苏教版高中化学必修二第3讲：-从微观结构看物质的多样性-(教师版)

从微观结构看物质的多样性____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________同素异形现象同分异构现象不同类型的晶体知识点一.同素异形现象1.同素异形体：同一种元素形成的不同单质。常见的同素异形体：碳元素：金刚石，石墨，C60等氧元素：O2，O3磷元素：红磷，白磷金刚石与石墨的比较：金刚石石墨原子结构颜色状态无色透明，光彩夺目，正八面体晶体黑色，有金属光泽，不透明，细鳞片状固体硬度天然、最硬物质最软矿物质之一熔点很高很高导电性不导电导电用途装饰品切割玻璃、大理石钻探机钻头铅笔芯电极坩埚金刚石和石墨物理性质的差异，主要是由于碳原子排列结构的不同引起的知识点二.同分异构现象1.同分异构体：分子式相同而结构式不同的化合物之间的互称。2.同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构式现象。如正丁烷与异丁烷

3.同位素、同素异形体和同分异构体的比较同位素同素异形体同分异构体研究对象原子单质化合物分子结构电子层结构相同质子数相同中子数不同单质的组成和结构不同不同物理性质不同不同化学性质相似不一定相同判断规律质子数相同，中子数不同的原子同一元素不同单质分子式相同结构不同举例H氕D氘T氚O2与O3正丁烷和异丁烷知识点三.不同类型的晶体晶体：①具有规则几何外形，②晶体中的微粒按一定的规则排列。1.离子晶体构成离子晶体的微粒：阴阳离子定义：离子间通过离子键结合而成的晶体。离子晶体的特点：①无单个分子存在；NaCl不表示分子式。②熔沸点较高，硬度较大。③水溶液或者熔融状态下均导电。属于离子晶体的物质有：强碱、部分金属氧化物、部分盐类。2.分子晶体：构成微粒：分子定义：分子间通过分子间作用力结合成的晶体。分子晶体的特点：①有单个分子存在；化学式就是分子式。②熔沸点较低，硬度较小。可以形成分子晶体的物质有：氧气、氢气等多数非金属单质、稀有气体、非金属氢化物、多数非金属氧化物等。3.原子晶体原子晶体构成微粒：原子定义：原子间通过共价键结合成的具有空间网状结构的晶体。原子晶体的特点：熔沸点很高，硬度很大，难溶于一般溶剂。属于原子晶体的物质有：金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。4.金属晶体金属晶体的物理特性：有金属光泽，能导电传热、具有延展性。属于金属晶体的物质有：金属单质或合金石墨为什么很软？石墨晶体中，层与层之间存在较弱的分子间作用力。层间易滑动，质软石墨的熔沸点为什么很高？而同一层内存在较强的共价键，熔点也很高，所以石墨属于混合晶体。几种晶体列表比较如下：晶体类型离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体结构构成晶体的粒子阴阳离子分子原子微粒之间的相互作用离子键分子间作用力共价键性质硬度较大小大差距大熔点较高低高差距大导电性熔融或溶液导电不导电不导电导电类型一.同分异构体和同素异形体的概念例1.据报道，科学家在宇宙中发现H3分子，H3和H2属于（）A．同位素B．同素异形体C．同分异构体D．同种物质解析：H3和H2是同一种元素形成的不同单质，所以是同素异形体。答案：B例2.下列四种说法：（1）只有一种元素组成的物质一定是纯净物（2）只有C2H6O组成的物质一定是纯净物（3）有单质参加的反应一定是氧化还原反应（4）同素异形体之间的相互转化属于化学反应，其中错误的组合是（）A．只有（1）（2）B．只有（3）（4）C．只有（1）（2）（3）D．（1）（2）（3）（4）全错解析：（1）中可能是同素异形体的混合物，（1）错。（2）可能是同分异构体，（2）错。答案：A类型二.不同类型的晶体例3.氮化硼是一种新合成的结构材料，它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时所克服的微粒见的作用力与氮化硼熔化所克服的微粒见的作用力都相同的是（）A.氯化钠和金刚石B.晶体硅和二氧化硅C.冰和干冰D.二氧化硫和二氧化硅解析：从氮化硼的性质看，氮化硼是原子晶体，下面是原子晶体的是B答案：B例4.根据下表给出的几种物质的溶沸点数据，判断下列说法中错误的是（d）NaClMgCl2AlCl3SiCl4单质B熔点/℃810710180—682300沸点/℃14651418160572500A.SiCl4是分子晶体；B.单质B可能是原子晶体；C.AlCl3加热能升华；D.NaCl比MgCl2更易熔化。解析：由MgCl2和NaCl的熔点可知MgCl2比NaCl更易熔化。答案：D例5.在下列有关晶体的叙述中错误的是A.离子晶体中，一定存在离子键B.原子晶体中，只存在共价键C.金属晶体的熔沸点均很高D.稀有气体的原子能形成分子晶体解析：金属晶体的熔沸点差别很大，汞在常温下是液态。答案：D基础演练一．选择题1.据报道，国外科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，再用射频电火花喷射氮气，此时碳氮原子结合成碳氮化合物的薄膜，据称此化合物可能比金刚石更坚硬，究其原因可能是（）A.碳、氮原子构成网状结构的晶体B.碳氮键比金刚石中碳碳键更短C.氮原子最外层电子数比碳原子最外层电子数多D.碳、氮单质的化学性质均不活泼2.最近科学家研究出一种新的分子，它具有类似足球的空心结构，分子式为12C60，下列有关说法正确的是（）A.12C60是一种新型化合物B.12C60和石墨是碳的同素异形体C.12C60具有离子键D.12C60的摩尔质量是7203.短周期元素X、Y可组成化合物XY3，下列说法正确的是（）A.XY3晶体一定是离子晶体B.若Y的原子序数为n，X的原子序数一定是n±4C.X和Y可属于同一周期，也可属于两个不同周期D.X和Y一定不属于同一主族4.下列各组微粒的化学式中能真实表示分子组成的是（）A.CsClB.SiO2C.SiD.P45.下列物质的变化过程中，只需克服分子间作用力的是（）A.食盐溶解B.铁的熔化C.干冰升华D.氯化铵分解6.共价键、离子键、金属离子与自由电子间的作用、分子间作用力都是粒子间的作用力，含有以上两种作用力的晶体是（）A.SiO2B.CCl4C.NaClD.NaOH7.（浙江省东阳中学2014-2015学年高一下学期期中考试）氯气、液氯、氯水、盐酸中均含有（）A．氯分子B．氯原子C．氯离子D．氯元素8.根据化学反应的实质是旧键断裂、新键形成这一事实，下列变化不属于化学变化的是（）A．白磷在260℃时转化为红磷B．NaCl在高温下熔化C．石墨在高温、高压下转化为金刚石D．五氧化二磷吸水9.下列各组物质属同素异形体的是()A．金刚石、石墨和C60B．16O和18OC．O2和SO3D．H2O和H2O2二．填空题1.现有食盐晶体、金刚石、晶体硅、干冰、白磷，其熔沸点由高到低的顺序为。2.有下列八种晶体：①金刚石②汞③氯化钾④二氧化硅⑤晶体碘⑥溴化钠⑦镁⑧二氧化碳。其中属于金属晶体的是（填序号，下同），属于原子晶体的是，属于离子晶体的是，属于分子晶体的是。3.在一定条件下，某元素的氢化物X可完全分解为两种单质：Y和Z。若已知：①反应前的X与反应后生成Z的物质的量之比为n(X)∶n(Z)=2∶3，②单质Y的分子为正四面体构型。（1）单质Y是，单质Z是。（填写名称或分子式）（2）Y分子中共含个共价键。（3）X分解为Y和Z的化学方程式为：。巩固提高一．选择题1.下列各组物质中，按熔点由低到高排列正确的是（）A.O2、I2、HgB.Na、K、RbC.SiC、NaCl、SO2D.CO2、KCl、SiO22.按下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是（）A.由分子间作用力结合而成，熔点很低B.固体或熔融后易导电，熔点在1000℃左右C.由共价键结合成网状晶体，熔点很高D.固体不导电，但溶于水或熔融后能导电3.红磷和白磷在一定条件下可以相互转化，这一变化属于（）A.物理变化B.氧化还原反应C.化学变化D.非氧化还原反应4.有关晶体的下列说法中正确的是（）A.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.冰熔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下列晶体中，不属于原子晶体的是：（）干冰B.水晶C.晶体硅D.金刚石6.（浙江省温州中学2014-2015高一上学期期末考试）下列物质中只含有离子键的是（）A．NaOHB．CO2C．MgCl2D．HCl7.下列化学式中，只表示一种纯净物的是()A．CB．CH4C．C2H6OD．C4H108.据报道，科学家已成功合成了少量的N4，有关N4的说法正确的是（）A.N4是N2的同素异形体B.N4是N2的同分异构体C.相同质量的N4和N2所含原子个数比为1:2D.N4的摩尔质量是56g二．填空题1.1995年，美国教授Lagow宣称，他们制得了碳的第四种同素异形体——链式炔碳：…—C≡C—C≡C—C≡C—C≡C—…（300～500个碳原子）该物质很活泼。回答下列问题：它的熔点估计比金刚石（填“高”或“低”），其原因是。2.已知有关物质的熔、沸点数据如下表。MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔点/℃28522072714190(2.5×105Pa)沸点/℃360029801412182.7请参考上述数据天空和回答问题：（1）工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解MgO的方法生产镁；也不用电解AlCl3的方法生产铝？答：（2）设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型，其实验方法是。3.氮化钠（Na3N）是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生NH3。请回答下列问题：（1）Na3N的电子式是，该化合物是由键形成的。（2）Na3N与盐酸反应生成种盐，其电子式分别是。（3）Na3N与水的反应属于反应。（4）比较Na3N中两种微粒的半径：r(Na+)r(N3-)(填“>”“=”“<”)。一．选择题1.下列说法错误的是（）A.原子晶体中只存在非极性共价键B.分子晶体的状态变化，只需克服分子间作用力C.金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性D.离子晶体在熔化状态下能导电2.下列物质的晶体中，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.下列晶体熔化时，不需要破坏化学键的是（）A.金刚石B.干冰C.食盐D.晶体硅4.氮化硅（Si3N4）是一种新型的耐高温耐磨材料，在工业上有广泛用途，它属于（）A.原子晶体B.分子晶体C.金属晶体D.离子晶体5.下列说法正确的是（）A.用乙醇或CCl4可提取碘水中的碘单质B.NaCl和SiC晶体熔化时，克服粒子间作用力的类型相同C.24Mg32S晶体中电子总数与中子总数之比为1∶1D.H2S和SiF4分子中各原子最外层都满足8电子结构6.（浙江省江山实验中学2014-2015质检）下列各组互为同素异形体的是（）A．氕和氘B．氧气和臭氧C．水和过氧化氢D．烧碱和纯碱7.密闭的真空玻璃容器中用酒精灯加热下列物质，冷却后的物质其性质发生变化的是（）A．白磷 B．氯化铵 C．氧化汞D．氢气8.当今化学界关注的热点之一的C60，它可以看成是金刚石的（）A．同素异形体B．同分异构体C．同位素D．同系物填空题下列物质中，互为同分异构体的有。互为同素异形体的有。属于同位素的有。属于同一种物质的有。①液氯②氯③白磷④氯气⑤⑥氯水⑦⑧⑨Cl⑩红磷eq\o\ac(○,11)Cl__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是（）A.酒精和水分别受热变为气体C.二氧化硅和铁分别受热熔化B.干冰和氯化铵分别受热变为气体D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中2.下列物质的变化过程中，只需克服分子间作用力的是（）A.食盐溶解B.铁的熔化C.干冰升华D.氯化铵分解3.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4．自然界中的CaF2又称萤石，是一种难溶于水的固体，属于典型的离子晶体。下列一定能说明CaF2是离子晶体的实验是（）A．CaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱B．CaF2的熔、沸点较高，硬度较大C．CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电D．CaF2在有机溶剂中的溶解度极小5．下列化学式表示物质分子组成的是（）A．NaClB．CO2C．CuD．SiO26．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．SO3和SiO2B．CO2和H2OC．NaCl和HClD．CCl4和KCl7．共价键、离子键和分子间作用力是粒子之间的三种作用。下列晶体：①NaOH；②SiO2；③石墨；④NaCl；⑤干冰中，含有两种作用力的是()A．①②③B．①③⑤C．②④⑤D．②③④8．下列物质中，均直接由原子构成的是：①干冰晶体；②二氧化硅；③铁蒸气；④金刚石；⑤单晶硅；⑥白磷；⑦硫磺；⑧液氨；⑨钠；⑩氖晶体（）A．②③④⑤B．②③④⑤⑨⑩C．②④⑤⑩D．②④⑤⑥⑦⑨⑩9．元素A和B的原子序数都小于18。已知A元素原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；B元素原子的M层电子数为（a－