從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性(蘇教版必修2)課件

專題1微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性第三單元從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性思考：我們知道人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的元素只有一百多種，一百多種的元素是怎么樣形成數(shù)千萬(wàn)種不同的物質(zhì)的呢？世界上最大的鉆石——庫(kù)利南一號(hào)石墨C60灰黑色固體最硬的，無(wú)色透明的晶體,硬度很大。深灰色、不透明、質(zhì)軟、易導(dǎo)電的片狀固體三者與氧氣反應(yīng)均生成CO2

說(shuō)明它們都是碳單質(zhì)2、同素異形體：由同種元素形成的性質(zhì)不同的單質(zhì)，互稱為同素異形體。例如：C元素的同素異形體有：金剛石、石墨、富勒烯（C60、C70、單層或多層納米碳管）O元素的同素異形體有：O2、O3，P元素的同素異形體有：紅磷、白磷1、同素異形現(xiàn)象：由同種元素形成性質(zhì)不同單質(zhì)的現(xiàn)象，叫同素異形現(xiàn)象。一、同素異形現(xiàn)象金剛石的結(jié)構(gòu)思考：為什么同種元素組成的不同種單質(zhì)的性質(zhì)相差這么大呢？結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)構(gòu)成金剛石的微粒是C原子，每個(gè)C原子與另外4個(gè)C原子以共價(jià)鍵相連，C原子間以共價(jià)鍵結(jié)合成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，最小的碳環(huán)上有6個(gè)C原子且6個(gè)C原子不在同一平面。金剛石的基本結(jié)構(gòu)單元是正四面體。石墨的結(jié)構(gòu)構(gòu)成石墨的微粒是C原子，C原子以共價(jià)鍵相連，在石墨的每一層，每個(gè)C原子與周圍3個(gè)C原子以共價(jià)鍵相連，排列成平面六邊形，無(wú)數(shù)平面六邊形形成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，石墨的不同層之間存在分子間作用力。C60的結(jié)構(gòu)C60是60個(gè)碳原子形成的封閉籠狀分子，是一個(gè)由20個(gè)正六邊形和12個(gè)正五邊形構(gòu)成的削角二十面體。形似足球，人們又稱它為“足球烯”。碳納米管還有碳納米管也是由碳原子構(gòu)成的，是由石墨碳原子層卷曲而成的碳管，管直徑一般為幾個(gè)納米到幾十個(gè)納米，管壁厚度僅為幾個(gè)納米，像鐵絲網(wǎng)卷成的一個(gè)空心圓柱狀“籠形管”。它非常微小，5萬(wàn)個(gè)并排起來(lái)才有人的一根頭發(fā)絲寬，實(shí)際上是長(zhǎng)度和直徑之比很高的纖維。1實(shí)例：氧元素的不同單質(zhì)①氧氣與臭氧的物理性質(zhì)比較：化學(xué)式顏色（氣態(tài)）氣味沸點(diǎn)℃溶解性氧氣O2無(wú)色無(wú)味－1830.030臭氧O3淡藍(lán)色魚(yú)腥味－112.4>O2②氧氣與臭氧的分子結(jié)構(gòu)：觀察：1980-1991年“臭氧洞”的變化磷元素的不同單質(zhì)比較：拓展視野[總結(jié)]同素異形體的性質(zhì)差異很大，主要表現(xiàn)為物理性質(zhì)，而化學(xué)性質(zhì)往往比較接近

(2)氧氣和臭氧都具有強(qiáng)氧化性，臭氧的氧化性更強(qiáng)。O3常用消毒殺菌劑、漂白劑等。

(1)C+O2=CO2點(diǎn)燃

(3)4P+5O2

=2P2O5點(diǎn)燃金剛石、石墨在氧氣中完全燃燒均只生成CO2氣體。白磷、紅磷完全燃燒都生成P2O5。3、同素異形體之間轉(zhuǎn)化

(2)３O2

=２O3放電2O3=3O2氟氯烴隔絕空氣加熱到260℃⑶白磷紅磷加熱到416℃升華后，冷凝通過(guò)前面的學(xué)習(xí)我們知道物質(zhì)世界豐富多彩的一個(gè)原因是存在著同素異形體。那么分子式相同的物質(zhì)一定是同一種物質(zhì)嗎?[討論]思考:根據(jù)碳、氫原子形成共價(jià)鍵的特征，我們動(dòng)手制作組成為C4H10可能的有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)模型。正丁烷異丁烷CCCCHHHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHH

問(wèn)題1:對(duì)比兩個(gè)模型,找找它們的聯(lián)系?共同點(diǎn):不同點(diǎn):分子式相同結(jié)構(gòu)不同二、同分異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)體化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱同分異構(gòu)體。問(wèn)題2:同分異構(gòu)體間性質(zhì)有無(wú)差異?同分異構(gòu)體間的物理性質(zhì)差異物質(zhì)正丁烷異丁烷熔點(diǎn)/℃-138.4-159.6沸點(diǎn)/℃-0.5-11.7液態(tài)密度/g·cm-30.57880.557結(jié)論：物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)可能相似或不同。分子式C2H6OC2H6O球棍模型結(jié)構(gòu)式名稱沸點(diǎn)C2H6O乙醇二甲醚78℃－23℃思考：那么現(xiàn)在能不能總結(jié)一下有機(jī)物種類繁多的原因是什么呢？[課堂小結(jié)]物質(zhì)世界豐富多彩原因很多1.同位素；2.同素異形現(xiàn)象；3.同與異化合如：NaClNa2S4.原子比例不同：Na2ONa2O25.同分異構(gòu)現(xiàn)象。6、有機(jī)物中可以一個(gè)碳、兩個(gè)碳、多個(gè)碳、還可以單鍵、雙鍵、叁鍵、形成環(huán)狀。比較同素異形體、同分異構(gòu)體、同位素三個(gè)概念同素異形體同分異構(gòu)體同位素相同點(diǎn)不同點(diǎn)研究對(duì)象同一種元素組成結(jié)構(gòu)不同分子式相同分子結(jié)構(gòu)不同質(zhì)子數(shù)相同的同種元素中子數(shù)不同單質(zhì)化合物原子O2O3白磷紅磷C4H1011H、12H、13H有下列各組物質(zhì):A、6C與6CB、金剛石與石墨C、乙醇與二甲醚D、（1）互為同位素的是________（2）互為同素異形體的是________（3）互為同分異構(gòu)體的是________1213CH3CHCH2CH3CH3CH3－C－CH3CH3CH3ABC,D1.下列關(guān)于臭氧性質(zhì)的敘述中，不正確的是A.臭氧比氧氣的氧化性更強(qiáng)，常溫下能將銀、汞等較不活潑的金屬氧化B.臭氧是比氯水更好的消毒劑，因?yàn)樗谙麥缂?xì)菌后變成O2

，無(wú)污染C.臭氧和活性炭一樣，能夠吸附有機(jī)色素，是種很好的漂白劑D.臭氧和氧氣在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化C2.關(guān)于同分異構(gòu)體的敘述正確的是A.相對(duì)分子質(zhì)量相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱為同分異構(gòu)體B.化學(xué)式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱為同分異構(gòu)體C.同分異構(gòu)體之間由于分子組成相同，所以它們的性質(zhì)相同D.只有少數(shù)的有機(jī)物之間存在同分異構(gòu)現(xiàn)象B3.下列說(shuō)法正確的是A.互為同素異形體的物質(zhì)的性質(zhì)完全相同B.互為同素異形體的物質(zhì)之間不可能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化C.氧氣和臭氧之間的轉(zhuǎn)化是物理變化D.氧氣和臭氧之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化D4.下列各種微粒中：H2O、H2O2

、D2O、H、D、T、12C、13C、金剛石、石墨、乙醇、甲醚，屬于同位素的是

，屬于同素異形體的是

，屬于同分異構(gòu)體的是

。H、D和T，12C和13C屬于同位素金剛石和石墨屬于同素異形體甲醚和乙醇屬于同分異構(gòu)體氯化鈉金剛石明礬水晶雪花干冰幾種晶體晶體定義：

經(jīng)過(guò)結(jié)晶過(guò)程而形成的具有規(guī)則的幾何外形的固體。構(gòu)成晶體的微粒：離子、分子、原子。根據(jù)構(gòu)成晶體的粒子種類及粒子之間的相互作用不同，可將晶體分為：①離子晶體

②分子晶體

③原子晶體

④金屬晶體

晶體的類型:一、離子晶體1、NaCl晶體中離子的排列方式Na+Cl-[小結(jié)]：在NaCl晶體中,

(填存在或不存在)分子,存在許多

離子和

離子,以

鍵相結(jié)合,不存在Na+Cl-離子鍵一、離子晶體什么叫離子晶體？離子晶體的特點(diǎn)？哪些物質(zhì)屬于離子晶體？離子間通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體。無(wú)單個(gè)分子存在；如：NaCl不表示分子式。熔沸點(diǎn)較高，硬度較大。水溶液或者熔融狀態(tài)下均導(dǎo)電。部分金屬氧化物、強(qiáng)堿、大部分鹽類。二、分子晶體1、干冰及其二氧化碳分子的排列方式OC范德華力共價(jià)鍵[小結(jié)]：在CO2晶體中,

(填存在或不存在)分子,在分子內(nèi)部碳和氧以結(jié)合，CO2分子之間以

相結(jié)合.存在CO2共價(jià)鍵范德華力二、分子晶體什么叫分子晶體？分子晶體的特點(diǎn)？哪些物質(zhì)可以形成分子晶體？分子間通過(guò)分子間作用力結(jié)合成的晶體。有單個(gè)分子存在；化學(xué)式就是分子式。熔沸點(diǎn)較低，硬度較小。鹵素、氧氣、氫氣等多數(shù)非金屬單質(zhì)、稀有氣體、非金屬氫化物、多數(shù)非金屬氧化物等。(由非金屬元素構(gòu)成的物質(zhì)）討論：CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)（如下表）有很大差異,為什么?熔點(diǎn)沸點(diǎn)干冰（CO2）-56.2℃-78.4℃SiO21723℃2230℃三、原子晶體1、石英晶體中的硅、氧原子的排列方式SiO2平面結(jié)構(gòu)180o109o28′SiO共價(jià)鍵[小結(jié)]：在SiO2晶體中,

(填存在或不存在)分子,存在許多

和

，以

鍵相結(jié)合,不存在Si原子氧原子共價(jià)鍵金剛石的結(jié)構(gòu)構(gòu)成金剛石的微粒是C原子，每個(gè)C原子與另外4個(gè)C原子以共價(jià)鍵相連，C原子間以共價(jià)鍵結(jié)合成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，最小的碳環(huán)上有6個(gè)C原子且6個(gè)C原子不在同一平面。金剛石的基本結(jié)構(gòu)單元是正四面體。三、原子晶體1、什么叫原子晶體？2、原子晶體的特點(diǎn)？3、哪些物質(zhì)屬于原子晶體？原子間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合成的具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。熔沸點(diǎn)很高，硬度很大。金剛石、單晶硅、碳化硅、二氧化硅等（中學(xué)范圍內(nèi)常見(jiàn)的原子晶體）四、金屬晶體1、金屬晶體的結(jié)構(gòu)

通過(guò)金屬陽(yáng)離子與自由電子之間的較強(qiáng)作用形成的單質(zhì)晶體，叫做金屬晶體石墨石墨為什么很軟？石墨的熔沸點(diǎn)為什么很高？石墨為層狀結(jié)構(gòu)，各層之間是范德華力結(jié)合，容易滑動(dòng)，所以石墨很軟。石墨各層均為平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存在很強(qiáng)的共價(jià)鍵，故熔沸點(diǎn)很高。所以，石墨稱為混合型晶體。—混合型晶體拓展視野小結(jié)1、離子晶體、分子晶體、原子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的比較：

晶體類型離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成晶體的粒子

微粒間的相互作用

性質(zhì)硬度

熔點(diǎn)

導(dǎo)電性

陰、陽(yáng)離子分子原子離子鍵分子間作用力共價(jià)鍵差距大大小較大較大小高差距大導(dǎo)電不導(dǎo)電不導(dǎo)電熔融狀態(tài)導(dǎo)電--------------晶體類型的判斷（一）從組成上判斷（僅限于中學(xué)范圍）：凡是由非金屬元素（包含零族元素）組成的物質(zhì)，在固態(tài)時(shí)除銨鹽為離子晶體，金剛石、SiO2、SiC

、單晶硅為中學(xué)常見(jiàn)原子晶體外，其余物質(zhì)在中學(xué)階段均可判斷為分子晶體。（二）從性質(zhì)上判斷：（1）熔沸點(diǎn)和硬度；(高：原子晶體；中：離子晶體；低：分子晶體)（2）熔融狀態(tài)的導(dǎo)電性。(導(dǎo)電：離子晶體、金屬晶體)課堂練習(xí)題1.下列各組物質(zhì)的晶體中,化學(xué)鍵類型相同、晶體類型也相同的是（）

A.SO2和SiO2 B.CO2和H2O

C.NaCl和HCl D.CCl4和KCl2.下列物質(zhì)的晶體中，不存在分子的是

（）

(A)二氧化碳 (B)二氧化硫

(C)二氧化硅 (D)二硫化碳3、下列晶體熔化時(shí)，不需要破壞化學(xué)鍵的是（）

A、金剛石B、干冰

C、食鹽D、晶體硅BBC

4、實(shí)現(xiàn)下列變化時(shí)，需克服相同類型作用力的是（）

(A)水晶和干冰的熔化

(B)食鹽和冰醋酸熔化

(C)液溴和液汞的氣化

(D)純堿和燒堿的熔化D6、下列各組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒子間作用力屬于同種類型的是()A.食鹽和蔗糖熔化B.鈉和硫熔化C.碘和干冰升華D.二氧化硅和氧化鈉熔化5、判斷下列晶體所屬的晶體類型？蔗糖、冰、鐵、BaSO4、金剛石、冰醋酸、尿素、水晶、Na2OC7、下列屬于分子晶體的一組物質(zhì)是()A、CaO、NO、COB