5.3从微观结构看物质的多样性 讲义-2025--2026学年高一上学期化学苏教版必修第一册

5.3从微观结构看物质的多样性 梯度分层 基础巩固：课堂衔接，回归教材，夯实根本 根基训练：轻松练习，关注重点，梳理难点 拔高提升：深度演练，能力提升，高阶练习 基础巩固 1 1.同素异形现象 同一种　　　　能够形成几种不同　　　　的现象叫作同素异形现象。 同一种元素形成的不同单质互称为该元素的　　　　。 实例:①　　　　、　　　　、　　　　和纳米碳管;②氧气和　　　　;③白磷和　　　　。 2.同分异构现象 化合物具有相同的　　　　,但具有不同　　　　的现象,称为同分异构现象。 　　　　相同而　　　　不同的　　　　互称为同分异构体。 实例:同分异构现象主要存在于　　　　中,如正丁烷和　　　　、乙醇和　　　　等。 3.常见的固态物质一般可分为　　　　和非晶体。 具有　　　　几何外形和固定　　　　的固态物质称为　　　　,包括离子晶体(如　　　　)、共价晶体(如　　　　)、分子晶体(如　　　　)和金属晶体(如铜)。　　　　、　　　　和橡胶是常见的非晶体。 4.A、B、C、D四种晶体的性质如下,判断其晶体类型: A.固态时能导电,能溶于盐酸:　　　　。 B.能溶于CS2,不溶于水:　　　　。 C.固态时不导电,液态时能导电,可溶于水:　　　　。 D.固态、液态时均不导电,熔点为3500℃:　　　　。 根基训练 2 1.下列各组微粒中，属于同素异形体的是( ) A.、 B.H、D、T C. D. 2.打雷放电时，空气中有少量氧气转化成臭氧（），使空气变得更加清新。下列有关说法中正确的是( ) A.该变化是物理变化 B.与都是单质 C.与是相同的物质 D.与的性质完全一样 3.乙醇的结构简式为，则下列物质属于乙醇的同分异构体的是( ) A. B. C. D. 4.科学家合成了世界上第一个完全由碳原子构成的环状分子，其结构如图所示，下列物质与互为同素异形体的是( ) A.CO B. C.石墨 D. 5.下列各组物质互为同分异构体的是( ) A.和 B.和 C.和 D.和 6.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是( ) A.X射线衍射实验可区分晶体与非晶体 B.凡有规则外形的物体一定是晶体 C.晶体与非晶体的本质区别在于是否有固定的熔点 D.固体食盐、水晶、塑料、胆矾、玻璃均属于晶体 7.科学家用一个有机分子和4个球形笼状分子制成了“纳米车”，每辆“纳米车”直径约6到9纳米，用来运输单个的有机分子。下列说法正确的是( ) A.纳米车属于纯净物 B.是一种新型化合物 C.与金刚石互为同素异形体 D.纳米车属于胶体 8.常用作水处理剂，180 ℃时会发生升华，推测其晶体类型最可能为( ) A.离子晶体 B.分子晶体 C.共价晶体 D.金属晶体 9.下列方法常用于测定晶体结构的是( ) A.质谱法 B.红外光谱法 C.X射线衍射法 D.核磁共振氢谱法 10.合成新物质是研究化学的主要目的之一。意大利科学家合成了一种新型的氧分子（），下列关于的说法中正确的是( ) A.是一种新型的化合物 B.和不互为同素异形体 C.等质量的和所含氧原子数目相同 D.1个分子由2个分子构成 拔高提升 3 1.澳大利亚科学家发现了新材料“碳纳米泡沫”，每个泡沫含有约4000个碳原子，直径约6~9nm，在低于-183℃时，泡沫具有永久磁性，下列叙述正确的是( ) A.“碳纳米泡沫”和石墨的化学性质基本相同 B.把“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中，形成悬浊液 C.“碳纳米泡沫”是一种新型的碳化合物 D.“碳纳米泡沫”是混合物 2.下列有关晶体的叙述中错误的是( ) A.稀有气体元素的原子能形成分子晶体 B.离子晶体中，一定存在离子键 C.共价晶体中，只存在共价键 D.金属晶体的熔、沸点均很高 3.科学家第一次让18个碳原子连成环状，其合成过程如图。下列相关说法正确的是( ) A.的摩尔质量为216 B.发生还原反应转化成 C.与金刚石、石墨互为同分异构体 D.1 mol转化为过程中生成44.8LCO 4.在高压下氨气会发生聚合得到高聚氮。后来科学家利用又制出及含的化合物等。下列说法正确的是( ) A.都是氮的同位素 B.是化学变化 C.高聚氮与互为同素异形体 D.NO和互为同素异形体 5.（多选）据报道，科学家已经研制出世界上最薄的材料——碳膜片，其厚度只有一根头发的二十万分之一。如图所示，这种碳膜片形状如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成，下列有关碳膜片的说法正确的是( ) A.碳膜片属于单质 B.碳膜片与石墨的结构相同 C.碳膜片与互为同素异形体 D.碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物不同 6.下列各组晶体都属于化合物组成的分子晶体的是( ) A. B. C. D. 7.目前，科学家发现在负压和超低温条件下，可将水形成像棉花糖一样的气凝胶的冰，该冰称为“气态冰”。下列说法正确的是( ) A.“常态冰”和“气态冰”结构不同，互为同素异形体 B.“气态冰”因其特殊的结构而具有比“常态冰”更活泼的化学性质 C.“气态冰”具有丁达尔效应 D.改变温度使“气态冰”变成液态水时会破坏水分子中的化学键 8.下列几组物质中：①和，②石墨烯和，③和，④和，⑤和，⑥T和D，⑦氯气和液氯，⑧和。 （1）互为同位素的是_____（填标号，下同）。 （2）互为同素异形体的是_____。 （3）互为同分异构体的是_____。 （4）属于同一种物质但状态不同的是_____。 9.如图是几种晶体的结构示意图，它们是NaCl、干冰、金刚石、石墨结构中的一部分。 （1）其中代表金刚石的是_________（填字母），金刚石属于_________晶体。 （2）其中代表石墨的是_________（填字母），其晶体中碳原子呈平面层状结构排列。 （3）其中代表NaCl的是_________（填字母），晶体中与之间通过_________结合。 （4）其中代表干冰的是_________（填字母），它属于_________晶体，分子间通过_________结合。 （5）A、B、C所代表物质的熔点由高到低的排列顺序为_________（填字母）。 答案以及解析 1、 基础巩固 1. 元素　单质　同素异形体　金刚石　石墨　C60(足球烯)　臭氧　红磷　 2. 分子式　结构　分子式　结构　化合物　有机化合物　异丁烷　二甲醚 3.晶体　规则　熔点　晶体　氯化钠　金刚石　干冰　石蜡　玻璃 4.金属晶体　分子晶体　离子晶体　共价晶体 2、 根基训练 1.答案：A 解析：由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，都是氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，A正确；H、D、T的质子数相同，中子数不同，互为同位素，B错误；是两种不同的金属原子，C错误；是钠元素的两种氧化物，D错误。 2.答案：B 解析：与互为同素异形体，同素异形体之间的转化是化学变化，A错误；与都是由氧元素组成的纯净物，是单质，B正确；组成它们的元素虽然相同，但分子的构成不同，不是同种物质，C错误；是无色无味的气体，是淡蓝色有鱼腥味的气体，性质不同，D错误。 3.答案：B 解析：A、C、D项的分子式和乙醇的分子式不同，不是同分异构体；B项，的分子式与乙醇的分子式相同，但二者结构不同，互为同分异构体。 4.答案：C 解析：同素异形体是由同种元素形成的不同单质，故石墨和互为同素异形体。 5.答案：D 解析：和是同种元素组成的不同单质，互为同素异形体，A项错误；和分子式不同，不互为同分异构体，B项错误；和是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，互为同位素，C项错误；和是分子式相同，结构不同的化合物，互为同分异构体，D项正确。 6.答案：A 解析：晶体会对X射线发生衍射，而非晶体不会对X射线发生衍射，A项正确；晶体的规则外形是天然形成的，人为制造的规则外形的物体不一定是晶体，如玻璃是非晶体，可以制成各种规则的形状，B项错误；晶体与非晶体的本质区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，C项错误；玻璃、塑料属于非晶体，D项错误。 7.答案：C 解析：A（×）“纳米车”由有机分子和制成，属于混合物。 B（×）是由一种元素组成的纯净物，属于单质，不属于化合物。 C（√）与金刚石是同种元素形成的不同单质，互为同素异形体。 D（×）“纳米车”直径约6到9纳米，该物质分散在蒸馏水中形成的分散系才属于胶体。 8.答案：B 解析：B（√）在180 ℃时会发生升华，可知其沸点低，故其最可能为分子晶体。 9.答案：C 解析：C（√）构成晶体的微粒在微观空间呈有规则的重复排列，晶体的这一结构特征可以通过X射线衍射图谱反映出来，因此测定晶体结构可以用X射线衍射法。 10.答案：C 解析：是只含有氧元素的纯净物，是一种新型的单质，不属于化合物，A错误；和是由氧元素组成的不同单质，二者互为同素异形体，B错误；和是由氧元素组成的不同单质，单个O原子质量一定，则等质量的和所含氧原子数目相同，C正确；1个分子由4个O原子构成，D错误。 3、 拔高提升 1.答案：A 解析：“碳纳米泡沫”属于碳单质，与石墨互为同素异形体，化学性质基本相同，A正确；“碳纳米泡沫”每个泡沫含有约4000个碳原子，直径约6~9nm，分散到适当的溶剂中形成胶体，B错误；“碳纳米泡沫”只含有碳一种元素，属于单质，是纯净物，C、D错误。 2.答案：D 解析：稀有气体元素的原子能形成分子晶体，A项正确；离子晶体中，一定存在离子键，B项正确；共价晶体中，只存在共价键，C项正确；钠、钾等金属晶体的熔、沸点比较低，D项错误。 3. 答案：B 解析：的摩尔质量为216，故A错误；转化成的过程中碳元素化合价降低，被还原，故B正确；与金刚石、石墨是碳元素形成的不同单质，三者互为同素异形体，故C错误；根据反应可知，1mol转化为过程中生成2molCO，即标准状况下生成44.8LCO，题中未指明CO所处状态，无法计算气体体积，故D错误。 4.答案：B 解析：同素异形体判断的关键词：“同种元素”“不同单质”。互为同素异形体，A项错误；不是单质，C项错误；NO和是化合物，D项错误。 5.答案：AC 解析：碳膜片、石墨和都是由碳元素形成的单质，但是碳原子的排列方式不同，结构不同，属于不同的物质，互为同素异形体，A、C项正确，B项错误；碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物相同，均是，D项错误。 6.答案：D 解析：A（×）是单质，不是化合物。 B（×）晶体是离子晶体，不是分子晶体。 C（×）晶体是共价晶体，不是分子晶体。 D（√）均为化合物，且都是共价分子，它们的晶体均是分子晶体。 7.答案：C 解析：A（×）“常态冰”和“气态冰”是水存在的不同形式，是同种物质，只是状态不同。 B（×）“常态冰”和“气态冰”是水存在的不同形式，物理性质不同，但化学性质相同。 C（√）“气态冰”是形成气凝胶的冰，为胶体，具有丁达尔效应。 D（×）“气态冰”变为液态水时，克服分子间作用力，不破坏水分子内的化学键。 8.答案：（1）⑥ （2）② （3）③⑧ （4）⑦ 解析：（1）同种元素的不同核素互为同位素，同位素的质子数相同、中子数不同，故⑥T和D互为同位素。 （2）同种元素形成的不同单质互为同素异形体，故②石墨烯和互为同素异形体。 （3）分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体，故③和、⑧和分别互为同分异构体。 （4）氯气为气态的，液氯为液态的，故⑦氯气和液氯属于同一种物质但状态不同。 9.答案：（1）B；共价 （2）D （3）A；离子键 （4）C；分子；分子间作用力 （5）B>A>C 解析：金刚石是共价晶体，碳原子间以共价键结合，B是金刚石的结构模型。石墨是层状结构，D是石墨的结构模型。氯化钠是和按个数比1:1堆积而成的离子晶体，A是氯化钠的结构模型。干冰晶体中，分子间依靠分子间作用力结合，C是干冰的结构模型。一般来说，晶体的熔点：共价晶体>离子晶体>分子晶体。 学科网（北京）股份有限公司 $