第三单元 从微观结构看物质的多样性（教学课件） 化学苏教版2019必修第一册

该高中化学课件聚焦同素异形现象、同分异构现象及晶体与非晶体，以金刚石和石墨性质差异导入，引导学生从宏观性质探究微观结构，构建“结构决定性质”的学习支架，串联碳单质、有机物结构及晶体类型等知识点。 其亮点在于以化学观念为核心，通过碳单质结构、正丁烷异丁烷对比等实例及球棍模型，培养科学思维中的证据推理与模型建构能力。典型范例与技能实战强化应用，学生能深化微观与宏观联系，教师可高效开展结构化教学。

专题5 微观结构与物质的多样性 第三单元　 从微观结构看物质的多样性 苏教版2019必修第一册 同分异构现象 2 同素异形现象 1 知识导航 晶体与非晶体 3 知识导航 明·学习目标 2.认识物质的结构决定性质，性质的特点体现结构的特点。 1.掌握同素异形体、同分异构体的概念。 3.认识不同类型的晶体。 引·新课导入 研究发现，在一定条件下，金刚石、石墨在纯氧中完全燃烧均生成CO2，说明他们均是由碳元素组成的单质。 但金刚石无色透明，质地坚硬，而石墨是灰黑色，质地较软，能导电。 金刚石 石墨 思考：为什么性质有如此大的差异？ 01 同素异形现象 探·知识奥秘 1.各种各样的碳单质 一、同素异形现象 （1）金刚石 每个碳原子与其他相邻的4个碳原子以共价键结合，形成空间网状结构。 （2）石墨 石墨晶体为层状结构，层内碳原子间以共价键结合，每一层内碳原子排列成平面六边形，一个个六边形排列成平面网状结构，层间存在分子间作用力。 探·知识奥秘 C60是由60个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球，人们又称它为“足球烯”。 一、同素异形现象 （3）足球烯（C60） 石墨烯，是一种由碳原子构成的二维层状的碳材料，是目前最理想的纳米材料之一，是构成其他石墨材料的基本单元。具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、能源、生物医学和药物传递等方面具有广泛的应用前景。 （4）石墨烯 探·知识奥秘 （1）含义： 像金刚石和石墨这种，由同种元素组成的不同单质，这种现象叫同素异形现象；这些单质之间互称为该元素的同素异形体。 一、同素异形现象 2.同素异形现象 （2）特点： ①单质 ②在一定条件下，互为同素异形体的两种单质可以相互转化。 探·知识奥秘 同样互为同素异形体的还有O2与O3，白磷与红磷，S2与S8等。 一、同素异形现象和同素异形体 一、同素异形现象 3.其他常见的同素异形体 （1）氧气与臭氧 氧气：无色无味气体 臭氧：淡蓝色气体,有鱼腥味, 氧化性极强 3O2 ⁠2O3 探·知识奥秘 一、同素异形现象和同素异形体 一、同素异形现象 （2）红磷和白磷 红磷：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 白磷：蜡状固体,有剧毒,在空气中能自燃,应保存在冷水中 1．下列物质互为同素异形体的一组是(　　) A．H2O、H2O2 B．金刚石和石墨 C．Na和Na+ D．干冰和CO2 析·典型范例 B 2..科学研究发现，氧元素能在一定条件下形成以亚稳态存在的分子四聚氧()，也能在一个大气压和-218.79℃以下形成红氧()。下列关于和的说法正确的是（ ） A．等质量的和所含的氧原子数后者多 B．互为同素异形体 C．均属于新型化合物 D．物理性质相同 析·典型范例 B 02 同分异构现象 探·知识奥秘 同种元素可以组成不同单质，结构和性质可能不同。 分子式相同的物质，结构和性质可能也不同 【思考】结合下列碳原子相互结合的几种方式，分析以碳为骨架的有机物种类繁多的原因 探·知识奥秘 分子式为C4H10的有机化合物有两种——正丁烷和异丁烷 二、酸、碱、盐、氧化物的分类 正丁烷 异丁烷 HCCCC H H H H H H H H H HCCCH H H H H H H C H H 结构式 球棍模型 探·知识奥秘 正丁烷与异丁烷 二、同分异构现象 1.正丁烷与异丁烷 探·知识奥秘 （1）定义： 像正丁烷、异丁烷这种化合物具有相同的分子式，不同的结构的现象，叫同分异构现象。 分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。 有机化合物中同分异构现象普遍存在，是有机化合物种类繁多的原因之一。 二、同分异构现象 2.同分异构现象与同分异构体 探·知识奥秘 练习： 请你试着画出 分子式为C2H6O的有机物有几种结构？ 二、同分异构现象与同分异构体 探·知识奥秘 3.乙醇与二甲醚 物质 乙醇 二甲醚 分子式 C2H6O C2H6O 沸点 78℃ -23℃ 结构式 球棍模型 探·知识奥秘 (1)两化合物互为同分异构体的必备条件有两点： ①两者的分子式相同； ②两者的结构不同。 (2)两化合物互为同分异构体，则两化合物的相对分子质量及各元素的组成(含量)相同。 (3)相对分子质量相同的两化合物不一定互为同分异构体(如CO和N2不互为同分异构体)。 二、同分异构现象 4.同分异构现象与同分异构体特征 3．下列说法不正确的是( ) A．乙醇和二甲醚互为同分异构体 B．与互为同位素 C．与是同种核素 D．红磷与白磷互为同素异形体 析·典型范例 C 4．下列说法不正确的是（ ） A．12C和14C互为同位素 B．C60和纳米碳管互为同素异形体 C．CH3CH2NO2和H2NCH2COOH互为同分异构体 D．1H2O和2H2O是属于同种物质 析·典型范例 D 03 晶体与非晶体 探·知识奥秘 金刚石 氯化钠 雪花 石蜡和橡胶 常见的固体物质 晶体 非晶体 探·知识奥秘 常见的固态物质一般非为晶体和非晶体。 （1）晶体 像氯化钠、金刚石、干冰等属于晶体，晶体一般具有规则的几何外形和固定的熔点。 （2）非晶体 石蜡、橡胶、玻璃等物质属于非晶体，它们没有固定的熔点，也没有规则的外形。 三、晶体与非晶体 1.晶体与非晶体特征 探·知识奥秘 用X射线进行晶体的衍射实验时发现，在晶体内部，构成晶体的微粒在空间有规则的排列。晶体规则的外形就是其内部构成微粒规则排列的结果。 三、晶体与非晶体 探·知识奥秘 三、晶体与非晶体 氯化钠晶体 带正电的钠离子与带负电的氯离子相互作用，形成了立方体结构。 像这样由阴、阳离子按一定方式有规则地排列形成的晶体叫作离子晶体。 （1）离子晶体 2.晶体的几种类型 探·知识奥秘 干冰等由分子构成的物质所形成的晶体叫分子晶体。 分子晶体是分子之间依靠分子间作用力按一定规则排列形成的。 干冰晶体 三、晶体与非晶体 （2）分子晶体 2.晶体的几种类型 探·知识奥秘 在石英晶体中，硅原子和相邻的氧原子以共价键结合。每个硅原子和相邻的四个氧原子结合，每个氧原子和相邻的两个硅原子结合，向空间伸展，形成彼此连接的空间网状结构，因此石英晶体中不存在单个分子。 （3）共价晶体 石英晶体 三、晶体与非晶体 2.晶体的几种类型 金刚石晶体 金刚石晶体中每个碳原子与相邻的四个碳原子也以共价键结合，形成空间网状结构。 像石英、金刚石这样的晶体成为共价晶体。 探·知识奥秘 金属晶体具有共同的物理特性，如有金属光泽，能导电和传热，有延展性等。 三、晶体与非晶体 （4）金属晶体 2.晶体的几种类型 探·知识奥秘 液晶（liquid crystal）是一种介于晶体 和液体之间的中间态物质。 液晶兼有液体和晶体的部分性质，如液体的易流动性、晶态物质分子的有序排列等，因而表现出一些独特的性质。通常，只有那些分子较大、分子形状呈长形或碟形的有机化合物，才易形成液晶态。液晶广泛应用于数码显示、电光学快门、图像显示等方面，在信息技术领域中占有重要的地位。 （5）液晶 三、晶体与非晶体 2.晶体的几种类型 5.关于液晶的叙述中，错误的是（ ） A．液晶是物质的一种聚集状态 B．液晶具有流动性 C．液晶和液态是物质的同一种聚集状态 D．液晶具有各向异性 析·典型范例 C 6.下列关于晶体的说法正确的是 A．水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点 B．晶体在不同方向上的硬度、导热性、导电性均相同 C．凡有规则几何外形的固体均为晶体 D．将饱和硫酸铜溶液冷却降温，析出的固体不是晶体 析·典型范例 A 第五单元 从微观结构看物质的多样性 同素异形体 晶体与非晶体 同种元素组成的不同单质 晶体和非晶体的区别 常见晶体的类型 理·核心要点 同分异构体 分子式相同而结构不同的化合物 1．下列各组物质：①重氢、超重氢 ②H216O、H218O ③O2、O3 ④红磷、白磷 ⑤正丁烷、异丁烷 ⑥乙醇、二甲醚 ⑦O2-、O2 ⑧金刚石、石墨、C60 (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         练·技能实战 ① ③④⑧ ⑤⑥ 2．下列说法正确的是 A．石墨烯、金刚石和C70互为同素异形体 B．1H2、2H2、3H2互为同位素 C．C2H4和C3H6一定互为同系物 D．HCOOCH2CH3和CH3CH2OCHO互为同分异构体 练·技能实战 A 3.下列各晶体中，含有的化学键类型相同且晶体类型也相同的一组是(　　) A．SiO2和SO2 B．SiO2和NaCl C．NaCl和HCl D．CCl4和CH4 练·技能实战 D 4．下列关于晶体和非晶体的说法中，正确的是（ ） A. 晶体常温下呈固态，非晶体常温下均为液态 B. 晶体硬度大，非晶体都很柔软 C. 晶体和非晶体均有固定的熔点 D. 构成晶体的微粒在空间呈有规则的重复排列 练·技能实战 D 感谢 您的聆听 THANKS 苏教版2019必修第一册 $