【Bản giáo trình Nhân Dân】Hóa học Trung học Phổ thông Bộ chọn lọc thứ hai
Tài liệu này là mô-đun bắt buộc chọn lọc trong chương trình hóa học phổ thông trung học, khám phá sâu sắc mối liên hệ nội tại giữa cấu trúc vi mô của chất (nguyên tử, phân tử, tinh thể) và các tính chất vĩ mô của chúng.
Tổng quan khóa học
📚 Tóm tắt nội dung
Tài liệu này là một trong những mô-đun bắt buộc chọn lọc của chương trình hóa học trung học phổ thông, đi sâu khám phá mối liên hệ nội tại giữa cấu trúc vi mô của vật chất (nguyên tử, phân tử, tinh thể) và các tính chất vĩ mô của chúng.
Khám phá bí ẩn cấu trúc thế giới vi mô, tiết lộ bản chất hóa học của tính chất vật chất.
Tác giả: Viện Nghiên cứu Chương trình Sách giáo khoa, Nhà xuất bản Giáo dục Nhân dân
Ghi nhận: Được Ủy ban Sách giáo khoa Quốc gia phê duyệt bởi Hội đồng Chuyên gia năm 2019
🎯 Mục tiêu học tập
- Có thể mô tả trạng thái chuyển động của electron ngoài hạt nhân nguyên tử, nắm vững các khái niệm như lớp năng lượng, mức năng lượng, quỹ đạo nguyên tử và từ tính electron.
- Có thể viết chính xác công thức sắp xếp electron và biểu diễn quỹ đạo của nguyên tử ở trạng thái cơ bản cho các nguyên tố thường gặp.
- Có thể vận dụng quy tắc sắp xếp electron ngoài hạt nhân để giải thích quy luật biến đổi tính chất của các nguyên tố (ví dụ: sự thay đổi năng lượng ion hóa, sự hình thành quang phổ nguyên tử).
- Hiểu bản chất liên kết: có thể phân biệt đặc điểm hình thành liên kết σ và π (đối xứng trục và đối xứng gương), cũng như vị trí của chúng trong liên kết đơn, đôi, ba.
- Dự đoán cấu trúc không gian: thành thạo sử dụng mô hình đẩy cặp electron lớp vỏ ngoài (VSEPR) để tính số cặp electron tự do, kết hợp với lý thuyết lai hóa quỹ đạo (sp, sp², sp³) để suy ra hình dạng hình học không gian của phân tử.
- Giải thích tính chất vật lý: dựa vào vectơ độ cực của liên kết để xác định độ cực của phân tử, và dùng lực tương tác giữa các phân tử cùng với quy luật "tương tự tan tương tự" để giải thích xu hướng điểm nóng chảy, điểm sôi và độ tan của chất.
- Có thể nêu được đặc điểm của plasma và chất lỏng tinh thể, đồng thời giải thích sự khác biệt về cấu trúc vi mô và tính chất vĩ mô (tính tự hình, tính dị hướng) giữa tinh thể và phi tinh thể.
- Nắm vững khái niệm tế bào đơn vị, thành thạo phương pháp "chia đều" để tính số nguyên tử trong tế bào đơn vị, đồng thời hiểu vai trò của nhiễu xạ tia X trong việc xác định cấu trúc tinh thể.
- Có thể phân biệt và mô tả các hạt vi mô cũng như tương tác giữa chúng trong bốn loại tinh thể điển hình (phân tử, cộng hóa trị, kim loại - lý thuyết khí electron, ion), hiểu được sự tồn tại của tinh thể chuyển tiếp và tinh thể hỗn hợp.
Bài học 共 3 课时 · 预计 9.0h
Bài học
Lesson
本课程介绍了原子结构的微观本质,重点阐述了光谱分析、能层与能级排布规则、电子云概率模型以及电子自旋等核心概念。通过学习这些内容,学生将掌握原子核外电子的运动规律,并能够运用能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则解释元素的电子排布及性质差异。
本课程深入探讨了分子结构与化学键的本质,重点解析了共价键中“头碰头”轴对称的σ键与“肩并肩”镜面对称的π键的形成原理及其对分子空间构型、旋转特性和化学活泼性的影响。通过对比乙烷、乙烯和乙炔等典型分子,学生将理解“结构决定性质”的核心公理,并掌握如何通过共价键的组合逻辑分析分子的几何美学与能量平衡。
本课程探讨了物质的聚集状态,重点介绍了等离子体、液晶及准晶等特殊物态,并深入分析了晶体与非晶体在微观结构、自范性、各向异性及熔点特征上的本质差异。通过学习X射线衍射(XRD)这一科学鉴定手段,学生将掌握区分晶体与非晶体的核心方法,并理解微观粒子排列规律如何决定物质的宏观物理性质。