5.3從微粒結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性 課件 高一上學(xué)期化學(xué)蘇教版（2019）必修第一冊(cè)

專題5

微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性第三單元

從微粒結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性

能構(gòu)建微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)多樣性之間的聯(lián)系；能依據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)特征對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類；

能解釋或預(yù)測(cè)物質(zhì)具有的一些典型性質(zhì)。

碳元素形成的單質(zhì)不僅有金剛石、石墨，還有富勒烯（包括C60、C70和單層或多層的納米碳管）等。一、同素異形現(xiàn)象同素異形現(xiàn)象：同一種元素能夠形成幾種不同的單質(zhì)的現(xiàn)象同素異形體：同一種元素形成的不同的單質(zhì)

研究發(fā)現(xiàn)，在一定條件下，金剛石、石墨在純氧中完全燃燒均只生成二氧化碳?xì)怏w，它們?cè)谝欢l件下能相互轉(zhuǎn)化，說(shuō)明它們都是碳元素的單質(zhì)。為什么它們的性質(zhì)有如此大的差異呢？對(duì)比分析以下幾種碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

金剛石晶體中每個(gè)碳原子與相鄰的4個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

石墨晶體為層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)碳原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，每一層內(nèi)碳原子排列成平面六邊形，一個(gè)個(gè)六邊形排列成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，層間存在分子間作用力。碳原子的成鍵方式和排列方式均不同。

物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定了物質(zhì)的存在形態(tài)和性質(zhì)。即便是由同種元素組成的單質(zhì)，若構(gòu)成單質(zhì)的原子之間的連接方式不同，就會(huì)形成存在形態(tài)和性質(zhì)不同的物質(zhì)。對(duì)比分析以下幾種碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

C60是由60個(gè)碳原子形成的封閉籠狀分子，形似足球，人們又稱它為“足球烯”

石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的二維層狀的碳材料，是目前最理想的納米材料之一，是構(gòu)成其他石墨材料的基本單元。氧元素形成的單質(zhì)：氧氣和臭氧；磷元素形成的單質(zhì)：白磷和紅磷。

大氣中的臭氧每減少1%，照射到地面的紫外線就增加2%，人的皮膚癌患病率就增加3%，還受到白內(nèi)障、免疫系統(tǒng)缺陷和發(fā)育停滯等疾病的襲擊。居住在距南極洲較近的智利南端海倫娜岬角的居民，已嘗到苦頭，只要走出家門，就要在衣服遮不住的膚面，涂上防曬油，戴上太陽(yáng)眼鏡，否則半小時(shí)后，皮膚就曬成鮮艷的粉紅色，并伴有癢痛；羊群則多患白內(nèi)障，幾乎全盲。據(jù)說(shuō)那里的兔子眼睛全瞎，獵人可以輕易地拎起兔子耳朵帶回家去，河里捕到的鮮魚(yú)也都是盲魚(yú)。臭氧層空洞的危害臭氧空洞變化下列有關(guān)碳及其化合物的說(shuō)法中，正確的是（

）A.干冰與CO2氣體互為同素異形體B.126C、613C、146C是碳元素的3種同素異形體C.通過(guò)改變碳原子排列方式可實(shí)現(xiàn)石墨轉(zhuǎn)化為金剛石D.石墨和石墨烯都是碳元素形成的單質(zhì)，性質(zhì)完全相同同種物質(zhì)同位素結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)不同C

用不同顏色的小球代表碳、氫原子，用塑料棒代表原子間形成的共價(jià)鍵，依據(jù)碳、氫原子形成共價(jià)鍵的特征，制作分子式為C4H10的有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)模型。你可以制作出幾種不同的分子結(jié)構(gòu)模型？二、同分異構(gòu)現(xiàn)象物質(zhì)正丁烷異丁烷分子式沸點(diǎn)-0.5℃-11.7℃結(jié)構(gòu)式球棍模型完成以下表格，指出這兩種物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的異同及原因。C4H10C4H10

分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，故沸點(diǎn)不同同分異構(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)象分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物研究對(duì)象條件判斷正誤：有機(jī)化合物CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH互為同分異構(gòu)體

有機(jī)化合物中同分異構(gòu)現(xiàn)象的普遍存在，是有機(jī)化合物種類繁多的原因之一。

乙醇（沸點(diǎn)為78℃）和二甲醚（沸點(diǎn)為-23℃）互為同分異構(gòu)體，它們的分子式都是C2H6O。觀察它們的分子結(jié)構(gòu)模型，分析兩者間有什么差異。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（

）A.水與過(guò)氧化氫互為同分異構(gòu)體B.

互為同分異構(gòu)體C.同分異構(gòu)體的性質(zhì)有差異，是因?yàn)樗鼈兊姆肿咏Y(jié)構(gòu)不同D.同分異構(gòu)現(xiàn)象是有機(jī)化合物種類繁多的原因之一A

同位素同素異形體同分異構(gòu)體定義質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的同一元素的不同原子同一種元素形成的不同單質(zhì)分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的化合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)電子排布相同，原子核結(jié)構(gòu)不同單質(zhì)的組成或結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同，不一定是同一類物質(zhì)實(shí)例H、D、T；16O和18O金剛石、石墨、C60；

氧氣與臭氧正丁烷與異丁烷“三同”辨析②下列幾組物質(zhì)中，互為同位素的有________，互為同素異形體的有________，互為同分異構(gòu)體的有________，屬于同一種物質(zhì)的有_______。①O2和O3

②35Cl和37Cl

③CH3CH3和CH3CH2CH3①⑥⑤⑤純堿和碳酸鈉外形有無(wú)固定熔點(diǎn)例子晶體非晶體閱讀教材，完成下表，比較晶體和非晶體的差異。有規(guī)則的幾何外形一般也不具備規(guī)則的幾何外形有無(wú)氯化鈉、金剛石、干冰等石蠟、玻璃、橡膠等二、晶體和非晶體

在日常生活中我們會(huì)遇到許多晶體，如金剛石、雪花、水晶等。這些晶體在外觀上有什么特點(diǎn)？它們的物理性質(zhì)（如硬度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、導(dǎo)電性等）有什么特點(diǎn)？具有規(guī)則的幾何外形硬度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、導(dǎo)電性大小各不同晶體規(guī)則的幾何外形是其內(nèi)部構(gòu)成微粒有規(guī)則排列的結(jié)果晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定常用儀器：_____________。X射線衍射儀晶體會(huì)產(chǎn)生分立的斑點(diǎn)或者明銳的衍射峰下列關(guān)于晶體和非晶體的說(shuō)法中，正確的是（

）A.晶體常溫下呈固態(tài)，非晶體常溫下均為液態(tài)B.晶