《物质结构与性质》内容分析与教学建议

4s3d4p 5S4d4p 6s4f5d6p 原子核外电子排布是 以实验事实为依据。 以实验事实为依据。 价 电子在外层分布时存在能 级交错。 级交错。它是多电子体系 电子相互作用（排斥） 电子相互作用（排斥）的 结果。 轨道能量的差值 结果。 与核电荷数的大小有关。 与核电荷数的大小有关。 电子填充的顺序与原 子失去电子的顺序不同。 子失去电子的顺序不同。
分子晶体
认识共价键的类型
σ键与π键 键与π
杂化键 杂化键
极性键与非极性键 含义、 （含义、判断与推测 方法） 方法）
范德华力
联系实例认识存在的意义、与化学键的区别、 联系实例认识存在的意义、与化学键的区别、作用大 小对物质性质的影响 共价分子为什么可以以凝聚态存在？NaCl HCl的熔 共价分子为什么可以以凝聚态存在？ HCl的熔 801、 112）为什么差别大？ 点（801、-112）为什么差别大？卤素单质常温下存在 状态差异的原因。干冰融化与CO 分解的难易。 状态差异的原因。干冰融化与CO2分解的难易。为什么 氡在水中溶解度（ 比其他稀有气体大？ 氡在水中溶解度（230cm3·L-1）比其他稀有气体大？ L
电负性及其应用
鲍林首先用电负性衡量 元素在化合物中吸引电子的 能力。 能力。此后不同科学家提出 度量元素电负性的不同标度。 度量元素电负性的不同标度。 除鲍林提出的标度外， 如，除鲍林提出的标度外， 还有以元素的电离能和电子 结合其它键参数判别化学键型 亲合能的平均值来度量的， 亲合能的平均值来度量的， 电负性相差较大（ x≥1.7)的两种元 电负性相差较大（△x≥1.7)的两种元 电负性的周期性变化 根据核对电子的静电引力计 素的原子结合形成化合物， 素的原子结合形成化合物， 通常形成离子 算电负性的等。 算电负性的等。 电负性相差较小（ 1.7)的两种元 键。电负性相差较小（△x＜1.7)的两种元 素的原子结合形成化合物， 素的原子结合形成化合物，通常形成共价 判别元素的金属性、非金属性强弱 判别元素的金属性、 键，且电负性不相等的元素原子间一般形 一般说， 金属元素的电负性在2 以下, 一般说 ， 金属元素的电负性在 2.0 以下 , 非金属元素的 成极性共价健。 成极性共价健。 电负性在2 以上。元素的电负性呈周期性变化。 电负性在2.0以上。元素的电负性呈周期性变化。
编写 思路 金属
学习情景
作用力
晶体结构
物质性质
金属键、 金属键、金属 键的强弱
金属晶体 晶体物理性质特 金属原子在晶体中的 点（金属原子化 热） 堆积方式
离子化 合物 共价化 合物、 合物、 共价分 子 分子
离子键的形成、 离子键的形成、 离子晶体 离子晶体 晶体物理性质特 的晶格能、 点（晶格能） 特点 的晶格能、晶胞 晶格能） 共价健的形成 共价键的类型 共价键的键能 键长 分子间作用力 范德华力、 （范德华力、 氢键的形成） 氢键的形成） 原子晶体 分子晶体 晶体物理性质特 点 （共价化合 物的稳 定性与 反应热） 反应热） 晶体物理性质特 点（氢键对物质 性质的影响） 性质的影响）
在氢键中， 在氢键中，氢原子总是比较靠近两个原子中的一 例如冰的晶体中， 个，例如冰的晶体中，质子离一个氧原子的距离为 100pm，离另一个氧原子为176pm 176pm。 100pm，离另一个氧原子为176pm。形成氢键的物质的 物理性质，如沸点、熔点会发生明显的变化---由此得 物理性质，如沸点、熔点会发生明显的变化--由此得 出结论， HF、NH3、H2O晶体中的氢键在熔化时一部分 出结论， HF、NH3、H2O晶体中的氢键在熔化时一部分 被破坏，还有一部分（超过半数）还留在液体中， 被破坏，还有一部分（超过半数）还留在液体中，最 后汽化时才破坏。只有HF中的氢键特别强， HF中的氢键特别强 后汽化时才破坏。只有HF中的氢键特别强，在蒸汽中 仍有部分聚合体。 仍有部分聚合体。 有些液态物质如NH3 H2O， NH3、 有些液态物质如NH3、H2O，观察到反常的高介电 常数，可归结为氢键产生的连续聚合作用。 常数，可归结为氢键产生的连续聚合作用。
氢键对酸性的影响 氢键对物质溶解度的 影响 水的独特性质---沸点反常升高、冰密度小于水、水密度在4 水的独特性质---沸点反常升高、冰密度小于水、水密度在4 ---沸点反常升高 0C最大 DNA双螺旋结构中的氢键 DNA双螺旋结构中的氢键
氢键的形成
当分子中的H和电负性大、 当分子中的H和电负性大、半径小的有孤对电子的 元素(F,O,N)结合时， (F,O,N)结合时 元素(F,O,N)结合时，共用电子对强烈偏向电负性大的 原子一侧，几乎裸露的H 原子一侧，几乎裸露的H原子核可以与分子中另一个电 负性大、半径小的原子产生吸引作用，形成氢键。 负性大、半径小的原子产生吸引作用，形成氢键。因 在这种情况下， 此，在这种情况下，一个氢原子是被两个原子强有力 地吸引着，可以把氢键看作是在两个原子之间的键， 地吸引着，可以把氢键看作是在两个原子之间的键， 可表示为X-H…Y 。 可表示为X Y 氢键是一种弱键，键能在2 10kcal/mol范围 范围， 氢键是一种弱键，键能在2-10kcal/mol范围，因 为键能小，它在形成和分离时所需的活化能也很小， 为键能小，它在形成和分离时所需的活化能也很小， 特别适合在常温下的反应. 特别适合在常温下的反应. 氢键能使蛋白质分子限制 在它的天然构型上。 在它的天然构型上。
1s（1个轨道）
n=1， n=1，l=0 ， m=0
3p（3px 3py 3pz 3个轨道
4d （5个轨道）
m=0、+1、 n=3，l=1， m=0、+1、 n=4、 n=3，l=1， m=0、+1、 n=4、l=2 m=0、+1、 -1 -1、+2、-2 +2、
能级交错
ns (n-2)f (n-1)d np
交流与讨论：以卤素单质、卤化氢的熔、 1．范德华力（交流与讨论：以卤素单质、卤化氢的熔、 沸点变化规律为例认识范德华力对物质性质的影响） 沸点变化规律为例认识范德华力对物质性质的影响） 氢键的形成 分子间、分子内氢键) 交流与讨论： 2．氢键的形成(分子间、分子内氢键) 交流与讨论： 以氨、氟化氢、 羟基苯甲酸、 以氨、氟化氢、邻（对）羟基苯甲酸、羟基苯甲酸的性质为 例讨论氢键对物质性质的影响 3．分子晶体 整理
电子在原子轨道上的填充和排布
知道应用排布原则（能量最低原理、泡利不相容原理、 知道应用排布原则（能量最低原理、泡利不相容原理、洪特 规则）和基态原子的原子轨道能级高低书写电子排布式。 规则）和基态原子的原子轨道能级高低书写电子排布式。 1-36号元素的电子填充 36号元素的电子填充 1-18号（各电子层可填充最多电子 18号 --2n 数--2n2； 各能级可填充最多电子 2(2l+1)） 数2(2l+1)） 1s1---1s22s22p63s23p6 19-36号 能级交错与洪特规则） 19-36号（能级交错与洪特规则） 1s22s22p63s23p6 4s11s22s22p63s23p6 3d104s23p6 Cr Cu 1s22s22p63s23p6 3d5 4s1 1s22s22p63s23p6 3d10 4s1 1s22s22p63s23p6 3d64s2
Fe原子的轨道能级和 Fe原子的轨道能级和 核外电子排布 外围电子排布式 3d6 4s2
电离能及应用 M（g) –e- = M+(g) △H=I1 e 电离能是原子核外电子分层 排布的实验验证。 排布的实验验证。第一电离能可 衡量元素原子失去1 衡量元素原子失去1个电子的难易 程度。值越小， 程度。值越小，元素的金属性越 。（注意区别气态原子的金属 强。（注意区别气态原子的金属 性与金属活动性-----固体金属单质 性与金属活动性---固体金属单质 的金属性） 的金属性） 第一电离能呈周期性变化。 第一电离能呈周期性变化。 是原子核外电子排布周期性变化 的必然结果。 的必然结果。当电子在原子轨道 上呈全空、全满、 上呈全空、全满、半满时第一电 离能较大。 离能较大。
1．离子键的形成
2．离子晶体（交流与讨论：离 交流与讨论：
子晶体晶格能与其物理性质的关系）（ 拓展视野： 子晶体晶格能与其物理性质的关系）（ 拓展视野：离子晶 体中离子的配位数） 体中离子的配位数）
1．共价键的形成 （价键理论、σ键和 键等） 2．共 ． 价键理论、 键和 键和π键 ． 3． 价键的类型 3．共价键的键能与化学反应热（问 题解决：利用共价键的键能计算化学反应热） 题解决：利用共价键的键能计算化学反应热） 4．原子 ． 整理与归纳：比较三种化学键 晶体 整理与归纳：比较三种化学键
与归纳：比较四种类型晶体 与归纳：比较四种类型晶体
中心内容： 中心内容：微粒间作用力类型与物质性质的关系
理解并能描述三种化学键的形成与三类晶体的特点， 理解并能描述三种化学键的形成与三类晶体的特点，能说 并能描述三种化学键的形成与三类晶体的特点 明晶体中化学键类型对晶体性质的决定作用； 化学键类型对晶体性质的决定作用 明晶体中化学键类型对晶体性质的决定作用； 认识说明金属晶体的密堆积，了解晶胞与晶体的关系 认识说明金属晶体的密堆积，了解晶胞与晶体的关系 ； 金属晶体的密堆积 晶胞与晶体 了解什么是离子晶体晶格能， 了解什么是离子晶体晶格能，了解它与离子晶体性质的关 晶格能 系，能应用晶格能说明物质的某些性质，了解怎样运用晶胞结 能应用晶格能说明物质的某些性质，了解怎样运用晶胞结 晶格能说明物质的某些性质 构模型说明晶体的组成； 构模型说明晶体的组成； 认识共价键的类型（ 极性键、非极性键） 认识共价键的类型（ σ、π键、极性键、非极性键）能从 共价键的类型 成键原子核外电子排布特点分析共价键的方向性、饱和性、 共价键的方向性 成键原子核外电子排布特点分析共价键的方向性、饱和性、共 价分子的组成与键型， 运用共价键的参数说明共价键的稳定 价分子的组成与键型，能运用共价键的参数说明共价键的稳定 了解原子晶体熔点、硬度与其结构的关系；系统认识三种 性；了解原子晶体熔点、硬度与其结构的关系；系统认识三种 化学键本质、影响键强弱的因素、是否有方向性、饱和性； 化学键本质、影响键强弱的因素、是否有方向性、饱和性； 了解两种常见分子间作用力及其对物质性质的影响； 了解两种常见分子间作用力及其对物质性质的影响； 比较四类晶体结构与性质特点 。