5.3微观结构看物质多样性 课件 2025-2026学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

第三单元 从微观结构看物质的多样性 专题五 微观结构与物质多样性 碳元素形成的单质不仅有金刚石、石墨，还有富勒烯（包括C60、C70和单层或多层的纳米碳管）等。 同一种元素能够形成几种不同的单质，互称为该元素的同素异形体。 一、同素异形现象 氕、氘、氚形成的氢气单质互称为同素异形体吗? 提示　不是。因为形成的H2结构相同、化学性质相同。 一、同素异形现象 单质 结构特征 结构模型 物理性质 主要用途 金刚石 晶体中每个碳原子与相邻的___个碳原子以共价键结合,形成_________结构   无色透明、硬度____、熔点___、___溶于任何溶剂 做装饰品、_________、做钻头等 4 空间网状 大 高 不 切割玻璃 单质 结构特征 结构模型 物理性质 主要用途 石墨 晶体为_____结构,层内碳原子间以_______结合,每一层内碳原子排列成平面______形,一个个六边形排列成平面_____结构,层间存在分子间作用力   呈_____色, _____ 、质软、熔点__、___溶于任何溶剂 做_______、电极、铅笔芯等 层状 共价键 六边 网状 灰黑 导电 高 不 润滑剂 一、同素异形现象 单质 结构特征 结构模型 物理性质 主要用途 C60 由____个碳原子形成的封闭笼状分子,形似足球,人们又称它为“_______”   C60为棕黑色固体,为_______,较易溶于有机溶剂,熔点较____ 应用于超导体、材料科学领域 60 足球烯 半导体 低 石墨烯 由碳原子构成的__________结构   有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、能源、生物医学等方面具有广泛的应用前景。是目前最理想的_____材料之一 二维层状 纳米 一、同素异形现象 一、同素异形现象 氧气 氧元素 无色无味气体 臭氧 淡蓝色气体,有鱼腥味, 氧化性极强　⁠ 3O2 ⁠2O3 单质 氧气(O2) 臭氧(O3) 物理 性质 通常状况下,为_____、_____的气体,____易溶于水 通常状况下,为_________的_____色气体(液态呈深蓝色,固态呈蓝黑色) 化学 性质 O3具有比O2更强的氧化性。如: 2Ag+O3===Ag2O+O2、 2KI+O3+H2O===2KOH+I2+O2 O3不稳定,易分解为O2 无色 无味 不 有鱼腥味 淡蓝 一、同素异形现象 单质 氧气(O2) 臭氧(O3) 用途 除呼吸、燃烧外,还用于炼钢、医疗、气焊、宇航、登山、潜水及工农业生产和科研等方面 脱色剂和消毒剂。大气中的臭氧层(离地面15~50 km的大气平流层中)是人类和生物的保护伞 转化 3O2 2O3,2O3 3O2(臭氧层被破坏) 一、同素异形现象 一、同素异形现象 白磷 磷元素 红磷 蜡状固体,有剧毒,在空气中能自燃,应保存在冷水中 红棕色固体,在空气中能稳定存在,在加热或点燃时也能燃烧 疑难解析 例1.下列叙述正确的是(　　) 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,该反应属于氧化还原反应 D.C60是新发现的一种碳的化合物 B 二、同分异构现象 结构不同，结构决定性质 化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，称为同分异构现象。 分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。 存在：在有机化合物中普遍存在，是有机化合物种类繁多的原因之一。 二、同分异构现象 二、同分异构现象 同素异形体 同分异构体 同位素 相同点 不同点 研究对象 同一种元素组成 结构不同 分子式相同 分子结构不同 质子数相同的同种元素 中子数不同 单质 化合物 原子 O2 O3 白磷 红磷 C4H10 11H 12H 13H 二、同分异构现象 疑难解析 例2.下列物质之间的相互关系错误的是(　　) A.CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH互为同分异构体 B.O2和O3互为同素异形体 C.H和T互为同位素 D.冰和干冰为同一种物质 D 三、晶体与非晶体 常见的固态物质一般可分为晶体和非晶体。 晶体具有规则的几何外形、固定的熔点。在晶体内部，构成晶体的微粒在空间呈有规则的重复排列。 石蜡、玻璃、橡胶等物质属于非晶体，它们没有固定的熔点，一般也不具备规则的几何外形。 三、晶体与非晶体 特征：具有_____的几何外形和_____的熔点 形成原因：构成晶体的微粒在空间呈_______的重 复排列 常见分类：_________、_________、_________、 _________ 1.晶体与非晶体 规则 常见固态物质 晶体 固定 有规则 离子晶体 分子晶体 共价晶体 金属晶体 三、晶体与非晶体 特征：_____固定的熔点，一般_______规则的 几何外形 形成原因：内部原子或分子的排列呈现杂乱无 章的分布状态 常见实例：_____、_____、______、松香、沥 青等 没有 常见固态物质 非晶体 不具备 石蜡 玻璃 橡胶 三、晶体与非晶体 2.常见的几类晶体   晶体类型 离子晶体 分子晶体 共价晶体 金属晶体 结构 构成晶体的粒子 阴、阳离子 分子 _____ — 微粒间的相互作用 _______ _____________ _______ — 性质 熔点 较高 ____ ____ 差距大 原子 离子键 分子间作用力 共价键 低 高   晶体类型 离子晶体 分子晶体 共价晶体 金属晶体 性质 导电性 ________或在水溶液中导电 溶于水时发生电离后可导电 不导电(或半导体) 导电 典型实例 NaCl、CaCO3 干冰、C60 金刚石、SiO2 K、Mg、Cu 熔融状态 三、晶体与非晶体 3.熔化(汽化、升华)过程克服的作用力 离子晶体 克服离子键,不破坏共价键,如NaOH===Na++OH-(所以熔点较高) 共价晶体 克服共价键(所以熔点很高) 分子晶体 只克服分子间作用力,不破坏共价键(所以熔点较低) 三、晶体与非晶体 4.液晶 一种介于_____和_____之间的中间态物质,兼有_____和_____的部分性质,表现出一些独特的性质。液晶广泛应用于数码显示、电光学快门、_____ ______等方面。 晶体 液体 液体 晶体 图像 显示 三、晶体与非晶体 随堂练习 1.下列各组物质:① K和 Ca　②⁠和⁠　③12C和14C ④⁠和⁠　⑤石墨和C60　 ⑥NH4CNO和CO(NH2)2 ⑦T和D ⑧⁠和⁠　⑨氯气和液氯 (1)互为同位素的是 　　　　⁠(填序号,下同)。(2)互为同素异形体的是 　　　　⁠。  (3)互为同分异构体的是 　　　　⁠。  (4)属于同一种物质的是 　　　　⁠。  ③⑦ ⑤ ②⑥⑧ ④⑨ 氕、氘、氚形成的氢气单质互称为同素异形体吗? 思考1 提示　不是。因为形成的H2结构相同、化学性质相同。 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? 思考2 提示　同素异形体物理性质不同,化学性质可能相似。同素异形体之间的转化属于化学变化。 1.正误判断 (1)同种元素,可以形成形态和性质不同的单质 (2)同素异形体之所以性质不同,是因为它们的内部结构不同 (3)红磷和白磷在氧气中燃烧都生成五氧化二磷,所以它们是同一种物质 (4)O2和O3互为同素异形体,3O2 2O3属于化学变化 (5)12C、14C与C60互为同素异形体 (6)同素异形体的物理性质、化学性质均相同 √ × × √ √ × 应用体验 2.一瓶气体经化验分析只含有一种元素,则该气体是 A.一种单质 B.一种化合物 C.化合物和单质的混合物 D.既可能是一种单质,又可能是几种单质的混合物 √ 3.白磷在高压下隔绝空气加热后急速冷却,可得钢灰色固体——黑磷,其 转化过程如:白磷 黑磷,黑磷性质稳定,结构与石墨相 似。下列叙述正确的是 A.黑磷与白磷互为同位素 B.黑磷能导电 C.白磷转化为黑磷是物理变化 D.黑磷能在空气中自燃 √ 同分异构体之间由于分子式相同,则性质一定相同吗? 思考2 提示　不一定,虽然同分异构体分子式相同,但分子中原子的成键方式和连接顺序不同,所以性质有差异。 1.正误判断 (1) 与 二者互为同分异构体 (2)CH3CH==CH2与 互为同分异构体 (3H2O和H2O互为同分异构体 √ × × 应用体验 2.下列说法正确的是 A.所有有机物都存在同分异构体 B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则二者一定互为 同分异构体 C.相对分子质量相同的几种化合物,互称为同分异构体 D.各组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物, 互为同分异构体 √ 3.氰酸铵(NH4OCN)与尿素[CO(NH2)2] A.都是共价化合物 B.都是离子化合物 C.互为同分异构体 D.互为同素异形体 √ 二氧化碳、二氧化硅都是ⅣA族元素的氧化物,但二者的物理性质相差较大,你知道是什么原因吗?试比较二者熔点的高低。 思考1 提示　CO2属于分子晶体而SiO2属于共价晶体,故二者物理性质差别较大。SiO2的熔点高于CO2。 离子晶体中的作用力最多可能有几种? 思考2 提示　两种。离子晶体一定含离子键,可能含共价键,如NaCl只含离子键;如NaOH、Na2O2含离子键、共价键。 1.正误判断 (1)分子晶体中分子间作用力越大,构成晶体的分子越稳定 (2)共价晶体中共价键越强,熔点越高 (3)冰是分子晶体,水分子之间的作用力有氢键 (4)氯化钠熔化时,离子键被破坏 (5)液晶只具有液体的性质,分子无序排列 √ × √ √ × 应用体验 2.下列叙述正确的是 A.构成分子晶体的微粒一定含有共价键 B.离子晶体中一定只含有离子键 C.同主族元素形成的氧化物的晶体类型一定相同 D.熔化时不破坏化学键的晶体一定是分子晶体 √ 3.从化学键的角度看,化学反应的实质是“旧化学键的断裂,新化学键的形成”,下列过程中既有旧化学键的断裂,又有新化学键的形成的是 A.Cl2溶于水 B.碘升华 C.氯化钠受热熔化 D.硝酸铵溶于水 √ 谢谢观看 THANKS Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$