5.3 从微观结构看物质的多样性 课件 2026-2027学年高一上学期化学苏教版必修第一册

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，通过景观化学实例导入，从单质到化合物再到物质聚集状态，构建微观结构决定物质多样性的学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于结合化学观念（结构决定性质）、科学思维（比较分类）和科学探究（思考与应用体验），如用碳的同素异形体结构差异分析性质，通过对比表格归纳概念，助力学生构建知识体系，提升探究能力，教师可借助清晰脉络和实例优化教学。

第三单元 从微观结构看物质的多样性 专题5　微观结构与物质的多样性 学习目标 1.以同素异形现象、同分异构现象为例认识物质的多样性与微观结构有关。 2.认识物质的结构决定物质的性质，性质的特点体现了结构的特点。 3.利用结构模型，研究物质的微观结构。 2 内容索引 目标一　同素异形现象 目标二　同分异构现象 目标三　晶体与非晶体 新课导入 一、同素异形现象 1.基本概念 (1)同素异形现象： 同一种元素能够形成几种不同的单质的现象 (2)同素异形体： 同一种元素可形成几种不同单质，这些单质之间互称为该元素的同素异形体。 C元素的同素异形体有：金刚石、石墨、C60、石墨烯 O元素的同素异形体有：O2、O3 P元素的同素异形体有：红磷、白磷 ✪常见的同素异形体： 思 考 1 氕、氘、氚形成的氢气单质互称为同素异形体吗? 不是。因为形成的H2结构相同、化学性质相同。 H2、D2、T2 一、同素异形现象 2. 常见的同素异形体 (1)碳元素的同素异形体 ①金刚石：每个碳原子与相邻的4个碳原子以共价键结合，形成空间网状结构。 一、同素异形现象 2. 常见的同素异形体 (1)碳元素的同素异形体 ②石墨：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。 一、同素异形现象 2. 常见的同素异形体 (1)碳元素的同素异形体 ③足球烯(C60)：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”。 ④石墨烯：由碳原子构成的二维层状的碳材料。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。 差异分析：碳原子的成键方式和排列方式均不同。 一、同素异形现象 2. 常见的同素异形体 (2)由氧元素形成的单质氧气与臭氧，由磷元素形成的单质白磷与红磷，均是同素异形体。 思 考 2 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? 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。 应用体验 1.判断正误 (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.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 √ 二、同分异构现象 分子式相同 1. 同分异构现象 (1) 概念 同分异构现象：化合物具有相同的分子式， 但具有不同结构的现象。 同分异构体：分子式相同而结构不同的化合物 互称为同分异构体。 (2) 存在：在有机物中普遍存在，是有机化合物种类 繁多的原因之一。 二、同分异构现象 2. 两组同分异构体的比较 (1) 正丁烷和异丁烷 名称 正丁烷 异丁烷 分子式(相同) C4H10 结构式(不同)     结构简式(不同)   沸点(不同) CH3CH2CH2CH3(无支链) -0.5 ℃ -11.7 ℃ 二、同分异构现象 2. 两组同分异构体的比较 (2) 乙醇和二甲醚 名称 乙醇 二甲醚 分子式(相同) C2H6O 结构式(不同)     结构简式(不同) 沸点(不同) CH3CH2OH CH3OCH3 78 ℃ -23 ℃ 思 考 分子式为C5H12的烷烃，存在如下三种同分异构体： 不一定。如CO和N2的相对分子质量都为28。 (1)互为同分异构体的物质相对分子质量一定相同，相对分子质量相同的物质其分子式一定相同吗？ 思 考 分子式为C5H12的烷烃，存在如下三种同分异构体： (2)互为同分异构体的物质是否是化合物？ 互为同分异构体的物质只能是化合物。 应用体验 1.碳原子成键的多样性、同分异构现象等是有机化合物种类繁多的原因。乙醇和二甲醚的结构式如图所示。下列关于上述两种物质的说法正确的是 乙醇　　　　　 　二甲醚 A.分子式不同 B.各1 mol分子中共用电子对数目不同 C.各1 mol分子中碳氧键(C—O)数目相同 D.因分子结构不同导致性质有差异 √ 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 √ 归纳总结 同位素、同素异形体和同分异构体的比较   同位素 同素异形体 同分异构体 定义 相同点 不同点 研究对象 实例 相同质子数和不同的中子数的核素互称同位素 由同种元素形成的不同单质叫作这种元素的同素异形体 分子式相同,但结构不同的化合物互称为同分异构体 质子数相同,皆为原子 元素种类相同,皆为单质 分子式相同,皆为化合物 中子数不同,原子种类不同 原子个数不同,或原子结合方式不同 分子内原子的连接方式不同 原子 单质 化合物 12C、13C、14C;1H、 2H、3H等 金刚石、石墨、C60;红磷、白磷;O2、O3等 正丁烷、异丁烷等 三、晶体与非晶体 特征：具有规则的几何外形和固定的熔点 形成原因：构成晶体的微粒在空间呈有规则的重复排列 常见分类：离子晶体、分子晶体、共价晶体、金属晶体 1. 晶体与非晶体 常见固态物质 晶体 特征：没有固定的熔点，一般不具备规则的几何外形 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：石蜡、玻璃、橡胶、松香、沥青等 非晶体 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 — 微粒间的相互作用 — 性质 熔点 导电性 典型实例 阴、阳离子 分子 原子 离子键 分子间作用力 共价键 较高 低 高 熔融状态或 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) 差距大 导电 NaCl、CaCO3 干冰、C60 金刚石、SiO2 K、Mg、Cu 思 考 2 思 考 1 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。 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? 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。 三、晶体与非晶体 3. 液晶 一种介于晶体和液体之间的中间态物质，兼有液体和晶体的部分性质，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、图像显示等方面。 判断正误 (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)金刚石和冰均为共价晶体 (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 × √ × √ 本节内容结束 Lavf59.27.100 $