從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性(三課時)

第一課時同素異形現(xiàn)象專題2第三單元從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性金剛石石墨金剛石石墨顏色狀態(tài)硬度導(dǎo)電性用途無色透明，光彩奪目，正八面體晶體深灰黑色，有金屬光澤，不透明，細(xì)鱗片狀固體天然的最硬礦物較軟導(dǎo)電不導(dǎo)電裝飾品、鉆探機(jī)鉆頭、切割玻璃電極、潤滑劑、鉛筆芯、相互轉(zhuǎn)化金剛石

石墨隔絕空氣

1000℃

隔絕空氣

高溫高壓催化劑

為什么金剛石和石墨在硬度和導(dǎo)電性等物理性質(zhì)上有很大的差異？從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性金剛石的晶體結(jié)構(gòu)圖石墨的晶體結(jié)構(gòu)圖一、同素異形現(xiàn)象同一種元素形成幾種不同單質(zhì)的現(xiàn)象。同一種元素形成的不同的單質(zhì)互稱為同素異形體。①同種元素②不同單質(zhì)[注意]③結(jié)構(gòu)不同其中C60是60個碳原子形成的封閉籠狀分子，形似足球，故稱之為“足球烯”富勒烯：包括C60、C70和納米碳管等C60(足球烯）納米碳管1、Na和Na+、16O和18O是同素異形體嗎？為什么？

2、除了碳元素有同素異形體外，你知道還有什么元素也存在同素異形現(xiàn)象？思考：O2

O3

元素組成氧元素色、態(tài)、味化學(xué)性質(zhì)相互轉(zhuǎn)化無色無味氣體淡藍(lán)色有魚腥味氣體極強(qiáng)氧化性強(qiáng)氧化性3O2

2O3放電△或高溫或催化劑實(shí)例(2)：氧元素的不同單質(zhì)氧氣、臭氧同素異形體的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)不同。1、近年來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種新分子，具有空心類似足球狀的結(jié)構(gòu)，其化學(xué)式為C60。下列說法中正確的是

（）A.C60是一種新型化合物B.C60分子內(nèi)只含共價鍵C.C60在純氧中充分燃燒后只生成唯一的產(chǎn)物CO2

D.C60的摩爾質(zhì)量為720BC[課堂練習(xí)]2、納米碳管是一種由碳原子構(gòu)成的直徑為幾個納米的空心管.下列說法錯誤的是

()A.納米碳管是一種新型的有機(jī)化合物B.納米碳管材料如果完全燃燒,生成物是二氧化碳C.納米碳管材料管道多,表面積大,吸附能力強(qiáng)D.納米碳管在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定.A[課堂練習(xí)]第二課時同分異構(gòu)現(xiàn)象分子式相同的物質(zhì)一定是同一種物質(zhì)嗎？思考：C4H10C4H10可能的結(jié)構(gòu)模型正丁烷異丁烷CCCCHHHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHH共同點(diǎn):不同點(diǎn):分子式相同結(jié)構(gòu)不同化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱同分異構(gòu)體。同分異構(gòu)體間性質(zhì)有一定差異！二、同分異構(gòu)現(xiàn)象2、同分異構(gòu)體1、同分異構(gòu)現(xiàn)象注意：分子式C2H6OC2H6O球棍模型結(jié)構(gòu)式名稱沸點(diǎn)C2H6O乙醇二甲醚78℃－23℃比較同素異形體、同分異構(gòu)體、同位素三個概念同素異形體同分異構(gòu)體同位素相同點(diǎn)不同點(diǎn)研究對象同一種元素組成結(jié)構(gòu)不同分子式相同分子結(jié)構(gòu)不同質(zhì)子數(shù)相同的同種元素中子數(shù)不同單質(zhì)化合物原子實(shí)例氧氣和臭氧正丁烷和異丁烷氕、氘、氚有下列各組物質(zhì):A、6C與6CB、金剛石與石墨C、乙醇與二甲醚D、（1）互為同位素的是________（2）互為同素異形體的是________（3）互為同分異構(gòu)體的是________12

13CH3CHCH2CH3CH3CH3－C－CH3CH3CH3ABＣＤ3、下列物質(zhì)互為同分異構(gòu)體的是（）

A、CH4

和CH3CH3

B、NH4CNO和CO（NH2）2

C、CH3OCH3

和CH3CH2OHD、灰錫和白錫ＢＣ第三課時不同類型的晶體氯化鈉金剛石明礬水晶雪花干冰三、不同類型的晶體晶體：通過結(jié)晶形成的具有規(guī)則幾何外形的固體。（1）構(gòu)成晶體的微粒：離子、分子、原子（2）晶體中的作用力：離子鍵、共價鍵、分子間作用力為什么晶體有規(guī)則外形呢？三、不同類型的晶體思考：（3）晶體有規(guī)則外形的原因：晶體內(nèi)部構(gòu)成微粒有規(guī)則排列的結(jié)果。Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+陰陽離子（無分子）通過離子鍵形成離子化合物Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+[思考1]：NaCl晶體中存在哪些微粒？如何結(jié)合成晶體的？Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+面心棱上頂點(diǎn)氯化鈉晶體模型Na+Na+Na+Cl-Na+Na+Na+體心可見：在NaCl晶體中，鈉離子、氯離子按一定的規(guī)律在空間排列成立方體。1、離子晶體：三、不同類型的晶體陰陽離子間通過離子鍵結(jié)合而成的晶體。類型離子晶體結(jié)構(gòu)基本微粒相互作用性質(zhì)硬度熔沸點(diǎn)導(dǎo)電性溶解性實(shí)例陰陽離子離子鍵較大較高固體不導(dǎo)電，熔化或溶于水后可導(dǎo)電。多數(shù)易溶于水大多數(shù)鹽、金屬氧化物、強(qiáng)堿等思考：每個Cl-

周圍與之最接近且距離相等的Na+共有

個。這幾個Na+在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為

。---Cl----Na+（一）NaCl

的晶體結(jié)構(gòu)模型結(jié)論：1個氯離子同時受6個鈉離子共同吸引；1個鈉離子同時受6個氯離子共同吸引。它們構(gòu)成正八面體與一個氯離子相鄰最近且距離相等的氯離子有多少個？食鹽的晶體結(jié)構(gòu)圖思考：a12個123456789101112aa?（一）NaCl

的晶體結(jié)構(gòu)模型[思考2]：干冰晶體中存在哪些微粒？如何結(jié)合成晶體的？CO2分子分子間通過分子間作用力按一定規(guī)則排列而成的晶體。2、分子晶體：三、不同類型的晶體分子間通過分子間作用力按一定規(guī)則排列而成的晶體。類型分子晶體結(jié)構(gòu)基本微粒相互作用性質(zhì)硬度熔沸點(diǎn)導(dǎo)電性溶解性實(shí)例分子分子間作用力較小較低固體不導(dǎo)電，部分溶于水后可導(dǎo)電。相似相溶原理多數(shù)非金屬單質(zhì)、稀有氣體、多數(shù)共價化合物等。二氧化碳晶體代表一個二氧化碳分子共價鍵范德華力同一平面內(nèi)二氧化碳分子的位置思考：1、距離最近的兩個二氧化碳分別在什么地方？2、在同一平面上與一個二氧化碳分子距離最近的二氧化碳分子有多少個？321距離最近的分子的位置思考：三維立體中，與一個二氧化碳分子距離最近的二氧化碳有幾個？[思考3]：金剛石晶體中存在哪些微粒？如何結(jié)合成晶體的？碳原子通過共價鍵結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。3、原子晶體：三、不同類型的晶體相鄰原子通過共價鍵結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，叫做原子晶體。類型原子晶體結(jié)構(gòu)基本微粒相互作用性質(zhì)硬度熔沸點(diǎn)導(dǎo)電性溶解性實(shí)例原子共價鍵很大很高不導(dǎo)電（Si除外）。難溶于一般溶劑金剛石、單晶硅、碳化硅、二氧化硅等。109o28′共價鍵金剛石晶體結(jié)構(gòu)示意圖基本單元：六元環(huán)金剛石晶體金剛石晶體思考：一個碳原子與多少個碳原子相連，多少個碳原子形成一個環(huán)？晶體硅

CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)如下表所示，通過比較判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體。

熔點(diǎn)沸點(diǎn)

干冰（CO2）-56.2℃-78.4℃

SiO21723℃2230℃思考：180o109o28′SiO共價鍵二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)示意圖[思考4]：金屬中存在哪些微粒？如何結(jié)合成晶體的？金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵結(jié)合而成的晶體。4、金屬晶體：三、不同類型的晶體類型金屬晶體結(jié)構(gòu)基本微粒相互作用性質(zhì)硬度熔沸點(diǎn)導(dǎo)電/延展性溶解性實(shí)例金屬陽離子與自由電子金屬鍵（靜電作用）差別很大差別很大良好不溶所有金屬通過金屬陽離子與自由電子之間的較強(qiáng)作用形成的單質(zhì)晶體，叫做金屬晶體小結(jié)液晶(1iquidcrystal)是一種介于晶體狀態(tài)和液態(tài)之間的中間態(tài)物質(zhì)。液晶兼有液體和晶體的某些特點(diǎn)，表現(xiàn)出一些獨(dú)特的性質(zhì)。通常，只有那些分子較大、分子形狀呈長形或碟形的物質(zhì)，才易形成液晶態(tài)。液晶應(yīng)用于數(shù)碼顯示、電光學(xué)快門、圖像顯示等方面，在信息技術(shù)中占有重要的位置。判斷晶體類型的依據(jù):小結(jié)（1）看構(gòu)成晶體的微粒種類及微粒間的相互作用。對分子晶體,構(gòu)成晶體的微粒是_____，微粒間的相互作用是____；對于離子晶體，構(gòu)成晶體的是微粒是______，微粒間的相互作______鍵。對于原子晶體，構(gòu)成晶體的微粒是_____，微粒間的相互作用是____鍵。（2）看物質(zhì)的物理性質(zhì)(如：熔、沸點(diǎn)或硬度)。一般情況下，不同類晶體熔點(diǎn)高低順序是___晶體>__晶體>___晶體。原子晶體、離子晶體比分子晶體的熔、沸點(diǎn)高得多熔融狀態(tài)的導(dǎo)電性。(導(dǎo)電：離子晶體)（3）從組成上判斷（僅限于中學(xué)范圍）：有無金屬離子？(有：離子晶體)

是否屬于“四種原子晶體”？以上皆否定，則多數(shù)是分子晶體。石墨—混合型晶體石墨很軟，但熔沸點(diǎn)很高,而且能導(dǎo)電。這些屬于哪種晶體的性質(zhì)？思考：

一些晶體兼容兩種或三種晶體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，稱為混合型晶體，如干電池的正極材料石墨，就是一種介于原子晶體和分子晶體之間的混合型晶體。石墨晶體結(jié)構(gòu)石墨的晶體結(jié)構(gòu)俯視圖層狀結(jié)構(gòu)的基本單元石墨的層狀結(jié)構(gòu)可移動的電子：石墨的層間移動可自由移動的電子：石墨晶體石墨的六方晶胞用隧道掃描顯微鏡放大后的石墨層狀結(jié)構(gòu)思考：石墨為什么很軟？石墨的熔沸點(diǎn)為什么很高？石墨為什么能導(dǎo)電？石墨為層狀結(jié)構(gòu)，各層之間是范德華力結(jié)合，容易滑動，所以石墨很軟。石墨各層均為平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存在很強(qiáng)的共價鍵，故熔沸點(diǎn)很高。石墨碳原子之間存在自由電子，故能導(dǎo)電。2、下列各組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒子間作用力屬于同種類型的是()A.食鹽和蔗糖熔化B.鈉和硫熔化C.碘和干冰升華D.二氧化硅和氧化鈉熔化1、判斷下列晶體所屬的晶體類型？蔗糖、冰、鐵、BaSO4、金剛石、冰醋酸、尿素、水晶、Na2OC課堂練習(xí)3、分析物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類型：A、碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)2200℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電；___________B、溴化鋁，無色晶體，熔點(diǎn)98℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電；___________C、五氟化釩，無色晶體，熔點(diǎn)19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；_______________D、物質(zhì)A，無色晶體，熔融時或溶于水中都能導(dǎo)電_____________原子晶體分子晶體分子晶體離子晶體4、下列屬于分子晶體的一組物質(zhì)是()A、CaO、NO、COB、CCl4、H2O2、HeC、CO2、SO2、NaClD、CH4、O2、Na2O

5、下列性質(zhì)符合分子晶體的是()A、熔點(diǎn)1070℃，易熔于水，水溶液能導(dǎo)電B、熔點(diǎn)是10.31℃，液體不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電C、熔點(diǎn)97.81℃，質(zhì)軟，能導(dǎo)電，密度是0.97g/cm3D、熔點(diǎn)807℃

，熔化時能導(dǎo)電，水溶液也能導(dǎo)電BB6、下列的晶體中，化學(xué)鍵種類相同，晶體類型也相同的是

()A、SO2與SiO2B、CO2與H2OC、C與HClD、CCl4與SiC

7、碳化硅SiC的一種具有類似金剛石結(jié)構(gòu)的晶體，其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三種晶體①金剛石②晶體硅③碳化硅中，它們的熔點(diǎn)從高到低的順序是()A、①③②B