)、狀態(tài)等的影響，使學(xué)生形成更為完整的有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本觀念，并能解釋一些化學(xué)現(xiàn)象，預(yù)測(cè)物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)。氫鍵也是分子間作用力的一種，但它又有一定的特殊性，要讓學(xué)生了解氫鍵存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。,三、教學(xué)要求解讀與教學(xué)方法建議----專題3教學(xué)方法建議,因此，在本專題的教學(xué)中，可以通過(guò)制作各種晶體的結(jié)構(gòu)模型，并組織討論，使學(xué)生了解金屬晶體、離子晶體、原子晶體和分子晶體的基本特征，并解釋有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)。要多開(kāi)展討論活動(dòng)，讓學(xué)生在討論交流的過(guò)程中不斷加深認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)、深化理解，為學(xué)生的未來(lái)學(xué)習(xí)和發(fā)展打下更為堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。本專題教學(xué)過(guò)程中可從以下幾個(gè)方面著手：,三、教學(xué)要求解讀與教學(xué)方法建議----專題3教學(xué)方法建議,1、注意內(nèi)容銜接2、抓住一條主線3、關(guān)注物質(zhì)共性4、加強(qiáng)知識(shí)融合5、突出強(qiáng)弱分析6、運(yùn)用直觀教具,請(qǐng)多多指教！,