高一化學(xué)學(xué)案：專(zhuān)題第三單元從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精第三單元從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要點(diǎn)1．掌握同素異形現(xiàn)象和同素異形體。2．掌握同分異構(gòu)體。3．不同類(lèi)型晶體的判斷。1．同素異形體和同分異構(gòu)體的判斷.2．不同類(lèi)型晶體的性質(zhì)和判斷。1．同素異形現(xiàn)象一種元素形成______________的現(xiàn)象叫做同素異形現(xiàn)象.同一元素形成的________，互稱(chēng)這種元素的同素異形體。舉出下列元素的幾種同素異形體：碳元素:__________________________.氧元素：__________。磷元素：__________。預(yù)習(xí)交流1eq\o\al（1,1）H、eq\o\al（2，1)H、eq\o\al（3,1）H是否互為同素異形體？2．同分異構(gòu)現(xiàn)象化合物具有相同________,但具有不同的______的現(xiàn)象，稱(chēng)為同分異構(gòu)現(xiàn)象。把具有相同______而不同______的化合物互稱(chēng)為同分異構(gòu)體。例如________和________；______和________。預(yù)習(xí)交流2同分異構(gòu)體之間性質(zhì)是否一定相似？3．不同類(lèi)型的晶體(1）我們把一些具有______________的固體叫做晶體。在晶體內(nèi)部，構(gòu)成晶體的微粒在空間呈________的重復(fù)排列.自然界的固態(tài)物質(zhì)有______和________之分。(2）晶體可以分為_(kāi)_____晶體、______晶體、______晶體和金屬晶體。預(yù)習(xí)交流3CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)(如下表)有很大差異，為什么？熔點(diǎn)沸點(diǎn)干冰（CO2）－78。4℃－56。2℃SiO21723℃2230℃在預(yù)習(xí)中還有哪些問(wèn)題需要你在聽(tīng)課時(shí)加以關(guān)注？請(qǐng)?jiān)谙铝斜砀裰凶鰝€(gè)備忘吧！我的學(xué)困點(diǎn)我的學(xué)疑點(diǎn)答案：預(yù)習(xí)導(dǎo)引1．幾種不同單質(zhì)不同單質(zhì)金剛石、石墨、C60、納米碳管O2、O3白磷、紅磷預(yù)習(xí)交流1:答案：不是;三者互為同位素。2．分子式結(jié)構(gòu)分子式結(jié)構(gòu)正丁烷異丁烷乙醇二甲醚預(yù)習(xí)交流2：答案：不是；如乙醇和二甲醚。3．(1）規(guī)則幾何外形有規(guī)則晶態(tài)非晶態(tài)(2)離子分子原子預(yù)習(xí)交流3:答案：CO2是分子晶體，分子之間通過(guò)較弱的分子間作用力相結(jié)合；SiO2是原子晶體,硅原子和氧原子之間通過(guò)較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合。一、同素異形現(xiàn)象初探資料分析:(1)我國(guó)在古代就燃燒木炭（C）來(lái)取暖。(2)1772年拉瓦錫證明金剛石燃燒生成CO2，進(jìn)一步測(cè)定后確定金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)。(3)1779年舍勒證明石墨可燃，也生成CO2,進(jìn)一步測(cè)定后確定石墨是由碳元素組成的單質(zhì)。(4）1799年法國(guó)科學(xué)家摩爾沃將一顆金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭?(5)1955年美國(guó)科學(xué)家霍爾在1650℃、95000個(gè)大氣壓下用石墨合成了金剛石.思考:1．金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì),那么它們是否是同一種物質(zhì)？它們之間有什么關(guān)系？2．石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是物理變化還是化學(xué)變化？下列各組物質(zhì)中，不屬于同素異形體的是()。A．金剛石、石墨B．紅磷、白磷C．二氧化硫、三氧化硫D．二氧化碳、干冰同素異形體之間在性質(zhì)上有何差異？同素異形現(xiàn)象1．同素異形現(xiàn)象定義一種元素形成幾種不同單質(zhì)的現(xiàn)象叫做同素異形現(xiàn)象。同一元素形成的不同單質(zhì)，這些單質(zhì)互稱(chēng)為這種元素的同素異形體.在常見(jiàn)的元素中，碳、氧、硫、磷等存在著同素異形現(xiàn)象。同一元素的不同單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)相似，但物理性質(zhì)差異很大，這是因?yàn)椴煌瑔钨|(zhì)中,原子排列情況不同的緣故。2．幾種同素異形體的比較（1）金剛石、石墨、富勒烯的比較金剛石石墨富勒烯結(jié)構(gòu)空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)原子間以共價(jià)鍵結(jié)合成平面正六邊形碳原子形成的封閉籠狀分子，C60中有12個(gè)正五邊形，20個(gè)正六邊形性質(zhì)無(wú)色透明，有光澤,十分堅(jiān)硬,熔點(diǎn)高灰黑色，質(zhì)地軟，熔點(diǎn)高熔點(diǎn)低(2)氧氣與臭氧的比較氧氣臭氧物理性質(zhì)無(wú)色氣體，液態(tài)時(shí)呈淡藍(lán)色氣態(tài)呈淡藍(lán)色，液態(tài)呈深藍(lán)色，固態(tài)呈紫黑色化學(xué)性質(zhì)有強(qiáng)氧化性氧化性比氧氣更強(qiáng)轉(zhuǎn)化O2在放電時(shí)轉(zhuǎn)化成O3，O3在催化劑存在時(shí)又可分解為O2溫馨提示：O3與O2的相互轉(zhuǎn)化：2O3eq\o(=,\s\up7（催化劑))3O23O2eq\o(=，\s\up7(放電））2O3上述反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，因?yàn)闊o(wú)元素化合價(jià)的變化。故有單質(zhì)參加和生成的反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)。二、探究同分異構(gòu)現(xiàn)象下列各組物質(zhì)屬于同分異構(gòu)體的是（)。A．eq\o\al(12,6）C與eq\o\al(13,6)CB．O2與O3C．與D．與同分異構(gòu)體的分子式相同，所以其相對(duì)分子質(zhì)量也一定相同.那么，相對(duì)分子質(zhì)量相同的化合物是否一定是同分異構(gòu)體呢？同分異構(gòu)現(xiàn)象1．化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象,稱(chēng)為同分異構(gòu)現(xiàn)象。分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱(chēng)為同分異構(gòu)體。如正丁烷和異丁烷、乙醇和二甲醚等.正丁烷異丁烷乙醇二甲醚上述正丁烷與異丁烷、乙醇與二甲醚互稱(chēng)為同分異構(gòu)體。2．同分異構(gòu)體的判斷(1）同分異構(gòu)現(xiàn)象主要表現(xiàn)在有機(jī)物中。(2）兩化合物互為同分異構(gòu)體的必備條件有二：①二者的分子式應(yīng)相同；②二者的結(jié)構(gòu)應(yīng)不同.(3)兩化合物互為同分異構(gòu)體，則兩化合物的相對(duì)分子質(zhì)量及各元素的組成（含量)必然相同;但相對(duì)分子質(zhì)量相同的兩種化合物不一定是同分異構(gòu)體(如CO和C2H4不是同分異構(gòu)體）。（4)含有相同原子種類(lèi)和數(shù)目的分子可能具有不同的結(jié)構(gòu)是同分異構(gòu)現(xiàn)象普遍存在的本質(zhì)原因。三、不同類(lèi)型晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)探究思考：1．NaCl晶體中存在哪些微粒？是如何結(jié)合成晶體的？2．干冰晶體中存在哪些微粒？是如何結(jié)合成晶體的?3．金剛石晶體中存在哪些微粒？是如何結(jié)合成晶體的？已知下表中幾種物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)：NaClKBrAlCl3單質(zhì)XSiCl4熔點(diǎn)/℃8017301902300－70沸點(diǎn)/℃14131380180250053據(jù)此判斷，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(）。A．AlCl3晶體加熱易升華B．SiCl4是分子晶體C．單質(zhì)X可能是原子晶體D．AlCl3是原子晶體物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高低和晶體類(lèi)型有什么關(guān)系？三種晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的比較1．2012年4月17日，世界著名的化學(xué)家，C60的發(fā)現(xiàn)者羅伯特·科爾被南開(kāi)大學(xué)聘為客座教授。下列關(guān)于C60的說(shuō)法正確的是()。A．C60是科學(xué)家新近發(fā)現(xiàn)的一種新化合物B．C60是碳的一種同素異形體C．C60不導(dǎo)電,所以不可能應(yīng)用于材料科學(xué)領(lǐng)域D．C60相對(duì)分子質(zhì)量為7202．下列關(guān)于同分異構(gòu)體的敘述正確的是().A．相對(duì)分子質(zhì)量相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱(chēng)為同分異構(gòu)體B．分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱(chēng)為同分異構(gòu)體C．同分異構(gòu)體之間由于分子組成相同，所以它們的性質(zhì)相同D．只有少數(shù)的有機(jī)物之間存在同分異構(gòu)現(xiàn)象3．下列說(shuō)法正確的是(）.A．相對(duì)分子質(zhì)量相同的物質(zhì)一定是同一種物質(zhì)B．相對(duì)分子質(zhì)量相同的不同物質(zhì)一定是同分異構(gòu)體C．白磷和紅磷是同分異構(gòu)體D．分子式相同的不同物質(zhì)一定互為同分異構(gòu)體4．根據(jù)以下敘述，回答(1)～（2)小題.大氣中的臭氧層可濾除大量的紫外光，保護(hù)地球上的生物不受紫外光的傷害.氟利昂（如CCl2F2)可在光的作用下分解，產(chǎn)生Cl原子，Cl原子會(huì)對(duì)臭氧層產(chǎn)生長(zhǎng)久的破壞作用，臭氧的分子式為O3。有關(guān)反應(yīng)為O3eq\o（=,\s\up7（光))O2＋OCl＋O3eq\o(=,\s\up7(光))ClO＋O2O＋ClO=Cl＋O2總反應(yīng)為2O3=3O2。(1)在上述臭氧變成氧氣的過(guò)程中，Cl原子是________。A．反應(yīng)物B．生成物C．中間產(chǎn)物D．催化劑(2）O3和O2是________。A．同一種物質(zhì)B．氧的同素異形體C．氧的同位素D．同一種元素提示：用最精煉的語(yǔ)言把你當(dāng)堂掌握的核心知識(shí)的精華部分和基本技能的要領(lǐng)部分寫(xiě)下來(lái)并進(jìn)行識(shí)記。知識(shí)精華技能要領(lǐng)答案:活動(dòng)與探究1:答案：1.金剛石和石墨不是同一種物質(zhì)，它們互為同素異形體.2．石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是化學(xué)變化。遷移與應(yīng)用：CD解析：金剛石和石墨是碳的兩種不同單質(zhì)，互為同素異形體；白磷和紅磷是磷的兩種不同單質(zhì)，互為同素異形體；二氧化硫和三氧化硫都是化合物,并非單質(zhì)，二者不是同素異形體；二氧化碳和干冰是同種物質(zhì)，不能互稱(chēng)為同素異形體。思考與交流:答案：同素異形體在物理性質(zhì)上差異很大，而化學(xué)性質(zhì)往往比較接近。活動(dòng)與探究2：D解析:A項(xiàng)互為同位素,B項(xiàng)互為同素異形體，C項(xiàng)為同種物質(zhì),D項(xiàng)互為同分異構(gòu)體。思考與交流:答案：不一定；如CO和C2H4?；顒?dòng)與探究3：答案：1。NaCl晶體中存在Na＋和Cl－，以離子鍵結(jié)合成晶體.2．干冰晶體中存在CO2分子,以分子間作用力結(jié)合成晶體。3．金剛石晶體中存在C原子，以共價(jià)鍵結(jié)合成晶體.遷移與應(yīng)用：D解析:AlCl3的沸點(diǎn)比熔點(diǎn)低，所以加熱易升華；SiCl4的熔、沸點(diǎn)比較低,一定是分子晶體；未知物X熔、沸點(diǎn)很高，有可能是原子晶體；AlCl3是共價(jià)化合物，且其熔、沸點(diǎn)較低,是分子晶體。思考與交流：答案：一般情況下，熔、沸點(diǎn)高低與晶體類(lèi)型的關(guān)系是：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體,如SiO2＞NaCl＞CO2等。當(dāng)堂檢測(cè)1．BD解析:C60為一種新單質(zhì)，是碳的一種同素異形體，其相對(duì)分子質(zhì)量為720,在材料科學(xué)領(lǐng)域有廣泛用途。2．B解析:同分異構(gòu)體是指分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物,同分異構(gòu)體之間分子式相同，則相對(duì)分子質(zhì)量相同，而相對(duì)分子質(zhì)量相同的物質(zhì)，分子式不一定相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤;同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)也不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；有機(jī)物之間的同分異構(gòu)現(xiàn)象普遍存在，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．