专题5 第三单元 从微观结构看物质的多样性-【导与练】2023-2024学年高中化学必修第一册同步全程学习教学课件ppt（新教材，苏教版）

第三单元　从微观结构看物质的多样性 1.通过碳元素的几种单质,能以金刚石和石墨、氧气和臭氧为例认识同素异形现象,能判断同素异形体,能认识物质的多样性与其微观结构有关。 2.通过运用三维空间结构模型,能以正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚为例认识同分异构现象,能了解结构模型可以帮助研究物质的微观结构。 3.通过学习晶体的结构等建立认知模型,能说出晶体与非晶体的区别,能结合实例描述晶体中微粒排列周期性规律,能通过各种模型说明晶体中的微粒及微粒间的相互作用。 任务分项突破 学科素养测评 任务分项突破 化学 学习任务一　同素异形现象 1.同素异形现象 能够形成几种不同的 的现象。 2.同素异形体 形成的不同的 之间互称为该元素的同素异形体。 同一种元素 单质 同一种元素 单质 任务分项突破 学科素养测评 3.常见的同素异形体 (1)碳元素能形成多种单质。由碳元素形成的单质有 、 、石墨烯等。金刚石和石墨晶体中碳原子的 和 不同。 ①金刚石晶体的结构特点:每个碳原子与相邻的 个碳原子以 键结合,形成 结构。 ②石墨晶体的结构特点:石墨晶体为 结构,层内碳原子间以 键结合,每一层内碳原子排列成平面六边形,一个个六边形排列成 结构,层间存在 。 金刚石 石墨 成键方式 排列方式 4 共价 空间网状 层状 共价 平面网状 分子间作用力 任务分项突破 学科素养测评 ③C60的结构特点:由60个碳原子形成的封闭笼状分子, 形似足球,又称为“足球烯”。 ④石墨烯的结构特点:由碳原子构成的二维层状的碳 材料。 (2)由氧元素形成的同素异形体有氧气和臭氧。 (3)由磷元素形成的同素异形体主要有 。 白磷和红磷 任务分项突破 学科素养测评 判断正误。 1.所有元素都可能形成同素异形体。(　 　) 2.同一元素的同素异形体结构不同,性质相同。(　 　) 3.只由一种元素组成的物质一定是纯净物。(　 　) 4.在一定条件下,同素异形体之间可以相互转化。 (　 　) 5.同素异形体间的转化属于氧化还原反应。(　 　) × × × √ × 任务分项突破 学科素养测评 研究发现,金刚石、石墨在氧气中完全燃烧均只生成二氧化碳气体,说明它们都是由碳元素形成的单质。金刚石晶体无色透明,有光泽,十分坚硬,可用于切割玻璃、花岗岩,可作地质和石油勘探的钻头。石墨为灰黑色,质地较软,能导电,可作润滑剂和电极等。碳的同素异形体之间是可以相互转化的。早在上个世纪30年代,就已经开始有石墨转化为金刚石的工业生产。90年代后,又由石墨制得C60等球状分子和碳纳米管。有国外研究人员开发出被称为第五形态的固体碳,这种新的碳结构称作纳米泡沫碳,它的外形类似海绵,密度极小,并且有磁性。金刚石、石墨、C60三者的对比如下表。 任务分项突破 学科素养测评 单质 金刚石 石墨 足球烯(C60) 物理性质 颜色 状态 无色透 明固体 灰黑色 固体 灰黑色 固体 硬度 坚硬 质软 硬度小 熔点 熔点很高 熔点高 熔点低 导电性 不导电 导电 不导电 微观 结构 差异分析 碳原子的成键方式和排列方式不同 任务分项突破 学科素养测评 探究　同素异形体 问题1:什么是同素异形体?试举例。 提示:同一种元素形成的几种不同的单质之间互称为同素异形体;如氧气和臭氧,红磷和白磷。 问题2:同素异形体之间性质是否相同?同素异形体之间的相互转化是物理变化吗? 提示:同素异形体的物理性质不同,化学性质相似;同素异形体之间的转化属于化学变化。 任务分项突破 学科素养测评 问题3:金刚石、石墨都是由碳元素形成的单质,为什么性质有很大差异?纳米泡沫碳、碳纳米管与金刚石之间是什么关系? 提示:构成单质的原子之间的成键方式和排列方式不同;纳米泡沫碳、碳纳米管和金刚石均是由碳元素形成的不同单质,三者互为同素异形体。 任务分项突破 学科素养测评 对同素异形体的理解 (1)组成元素:只含有一种元素。 (2)物质类别:互为同素异形体的只能是单质。 (3)性质关系:同素异形体之间的物理性质有差异,但化学性质 相似。 (4)同素异形体之间的转化属于化学变化,但不是氧化还原反应。 (5)由于分子组成或晶体结构不同,导致同素异形体间性质存在区别,即物理性质差异很大,而化学性质相似。 任务分项突破 学科素养测评 1.下列叙述中正确的是(　 　) A.由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物 B.金刚石和石墨具有相似的化学性质 C.金刚石转化为石墨,有单质生成,该反应属于氧