内容正文:
专题1 揭示物质结构的奥秘
第一单元 物质结构研究的内容
化学
学习目标
课程标准 学业评价
初步认识物质的结构与性质之间的关系,知道物质结构的研究有助于发现具有预期性质的物质,以及为设计与合成这些新物质提供理论基础。 1.能结合已有知识描述常见物质的微观结构,分析物质结构与其性质之间的关系。
2.能从物质的微观结构出发解释或预测物质的宏观性质,认识物质结构研究对化学科学发展的重要意义。
素养解读:
1.证据推理与模型认知:通过物质的特征结构认识物质的性质,建立根据物质结构分析物质性质的认知模型。
2.科学态度与社会责任:了解物质结构研究的内容,深刻认识化学对社会的贡献,培养探索未知、崇尚真理的科学意识。
化学
知识分点突破
学业质量测评
化学
知识分点突破
自主梳理
知识点一 认识物质的特征结构
1.元素的性质与 ,特别是最外层电子数有关。
钠原子在化学反应中容易失去最外电子层上的 1个电子,钠元素表现出强的
性;氯原子最外层上有7个 电子,在化学反应中倾向于获得 1个电子,氯元素表现出强的 性。在化学反应中,钠原子和氯原子通过电子的转移,分别形成稳定结构的钠离子和氯离子,再通过 作用力生成氯化钠。
原子结构
金属
非金属
静电
化学
3.研究物质的特征结构,可以帮助我们获得很多有用的信息,设计反应的
,解释反应 等。如氮分子含有氮氮三键,在通常条件下很稳定,难以参加化学反应,因此,在固氮研究中,需要改变反应条件,氮分子才能转化为氮的化合物。
特征结构
羟基官能团
—OH
条件
生成的产物
化学
[想一想1] 为什么碳、氮、氧、氟与氢形成的最简单氢化物(CH4、NH3、H2O、HF)中氢原子的数目不相等?
提示:碳、氮、氧、氟元素原子的最外层电子数不相同。
[想一想2] 为什么水分子间可以形成氢键?
提示:氧原子对电子的吸引能力远大于氢原子,不同水分子中的氢原子上的电子会受到氧原子的吸引,故水分子间可以形成氢键。
化学
名师点拨
认识物质的特征结构
1.原子结构特征——最外层电子数
在原子结构中,核外电子是分层排布的,稀有气体的原子结构是一种相对稳定结构,其他原子的结构则为不稳定结构,在化学变化中有向稳定结构变化的趋势。在化学变化中,原子通过最外层电子得失来实现稳定,而最外层电子数比较多的则容易得到电子,少的则易于失去电子,所以原子的化学性质取决于最外层电子数。
化学
2.有机化合物结构特征——官能团
官能团是有机化合物中比较活泼、容易发生反应并决定着某类有机化合物共同特性的原子或原子团。掌握官能团的知识,可以帮助我们更好地认识有机化合物的结构和性质。
3.晶体结构——微粒间的不同作用
元素的原子间可以通过共用电子或得失电子形成化学键,故有的元素原子间形成的是共价键,有的元素原子间形成的是离子键。不同晶体中的微粒可能是原子,也可能是分子或离子。了解微粒间的不同作用有助于更好地认识晶体结构。
化学
(以下选择题有1个或2个选项符合题意)
1.N4分子结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.N4属于一种新型的化合物
B.N4的摩尔质量为56 g·mol-1
C.N4与N2互为同素异形体
D.N4转化为N2属于物理变化
题组例练
BC
化学
解析:N4是由一种元素组成的物质,因而是一种新型的单质,而不是化合物;N4的摩尔质量为 56 g·mol-1;N4和N2互为同素异形体;N4和N2是两种不同的物质,所以两者的转化属于化学变化。
化学
2.据科学家预测,月球的土壤中吸附着数百万吨的3He,每百吨3He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上,氦主要以4He的形式存在。下列说法中正确的是( )
A.4He原子核内含有4个质子
B.3He和4He互为同位素
C.3He原子核内含有3个中子
D.4He的最外层电子数为2,故4He活泼性较强
B
解析:4He原子核内含有2个质子,质量数为4,A错误;3He和4He的质子数相同,质量数不同,两者互为同位素,B正确;质子数+中子数=质量数,3He原子核内含有的中子数为3-2=1,C错误;4He的最外层电子数为2,已经达到2电子的稳定结构,故4He性质稳定,不活泼,D错误。
化学
3.据报道,中国科学院院士、北京大学教授彭练矛所带领的团队成功研制出基于碳基CMOS集成电路技术的5纳米栅长的碳管晶体管,其性能和功耗综合指标较目前最先进的硅基CMOS器件具有10倍以上的优势。已知碳管晶体管是采用石墨为原料制造而成,是一种碳纳米材料。下列说法错误的是( )
A.石墨与金刚石互为同素异形体
B.碳纳米材料是胶体
C.碳纳米管是非金属导体
D.碳纳米管比表面积大