课件：苏教版必修第三单元《从微观结构看物质的多样性》.ppt

第三单元 从微观结构看物质的多样性,1.理解同素异形现象，并能掌握几种最为常见的同素异形体及其相应的性质。,2.了解同分异构现象，初步学会一些简单有机物的同分异构体的书写。,3.了解晶体的分类，识别常见的离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体等。,1772年拉瓦锡证明金刚石可燃， 生成CO2，进一步测定后确定金刚石 是由碳组成的单质。,1779年舍勒证明石墨可燃，也生 成CO2，进一步测定后确定石墨是由 碳组成的单质。,1799年法国科学家摩尔沃将一颗金刚石转变为石墨。,1955年美国科学家霍尔在1650、95000个大气压下用石墨合成了金刚石。,说明： 金刚石和石墨是由同一种元素形成的结构不同的两种单质。,同素异形现象：,同一种元素形成几种不同的单质互称为该元素的同素异形体。,碳元素,同一种元素形成几种不同单质的现象。,同素异形体：,（2）能否从微观结构分析金刚石、石墨 在硬度、 导电性上的差异？,（1）请简单描述金刚石和石墨中碳原子的连接方式。,思考,常见的几组同素异形体,1. 碳的同素异形体,足球烯,纳米碳管,金刚石,石 墨,天然最硬物质,质地较软,很高（3550）,很 高,导 电,不导电,装饰品、切割玻璃、大理石、钻探机钻头,铅笔芯（2B）电极、润滑剂,化学史话 1845年瑞士化学家马里纳，对纯净的O2进行放电实验，获得了一种新的气体，并把它叫做臭氧。后来化学家拉登堡确定了臭氧的化学式为O3，并确定了其结构。,氧气O2,臭氧O3,无色,无味,强,淡蓝色,鱼腥味,极强,2. 氧的同素异形体,3. 硫的同素异形体,斜方硫（S8 在95.5以下稳定存在）,4. 磷的同素异形体,同种元素形成的单质不一定是同一种物质，那么分子式相同的物质一定是同一种物质吗?,思考:根据碳、氢原子形成共价键的特征，我们来预测组成为C4H10可能的分子结构，书写其结构式。,正丁烷,异丁烷,问题1: 对比两个模型，找找它们的联系?,共同点:,不同点:,分子式相同,结构不同,同分异构现象,化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的现象。,具有相同的分子式，但具有不同结构的化合物。,强调：1.分子式相同 2.结构不同 3.化合物,同分异构体,物质的结构决定性质，性质体现结构,具有相同分子式的烷烃，分子中支链数越多，熔沸点越低，相对密度越小。,问题2:同分异构体间性质是否相同?,同分异构体间的物理性质差异,同分异构体性质比较：,（1）碳原子数不确定:有机物中可含一个碳原子,也可含成 千上万个碳原子; （2）成键多样化:碳原子之间可有碳碳单键、碳碳双键、 碳碳叁键，有链状也可有环状结构; （3）同分异构现象大量存在。,有机物种类繁多的原因：,（1）同种元素有不同的核素同位素； （2）同种元素可以形成不同的单质同素异形现象； （3）同种元素可以和不同的元素形成不同的化合物： 氯化钠和氢氧化钠； （4）同种元素可以与其他同种元素形成比例不同的化合物： 氧化钠和过氧化钠； （5）分子式相同的化合物存在同分异构现象。,物质世界丰富多彩的原因很多：,同位素、同素异形体与同分异构体的比较,同：质子数相同 异：中子数或质量数 不同,同：元素相同 异：结构不同,同：分子式相同 异：结构不同,原子,单质,化合物,化学性质 几乎完全相同,物理性质差别大，化学性质稍有差别,物理性质和化学性质均有较大差别,1H、2H、3H 35Cl、37Cl,金刚石、石墨 O3 、O2 红磷、白磷,正丁烷和异丁烷,同分异构体,同素异形体,同位素,异同,研究 对象,性质 差异,常见 实例,物质的多样性,同位素,同素异形现象,同分异构现象,不同类型的晶体,像上述这些有规则的几何外形的固体物质，称为晶体。,晶体的概念,1.自然界固态物质的分类： 和 。 2.晶体的定义：具有 的固体叫晶体 如： 、 、 、 等。 3.晶体有规则几何外形的原因：,晶体,非晶体,规则的几何外形,金刚石,水晶,氯化钠,雪花,晶体规则几何外形是内部构成微粒 的结果。 4.构成晶体的微粒可以是 、 、 等 。,有规则排列,离子,分子,原子,2019/8/20,19,可编辑,晶体的类型,【思考】NaCl晶体中存在哪些微粒？如何结合成晶体的？,【小结】在NaCl晶体中,_ (填“存在”或“不存在”) 分子,存在许多_离子和_离子,以_键相结合,阴阳 离子的个数比为_, 因此NaCl表示的含义是_ _.,不存在,Na+,Cl-,离子,1：1,与氯离子的个数比为1：1,晶体中钠离子,1. 离子晶体,（1）定义：离子化合物中的阴、阳离子按一定的方式有规则 地排列而形成的晶体。,说明：构成微粒： 。 形成晶体作用力： 。,阴、阳离子,离子键,（2）离子晶体的特点： 无单个分子存在；NaCl不表示分子式。 熔沸点较高，硬度较大。 水溶液（易溶）或者熔融状态下能导电。,（3）物质范围或实例 强碱、部分金属氧化物、绝大部分盐类。,【思考】干冰晶体中存在哪些微粒？如何结合成晶体的？,分子间作用力,共价键,2. 分子晶体,分子间通过分子间作用力按一定规则排列而成的晶体。,构成微粒：_ 形成晶体作用力：_,分子,分子间作用力,（1）定义,说明,（2）分子晶体的特点：,（3）物质范围或实例,大多数共价化合物（酸、部分非金属氧化物、有机物）和大多数非金属单质,熔沸点较低，硬度较小。 分子晶体以及它溶融状态不导电，分子晶体溶于 水时，水溶液有的能导电，如HCl溶于水能导电，而 乙醇（C2H5OH）溶于水不能导电。,【思考】金刚石晶体中存在哪些微粒？如何结合成晶体的？,3.原子晶体,相邻原子间通过共价键结合而形成空间网状结构的晶体。,构成微粒：_ 形成晶体作用力：_,原子,共价键,（1）定义,说明,无单个分子存在；如SiO2不表示分子式。 原子晶体一般具有很高的熔点和沸点，并难溶于水。 原子晶体的硬度大，一般不能导电。 原子间键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质 的熔沸点越高。,金刚石、晶体硅、石英、SiC,（2）原子晶体的特点：,（3）物质范围或实例,10928,共价键,金刚石的原子结构示意图,10928,Si,O,共价键,二氧化硅的原子结构示意图,干冰,分子晶体,水晶,原子晶体,硫酸铜,离子晶体,黄金,构成微粒：_ 形成晶体作用力：_,金属离子与自由电子通过金属键形成的单质晶体。,金属离子与自由电子,金属键,金属、合金,4.金属晶体,（1）定义:,（3）物质范围或实例,（2）金属晶体的特点:,具有良好的导电、导热性。 一般具有延展性。,说明,阴、阳离子,离子键,分子,分子间作用力,原子,共价键,金属阳离子和自由电子,金属键,较高,较低,很高,差别较大,较硬,较小,硬度大,差别较大,固态不导电 熔融态导电,不导电,不导电,导电,差,差,差,有延展性,粒子 种类,导电性,金属晶体,原子晶体,分子晶体,离子晶体,1. 不互为同素异形体的是 （ ） A.金刚石与C60 B.红磷与白磷 C.H2和D2 D.16O和18O,CD,2.下列各组物质中，属于同分异构体的是（ ）,B,3.下列化学式能表示一种纯净物的是( ) A. CCl4 B. C4H10 C. D2O D. C,AC,4.C3H8分子中共价键的数目为（ ） A.8 B.10 C.11 D.12,B,5.下表给出几种氯化物的熔沸点：,A. CaCl2是离子晶体 B.