高中化学 1.3从微观结构看物质的多样性课件 苏教版必修2.ppt

第三单元从微观结构看物质的多样性 1 通过碳元素几种同素异形体的结构与性质的学习 使学生了解同素异形现象 让学生感受同种元素可以形成不同的单质 2 通过对正丁烷和异丁烷 乙醇和二甲醚结构模型的观察与思考 使学生了解有机物的同分异构现象 3 通过列表比较的方法 使学生了解不同类型的晶体在结构 构成微粒 物理性质等方面的差异 4 通过同素异形现象 同分异构现象 不同类型的晶体等学习 让学生认识物质的多样性与微观结构的关系 1 金刚石是由什么元素组成的 石墨是由什么元素组成的 他们的物理性质是否相同 提示都是碳元素组成 物理性质不同 且相差较大 2 含碳化合物种类繁多的原因有哪些 试说明其中一点 提示碳原子连接方式的多样性 3 根据构成微粒的不同 你知道化合物有哪些种类吗 提示离子化合物 共价化合物等 1 概念 元素形成几种的现象叫同素异形现象 这些单质互称为该元素的 2 举例 碳元素的同素异形体有等 金刚石晶体中每个碳原子与个碳原子以结合 形成空间网状结构 而石墨晶体为状结构 层内碳原子间以结合 每一层内碳原子排列成平面正六边形 层间碳原子间存在 c60是由60个碳原子形成的封闭笼状 形似足球 人们把它称为 臭氧与 红磷与互称同素异形体 笃学一同素异形现象 同一种 不同单质 同素异形体 金刚石 石墨 富勒烯 四 共价键 层 共价键 分子间作用力 分子 足球烯 氧气 白磷 1 概念 化合物具有的分子式但具有结构的现象 叫同分异构现象 这些化合物互称为同分异构体 2 举例 如正丁烷和异丁烷分子式都为 而它们的分子结构 它们互为 乙醇和也互为同分异构体 笃学二同分异构现象 相同 不同 c4h10 不同 同分异构体 甲醚 1 概念 晶体是具有的固体 2 分类 构成晶体的微粒可以是等 由于构成微粒及微粒作用的不同 可将晶体分为 金属晶体 3 离子晶体 离子化合物中的按一定的方式有规则地排列形成的晶体 微粒间的作用力是 4 分子晶体 干冰 冰等由构成的物质所形成的晶体通常称为分子晶体 分子晶体是分子之间依靠按一定规则排列形成的 笃学三不同类型的晶体 规则几何外形 离子 分子 原子 原子晶体 离子晶体 分子晶体 阴 阳离子 离子键 分子 分子间作用力 5 原子晶体 相邻原子间以相结合而形成空间网状结构的晶体 称为原子晶体 6 不同类晶体熔沸点的比较 一般情况下 共价键 原子晶体 离子晶体 分子晶体 慎思1 金刚石和石墨都是由碳元素组成的 为何存在物理性质的差异 提示金刚石和石墨晶体中碳原子的成键方式和排列方式不同 慎思2 同素异形体之间物理性质和化学性质是否相同 同素异形体之间的相互转化是化学变化还是物理变化 提示 1 同素异形体的物理性质不同 化学性质相似 2 不同的单质间的转化属于化学变化 慎思3 12c 14c c60互为同素异形体 对吗 提示不对 同素异形体指的是同种元素组成的不同单质之间 而12c 14c是原子 不是单质 慎思4 对比正丁烷和异丁烷 乙醇和二甲醚的结构式 概述同分异构体形成的原因 提示分子中原子的成键方式和连接顺序的不同 造成了同分异构现象 慎思5 教材表1 10列出了几种晶体的熔点 硬度 联系它们所属的晶体类型 体会四类晶体的性质特点 提示通过观察 我们发现除了金属晶体之间的差异较大 其他三种晶体 同一类晶体之间的性质有一定的相似性 不同类晶体之间的性质有一定的差异 观察熔点 硬度 可以得出熔点 硬度由高到低顺序一般是 原子晶体 离子晶体 分子晶体 而金属晶体的熔 沸点差别较大 如钨的熔点高达3410 比原子晶体sio2的熔点还高 而na的熔点很低 比一些分子晶体的熔点还低 同位素 同素异形体和同分异构体的比较 同分异构体 例1 下列各组物质中 互为同分异构体的是 互为同素异形体的是 互为同位素的是 35cl和37cl c60和金刚石 o3和o2 ccl4和chcl3 ch3ch2ch2ch2chch3和ch3ch2ch2chch2ch3 ch3ch2ch3和ch3ch2oh ch3 ch3 解析 是质子数相同 中子数不同的同一元素的不同原子 属于同位素 是同一元素组成的不同单质 属于同素异形体 与 相似 是分子式不同的化合物 属于不同种分子 是分子式相同 分子结构不同的物质 属于同分异构体 答案 在对这几个概念进行区别时 要明确它们对应的微粒 同位素是指不同原子间 同素异形体是指不同的单质间 同分异构体是指化合物之间 然后根据概念进行区别 体验1 下列物质是同分异构体的是 a ch3ch2ch2ch3b ch3ch2ch ch3 ch3c ch3ch ch3 ch2cld ch3ch2ch2ch2cl解析本题考查对同分异构体概念的理解 c d分子式相同但结构式不同 所以互为同分异构体 答案cd 四种晶体的比较 例2 下列各组物质的晶体中 化学键类型相同 晶体类型也相同的是 a so2和sio2b co2和h2c nacl和hcld ccl4和koh解析先根据化学键 晶体结构等相关知识判断出各自的化学键类型和晶体类型 a中都含共价键 但so2是分子晶体 sio2是原子晶体 b中都是含共价键的分子晶体 符合题意 c中nacl为离子晶体 含离子键 hcl为分子晶体 含共价键 d中ccl4含共价键 koh含共价键 也含有离子键 分别为分子晶体和离子晶体 答案b 此类问题主要考查对化学键类型 晶体类型的判断 要注意含共价键的晶体可能是分子晶体 原子晶体 还可能是离子晶体 体验2 下列各组物质在变化时 所克服的微粒间作用力属于同种类型的是 a 金刚石和晶体硫熔融b 石墨和食盐熔化c 晶体碘和晶体二氧化碳的升华d 冰和硝酸钠的熔化解析首先判断各种物质所属的晶体类别 然后再分析变化所需克服的作用力 本题实为晶体类型的判断问题 c项均为分子晶体 升华时均克服分子间作用力 答案c 1 先看晶体的类型不同晶体类型的物质其熔点的一般规律为 原子晶体 离子晶体 分子晶体 但是要注意金属晶体的熔 沸点有的很高 如钨 铂等 有的则很低 如汞 铯等 2 同一晶体类型的物质 需比较晶体内部结构粒子间作用力 作用力越大 熔沸点越高 1 原子晶体 要比较共价键的强弱 一般地说 原子半径越小 形成共价键的键长越短 键能越大 其晶体熔沸点越高 如熔点 金刚石 碳化硅 晶体硅 熔沸点高低判断 2 离子晶体 要比较离子键的强弱 一般地说 阴 阳离子的电荷数越大 离子半径越小 则离子间作用就越强 其离子晶体熔沸点越高 如熔点 mgo mgcl2 nacl kcl 3 分子晶体 含有氢键的分子晶体 熔沸点较高 若无氢键 且组成和结构相似的物质 相对分子质量越大 熔沸点越高 如 熔沸点 hi hbr hcl 由上述可知 同类晶体熔沸点比较思路为 原子晶体 共价键键能 键长 原子半径 分子晶体 分子间作用力 相对分子质量 离子晶体 离子键强弱 离子所带电荷多少 离子半径 3 常温常压下状态 1 熔点 固体物质 液态物质 2 沸点 液态物质 气态物质 例3 下列物质的熔 沸点高低顺序中 正确的是 a 金刚石 晶体硅 二氧化硅 碳化硅b ci4 cbr4 ccl4 cf4c mgo o2 n2 h2od 金刚石 生铁 纯铁 钠解析a中同属原子晶体 熔沸点高低主要看共价键强弱 显然晶体硅 碳化硅 a错误 b中都是组成结构相似的分子晶体 熔沸点高低取决于相对分子质量的大小 b正确 c中水在常温下是液体 很明显h2o o2 n2 c错误 d中生铁为铁合金 熔点低于纯铁 错误 答案b 比较熔沸点高低 要先判断物质的类别 然后采用对应的规律进行比较 当然有时要注意一些特例 离子晶体熔点不一定低于原子晶体 如mgo为3073 sio2为1723 金属晶体的熔点不一定低于原子晶体 如w的高达3410 金属晶体的熔点不一定高于分子晶体 如hg常温下呈液态 而s i2 p4常温下呈固态 合金的熔点低于各成分金属的熔点 体验3 有关晶体的下列说法中正确的是 a 分子晶体中分子间作用力越大 分子越稳定b 原子晶体中共价键越强 熔点越高c 冰融化时水分子中共价键发生断裂d 氯化钠熔化时离子键未被破坏 解析分子的稳定性强弱 只与分子内所含化学键的强弱有关 而与分子间作用力无关 化学键越强 含该键的分子就越稳定 a不正确 原子晶体中共价键越强 熔点越高 b正确 冰是由水分子形成的分子晶体 融化时破坏的是分子间作用力 c不正确 氯化钠是由na 和cl 构成的离子晶体 在熔化时离子键被破坏 d不正确 答案b 实验探究七晶体类型的判断方法1 依据物质的分类判断 1 金属氧化物 如k2o等 强碱 如naoh koh等 和绝大多数的盐类是离子晶体 2 大多数非金属单质 除金刚石 石墨 晶体硅 晶体硼外 气态氢化物 非金属氧化物 除sio2外 酸 绝大多数有机物 除有机盐外 都是分子晶体 3 常见的原子晶体单质有金刚石 晶体硅 晶体硼等 化合物有碳化硅 二氧化硅等 4 金属单质 除汞外 与合金是金属晶体 2 依据晶体的物理性质不同进行判断 1 熔沸点较高 硬度较大 熔化时能导电 一般为离子晶体 2 熔沸点更高 硬度更大 一般不导电 耐高温 耐磨 一般为原子晶体 3 熔沸点低 硬度小 一般不导电 一般为分子晶体 但也有部分 如酸和部分气态氢化物 溶于水导电 4 熔沸点较高 hg除外 硬度较大 能导电 一般为金属晶体 3 依据晶体的组成不同进行判断 1 晶体中有阴 阳离子的一般为离子晶体 2 晶体是由分子构成的一般为分子晶体 案例1 支持固体氨是分子晶体的事实是 a 氮原子不能形成阳离子b 氮离子不能单独存在c 常温下氨是气态物质d 氨极易溶于水解析分子晶体之间的结合力为很弱的分子间作用力 所以分子晶体的熔沸点都比较低 物质在气体状态下 熔沸点最低 所以常温下氨是气态物质能够说明固体氨是分子晶体 答案c 案例2 下列数据是各物质的熔点 据此做出下列判断 其中错误的是 a 表中al的化合物的晶体中有离子晶体b 只有bcl3和干冰是分子晶体c 同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体d 不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 解析一般来讲 原子晶体的熔点很高 通常在几千度 离子化合物的熔点较高 通常在几百摄氏度以上