1.1 物质结构研究的内容 课件 2024-2025学年高二下学期化学苏教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦“物质结构与性质的关系”核心知识点，通过“思考与讨论”导入，引导学生从微粒、空间排布、相互作用三个微观角度切入，衔接原子结构、化学键、晶体结构等内容，搭建从微观到宏观的学习支架。 其亮点在于任务驱动式探究，结合白磷与红磷、乙醇与二甲醚等实例，通过证据推理建构“结构决定性质”的化学观念，培养科学思维。课堂练习注重知识应用，助力学生深化理解，也为教师提供清晰教学逻辑与丰富素材，提升教学效率。

苏教版 化学 选必2 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 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。 3.认识物质结构研究对化学科学发展的重要意义。 教学目标 2 思考与讨论：为什么要研究物质构成以及物质结构与性质之间的关系 新课导入 思考与讨论： 我们可以从哪些微观角度入手研究物质呢 微粒 分子、原子、离子等 微粒的空间排布/聚集 分子结构、晶体排布等 微粒间的相互作用 离子键、共价键、分子间的作用力等 新课导入 任务1 认识物质的特征结构 物质组成和结构 决定 物质性质和用途 反映 了解物质结构可以决定物质的性质， 有利于对物质性质进行预测和解释 3. 氮气分子含有_______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,如升温、加压、加催化剂等,氮气分子才能转化为氮的 化合物 新课讲授 5 任务1 认识物质的特征结构 思考 1.元素的原子结构是如何决定元素性质的呢？ 1. 原子角度 2.元素的原子结构与元素的金属性和非金属性的强弱之间有什么关系？ 随着元素核电荷数的递增，元素的原子半径（稀有气体元素除外）、元素的主要化合价（最高化合价和最低化合价）、元素的金属性和非金属性均呈现周期性变化。 同一主族，从上往下，原子半径越大，最外层电子数越少，失去电子能力越强，元素的金属性越强，非金属性越弱。 同一周期，从左往右，原子半径越小，最外层电子数越多，得到电子能力越强，元素的非金属性越强。 任务1 认识物质的特征结构 思考 钠原子和氯原子是如何形成NaCl晶体的？ 2. 原子→离子（分子）→物质 角度 任务1 认识物质的特征结构 （1）NaCl晶体的形成过程 +11 +17 +17 +11 Na+ Cl- Na Cl Cl- Na+ 钠原子最外层只有一个电子，很容易失去一个电子，表现出还原性。 氯原子最外层有七个电子，很容易得到一个电子，表现出氧化性。 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，再通过静电作用力生成氯化钠。 所以研究化学反应就要研究化学键的断裂与形成 任务1 认识物质的特征结构 3. 化学键角度 思考 1.观察乙醇转化为乙醛的过程，讨论转化过程中化学键的变化 断裂 生成 2.写出过氧化氢的电子式和结构式，指出其分子中存在的化学键类型，并从化合价角度解释过氧化氢具有氧化性的原因 请从物质的结构入手分析一下问题： 1．从分子组成上看，乙醇比乙烷多了1个氧原子，但性质差异很大。试依据两种物质的分子结构作分析。 乙醇的分子结构 乙烷的分子结构 乙醇分子中存在羟基（—OH），决定了乙醇的化学性质。 思考讨论 请从物质的结构入手分析一下问题： 2．过氧化氢具有强氧化性，其水溶液是医疗上常用的一种消毒液，生活中常用的漂白剂。过氧化氢中氢原子和氧原子是怎样结合在一起的？ H2O2的分子结构 H原子与O原子、O原子与O原子之间均以共价键结合。 思考讨论 任务1 认识物质的特征结构 小结 其本质就是研究从一种结构（反应物）如何转变为另一种新的结构（生成物） 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 研究化学键的断裂与形成 任务2 揭示物质结构与性质的关系 白磷在潮湿空气中发生缓慢的氧化反应，在40 ℃左右即可发生自燃；而红磷在300 ℃左右与氧气反应。两者组成的元素相同，为什么表现出的性质有如此明显的差异？ 白磷和红磷的结构不同 物质的性质不止与组成物质的微粒有关，也与微粒的排列结构有关。 课堂探究 1.磷的同素异形体 任务2 揭示物质结构与性质的关系 课堂探究 白磷晶体是由白磷分子（P4）组成的分子晶体，分子呈正四面体结构，分子中P—P键键长是221 pm，键角∠PPP是60°。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。 红磷的链状结构比较稳定，室温下不与氧气反应。 任务2 揭示物质结构与性质的关系 思考 1.结合探究磷的同素异形体结构与性质关系的探究过程，讨论物质的结构与性质关系的研究方法 分子结构 物质性质 预测 实验验证 阐明物质结构与性质的关系 任务2 揭示物质结构与性质的关系 思考 2.为什么金刚石、石墨、富勒烯(C60)和碳纳米管，组成元素均为碳元素，它们的性质差异很大，结合它们的结构，分析其结构特点与性质的关系。 2.碳的同素异形体 任务2 揭示物质结构与性质的关系 2.碳的同素异形体 不同的碳单质 结构 结构特点与性质关系 金刚石   石墨     碳原子间结合牢固。金刚石也是自然界中天然存在的最坚硬的物质，可用于切割金属。 碳原子呈六边形结合成网状并层层重叠，层与层之间引力微弱，可以滑动，常用作润滑剂。 任务2 揭示物质结构与性质的关系 2.碳的同素异形体 不同的碳单质 结构 结构特点与性质关系 木炭   富勒烯     碳纳米管 碳原子不规则排列，又称无定形碳。 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。 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。 1．为什么分子组成都是C2H6O的乙醇和二甲醚在性质上差异很大？例如，乙醇能与金属钠反应放出氢气而二甲醚却不能，乙醇易溶于水而二甲醚却不溶于水。 二者属同分异构体。 乙醇结构中含-OH，-OH能和金属钠反应放出氢气，-OH能和水分子之间形成氢键，故乙醇易溶于水。 思考讨论 2．许多磷的化合物的结构与P4的正四面体有关，如白磷在空气中燃烧，生成的产物之一是P4O6。试从结构上对该反应进行解释。 白磷中P—P键弯曲而具有较大的张力，其键能较小，易断裂，每个P-P键可嵌入一个氧原子。 一个白磷分子共有六个P—P键，共可结合六个氧原子所以生成的产物之一是P4O6。 思考讨论 3．为什么氨水和硝酸银溶液作用生成的氢氧化银沉淀可溶于过量的氨水？ 氢氧化银可溶于氨水，是因为其电离出的少量Ag＋与NH3分子结合形成[Ag(NH3)2]＋，促进氢氧化银的溶解平衡正向移动，所以最终氢氧化银可溶于过量的氨水。 思考讨论 1.物质结构的研究内容 微粒 分子、原子、离子等 微粒的空间排布/聚集 分子结构、晶体排布等 微粒间的相互作用 离子键、共价键、分子间的作用力等 2.结构与性质的关系 元素原子的结构决定元素的性质（位-构-性） 同分异构体通常具有不同的性质 不同类型晶体的构成微粒和微粒间作用力不同, 其性质也不同 课堂总结 理解应用 1.下列有关物质结构的认识中，正确的是（ ） A.物质的结构决定物质的性质，物质的性质反映物质的结构 B.物质的结构仅包括构成物质的微粒间的相互作用和分子的结构 C.物质的结构随着人们的认识或研究的发展经常发生变化 D.物质的结构有宏观和微观两个方面的认识，从宏观上说物质是由元素组成的，从微观上说物质是由分子构成的 A 23 理解应用 2.下列有关物质结构与性质的说法中，不正确的是（ ） A.N2通常条件下很稳定的原因是氮分子中氮氮三键的键能大 B.根据石墨易传热、能导电的性质，可以推测出石墨晶体中有自由移动的电子 C.熔融的氯化钠能导电是因为其中有自由移动的电子 D.研究材料结构与性质的关系，有助于新材料的研发 C 24 理解应用 3．最近医学界通过用放射性14C来标记C60，发现C60的一种羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA 来杀死细胞，从而抑制艾滋病（AIDS）。下列有关14C的叙述中正确的是（ ） A．与12C 原子的化学性质不同 B．与14N含有的中子数相同 C．是C60 的同素异形体 D．与12C互为同位素 D 4. C60与金刚石互为同素异形体，两者的物理性质差异较大。下列关于C60的说法中，正确的是（ ） A.易溶于水 B.易溶于氯化钠溶液 C.易溶于氨水 D.可溶于苯等有机溶剂 D 25 1． 通过化学反应不能实现的是 (　　) A．生成一种新离子　　　 B．生成一种新分子 C．生成一种新原子 　　　 D．生成一种新单质 C 2．由同一种元素所构成的不同单质被称为同素异形体，下列哪组物质不属于同素异形体 (　) A．钢和铁 B．金刚石和石墨　 C．红磷和白磷 D．氧气和臭氧 A　 3． 下列说法不正确的是 (　　) A．16O2和18O2互为同位素 B．红磷和白磷互为同素异形体 C．C3H8和C4H10互为同系物 D．C2H5OH和CH3OCH3互为同分异构体 A　 课堂练习 26 4. 石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料（结构示意图如图所示）,其可由 石墨剥离而成,具有极好的应用前景。下列说法正确的是( ) 。 D A.石墨烯与石墨互为同位素 B.石墨烯中含有约 个碳原子 C.石墨烯是一种有机物 D.石墨烯中碳原子间以共价键相结合 课堂练习 27 5. 我国发射航天飞船时，火箭中用到了氢化锂、氘化锂和氚化锂 。 下列有关氢化锂、氘化锂和氚化锂说法正确的是( ) 。 C A.等物质的量的、和 中所含质子数不相同 B.、和 是氢元素的同素异形体 C.三种物质都能与水剧烈反应，表现出较强的还原性 D.三种物质的化学性质和物理性质完全不同 课堂练习 28 6. 科学家获得了极具理论研究意义的分子。 分子结构如图所示,下列说法正确 的是( ) 。 C A.属于一种新型化合物 B. 的摩尔质量为56 C.与互为同素异形体 D.转化为 的过程属于物理变化 7. 我国科学家成功合成 长的定向碳纳米管,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 稳定性好等特点,因而被称为“超级纤维”。下列对这种碳纤维的说法不正确的是( ) 。 D 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.碳纤维复合材料是一种高分子化合物 课堂练习 29 8. 科学家发现由磷原子构成的黑磷（黑磷的二维结构如图所示）是比石墨烯更好 的新型二维半导体材料。下列说法正确的是( ) 。 D A.黑磷属于化合物 B.黑磷导电属于化学变化 C.黑磷高温下在空气中可以稳定存在 D.黑磷与白磷互为同素异形体 课堂练习 30 9．已知A、B、C、D、E、F分别是元素周期表三个短周期的六种主族元素，且原子序数依次增大。①B是植物生长三要素之一，其单质是空气的主要成分之一，它能形成多种氧化物，某些氧化物会造成光化学污染；②C和D能形成电子总数为30和38的两种化合物；③E与C同主族。请回答下列问题： (1)元素F在元素周期表中的位置是_______________。 (2)C、D、E三种元素原子半径由小到大的顺序是___________(用元素符号回答)；C、D、E三种元素形成的简单离子的半径由小到大的顺序是________________(用离子符号回答)。 第3周期ⅦA族　 O＜S＜Na　 Na＋＜O2-＜S2-　 课堂练习 31 (3)C和D形成电子总数为38的化合物中化学键类型有_________________。 (4)写出D的最高价氧化物对应的水化物的电子式：_____________。 (5)E、F两种元素形成的氢化物中还原性较强的是______(填化学式)。 离子键和共价键　 H2S　 课堂练习 32 苏教版 化学 选必2 专题1 揭示物质结构的奥秘 谢谢观看 Lavf58.46.101 $$