第一单元 物质结构研究的内容（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学选择性必修2（苏教版2019 河北专用 多选）

第一单元|物质结构研究的内容   (一)认识物质的特征结构 原子结构与元素性质的关系 关系 判断元素的性质，必须深入研究原子的结构，特别是___________上发生的变化 实例 以氯化钠的形成为例探讨原子结构与元素性质的关系 最外电子层 化学反应的本质 本质 研究物质之间的化学反应，需要对反应物、生成物的特征结构进行针对性的研究，考察反应物中什么原子或原子团上的化学键容易发生断裂，继而在什么位置上生成新的化学键 实例 对于反应： ＋2H＋＋2e－，—OH失 去1个H，与—OH 相连的C上也失去1个H，形成新的C===O 双键，乙醇转化成乙醛分子(乙醛中含有醛基官能团)，这个过程也被称为 (去氢)反应 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，需要通过改变反应条件，如升温、加压、使用催化剂等，氮分子才能转化为氮的化合物 氧化 续表 [微提醒] 同素异形体 由同种元素形成的不同单质。如：金刚石、石墨、富勒烯；白磷与红磷；氧气与臭氧。 [微拓展] 氧气与臭氧 氧气无色无味，具有一定的氧化性。臭氧有刺激性气味，是淡蓝色气体，氧化性强于氧气，虽然他们的组成元素相同，但由于结构不同，造成了他们性质的不同。氧气和臭氧都是强氧化剂，臭氧的结构更不稳定，因此氧化性强于氧气，且易分解，而氧气则不易分解。另外氧气和臭氧的熔沸点不同。 (二)揭示物质结构与性质的关系 关系 物质的结构在很大程度上 了该物质的某些性质。例如，白磷晶体是由白磷分子(P4)组成的分子晶体，分子呈 结构，键角∠PPP是 。因其中的P—P键弯曲而具有较大的张力，其键能较小，易断裂，所以白磷在常温、常压下就有很高的反应活性。而红磷的链状结构比较稳定，室温下不与氧气反应 [微拓展] 氮的非金属性比磷的强，但氮气分子中有氮氮三键，键能很大，而白磷分子中P—P 键有较大的张力，键能小，所以氮气不如白磷性质活泼。 思路 决定 正四面体 60° [新知探究] 物质结构与性质的关系 [理解与辨析能力] [发展认知] 1．物质结构与性质的关系 结构决定性质，性质体现结构。例如同素异形体之间，即使组成元素相同，物质结构不同，其性质也不同。同分异构体之间，分子式相同，但分子结构不同，其性质也不同。 2．不同碳单质的结构与性质比较 物质 简介 金刚石 碳原子间结合牢固。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质，可用于切割玻璃、金属 木炭 碳原子不规则结合，又称无定型碳 富勒烯 结构 碳原子结合形状呈中空足球状，其中空部分可以填入其他原子或分子，如C60、C70等 碳纳米管结构 中空管状的富勒烯又称碳纳米管，它强度高、弹性佳，应用前景广泛 石墨 同一层上的碳原子之间形成六边形网状结构并层层重叠，层与层之间引力微弱，可以滑动，常用作润滑剂。单层的石墨又称石墨烯 [跟踪训练] 1．1991年人类首次发现纳米碳管以来，在世界范围内掀起一股纳米碳管热。纳米碳管的结构如图： “石墨的片层就像做蛋卷一样卷成了纳米碳管”。请推断下列说法不正确的是 (　 ) A．纳米碳管具有较强的吸附能力 B．纳米碳管具有高的沸点 C．纳米碳管不能导电 D．纳米碳管在受热条件下能与浓HNO3反应 解析：表面积越大，吸附能力越强，纳米碳管呈空心管状，表面原子占比例特别大，故吸附能力强；纳米碳管与石墨在沸点、导电性方面相似；碳的各种同素异形体有相同的化学反应，能被热的浓HNO3氧化成CO2。 答案：C　 2．我国科学家已成功合成了3 mm长的管状定向碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)大、密度小(只有钢的四分之一)、熔点高、化学稳定性好的特点，因而被称为“超级纤维”。下列对碳纤维的说法不正确的是 (　 ) A．它是制造飞机的理想材料 B．它的主要组成元素是碳 C．它的结构与石墨不同 D．碳纤维复合材料为一种高分子化合物 解析：碳纤维主要由碳元素组成，B正确，D错误；根据碳纤维具有“强度高、刚度大、密度小、熔点高、化学稳定性好”的特点可知，A正确；由于碳纤维的物理性质不同于石墨，所以它们的结构不同，C正确。 答案：D　 3．下列叙述正确的是 (　 ) A．分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质 B．通式相同的不同物质一定属于同系物 C．分子式相同的不同物质一定是同分异构体 D．同系物的物理性质相似 解析：分子式相同的物质，结构不一定相同，所以不一定是同种物质；通式相同的不同物质不一定是同系物，也可能是同分异构体或是其他关系；同系物的化学性质相似，物理性质不同。 答案：C　 赢微点——内化学科