教学课件第三单元从微观结构看物质的多样性.ppt

第三单元 从微观结构看物质的多样性,金刚石晶体无色透明，有光泽，十分坚硬，可做装饰品，可用于切割玻璃、花岗岩，可做地质和石油勘探的钻头等，石墨为灰黑色，质地较软，可做润滑剂和电极等。【思考】（1）金刚石和石墨之间有什么关系？（2）为什么它们的性质有如此大的差异？,1.理解同素异形现象，并能掌握几种最为常见的同素异形体及其相应的性质。（重点）2.了解同分异构现象，初步学会一些简单有机物的同分异构体的书写。3.了解晶体的分类，识别常见的离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体等。（重点）,1772年拉瓦锡证明金刚石可燃，生成CO2，进一步测定后确定金刚石是由碳组成的单质。,1779年舍勒证明石墨可燃，也生成CO2，进一步测定后确定石墨是由碳组成的单质。,1799年法国科学家摩尔沃将一颗金刚石转变为石墨。,1955年美国科学家在一定条件下用石墨合成了金刚石。,金刚石的硬度,柔软的石墨,（2）能否从微观结构分析金刚石、石墨在硬度、导电性上的差异？,（1）请简单描述金刚石和石墨中碳原子的连接方式。,【思考与交流】,碳元素,同素异形体,同种元素,性质不同,单质,常见的几组同素异形体,1.碳的同素异形体,足球烯,纳米碳管,金刚石,石墨,天然最硬物质,质地较软,很高（3 550）,很 高,导 电,不导电,装饰品，切割玻璃、大理石、钻探机钻头,铅笔芯（2B）、电极、润滑剂,化学史话 1845年瑞士化学家马里纳，对纯净的O2进行放电实验，获得了一种新的气体，并把它叫做臭氧。后来化学家拉登堡确定了臭氧的化学式为O3，并确定了其结构。,氧气O2,臭氧O3,无色,无味,强,淡蓝色,鱼腥味,极强,2.氧的同素异形体,3.硫的同素异形体,斜方硫（S8 在95.5以下稳定存在）,4.磷的同素异形体,白磷和红磷是磷元素的两种同素异形体，如何通过实验加以证明？,将白磷和红磷放在氧气中燃烧，都得到五氧化二磷，说明它们都是由磷元素组成的单质。,白磷在空气中能够自燃，而红磷不能，说明它们的性质不同。,同种元素形成的单质不一定是同一种物质，那么分子式相同的物质一定是同一种物质吗?,思考:根据碳、氢原子形成共价键的特征，我们来预测组成为C4H10可能的分子结构，并书写其结构式。,正丁烷,异丁烷,问题1:对比两个模型，找找它们的联系?,共同点:,不同点:,分子式相同,结构不同,同分异构现象,化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的现象。,同分异构体,分子式相同,结构不同,化合物,物质的结构决定性质，性质体现结构,问题2:同分异构体间性质是否相同?,同分异构体间的物理性质差异,（1）碳原子数不确定:有机物中可含一个碳原子,也可含成千上万个碳原子。（2）成键多样化:碳原子之间可有碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键，有链状也可有环状结构。（3）同分异构现象大量存在。,有机物种类繁多的原因,（1）同种元素有不同的核素同位素。（2）同种元素可以形成不同的单质同素异形现象。（3）同种元素可以和不同的元素形成不同的化合物：氯化钠和氢氧化钠。（4）同种元素可以与其他同种元素形成比例不同的化合物：氧化钠和过氧化钠。（5）分子式相同的化合物存在同分异构现象。,物质世界丰富多彩的原因很多：,同位素、同素异形体与同分异构体的比较,同：质子数相同异：中子数或质量数 不同,同：元素相同异：结构不同,同：分子式相同异：结构不同,原子,单质,化合物,化学性质几乎完全相同,物理性质差别大，化学性质稍有差别,物理性质和化学性质均有较大差别,1H、2H、3H35Cl、37Cl,金刚石、石墨O3、O2红磷、白磷,正丁烷和异丁烷,同分异构体,同素异形体,同位素,异同,研究对象,性质差异,常见实例,物质的多样性,同位素,同素异形现象,同分异构现象,不同类型的晶体,像上述这些有规则的几何外形的固体物质，称为晶体。,晶体的概念,1.自然界固态物质的分类：_和 _。2.晶体的定义：具有_的固体叫晶体如：_、_、_、_等。3.晶体有规则几何外形的原因：,晶体,非晶体,规则的几何外形,金刚石,水晶,氯化钠,雪花,晶体规则的几何外形是其内部构成微粒_的结果。4.构成晶体的微粒可以是_、_、_等。,有规则排列,离子,分子,原子,晶体的类型,【思考】NaCl晶体中存在哪些微粒？如何结合成晶体的？,【小结】在NaCl晶体中,_(填“存在”或“不存在”)分子,存在许多_和_,以_键相结合,阴阳离子的个数比为_,因此NaCl表示的含义是_ _。,不存在,Na+,Cl-,离子,1:1,与氯离子的个数比为1:1,晶体中钠离子,方解石（CaCO3）,离子晶体,1.离子晶体,（1）定义：离子化合物中的阴、阳离子按一定的方式有规则 地排列而形成的晶体。,说明：构成微粒：。形成晶体作用力：。,阴、阳离子,离子键,（2）离子晶体的特点：无单个分子存在；NaCl不表示分子式。熔沸点较高，硬度较大。水溶液（易溶）或者熔融状态下能导电。,（3）物质范围或实例。强碱、部分金属氧化物、绝大部分盐类。,干冰晶体中存在哪些微粒？如何结合成晶体的？,分子间作用力,共价键,【思考与交流】,2.分子晶体,分子间通过分子间作用力按一定规则排列而成的晶体。,构成微粒：_。形成晶体作用力：_。,分子,分子间作用力,（1）定义。,说明,（2）分子晶体的特点。,（3）物质范围或实例。,大多数共价化合物（酸、部分非金属氧化物、有机物）和大多数非金属单质。,熔沸点较低，硬度较小。分子晶体以及它熔融状态不导电，分子晶体溶于水时，水溶液有的能导电，如HCl溶于水能导电，而乙醇（C2H5OH）溶于水不能导电。,金刚石晶体中存在哪些微粒？如何结合成晶体的？,【思考与交流】,3.原子晶体,相邻原子间通过共价键结合而形成空间网状结构的晶体。,构成微粒：_。形成晶体作用力：_。,原子,共价键,（1）定义。,说明,无单个分子存在；如SiO2不表示分子式。原子晶体一般具有很高的熔点和沸点，并难溶于水。原子晶体的硬度大，一般不能导电。原子间键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔沸点越高。,金刚石、晶体硅、石英、SiC。,（2）原子晶体的特点。,（3）物质范围或实例。,10928,共价键,金刚石的原子结构示意图,10928,Si,O,共价键,二氧化硅的原子结构示意图,干冰,分子晶体,水晶,原子晶体,硫酸铜,离子晶体,黄金,构成微粒：_。形成晶体作用力：_。,金属阳离子与自由电子通过金属键形成的单质晶体。,金属阳离子与自由电子,金属键,金属、合金,4.金属晶体,（1）定义。,（3）物质范围或实例。,（2）金属晶体的特点。,具有良好的导电、导热性。一般具有延展性。,说明,阴、阳离子,离子键,分子,分子间作用力,原子,共价键,金属阳离子和自由电子,金属键,较高,较低,很高,差别较大,较硬,较小,硬度大,差别较大,固态不导电熔融态导电,不导电,不导电,导电,差,差,差,有延展性,粒子种类,导电性,金属晶体,原子晶体,分子晶体,离子晶体,晶体类型,1.下列各对物质中属于同分异构体的是（）A12C与13CBO2和O3C 与D 与,D,2下列化学式表示物质由分子组成的是（）ANaCl BCO2 CCu DSiO2,B,3最近意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，下列说法正确的是（）AN4属于一种新型的化合物BN4转化为N2属于物理变化CN4的摩尔质量为56DN4与N2互为同素异形体,D,4.(双选）下列有关晶体的叙述正确的是()A金属晶体含有金属阳离子和自由电子 B原子晶体一定是单质 C分子晶体一定是化合物 D离子晶体在熔化时，离子键被破坏,AD,不能把希望叫做白日做梦，也不能把白日之梦叫做希望。,