從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性上課

1、鉛筆鉛筆鉆石鉆石一、同素異形現(xiàn)象一、同素異形現(xiàn)象第三單元第三單元 從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性1。同素異形現(xiàn)象。同素異形現(xiàn)象同一種元素能夠形成幾種不同單質(zhì)的同一種元素能夠形成幾種不同單質(zhì)的現(xiàn)象，稱為同素異形現(xiàn)象。現(xiàn)象，稱為同素異形現(xiàn)象。2。同素異形體。同素異形體同一種元素形成的幾種不同單質(zhì)，互同一種元素形成的幾種不同單質(zhì)，互稱為該元素的同素異形體。稱為該元素的同素異形體。強調(diào)：強調(diào)： （1）同種元素；）同種元素；（2）單質(zhì)；）單質(zhì)；（3）結(jié)構(gòu)不同。）結(jié)構(gòu)不同。實例：實例： （1）碳元素的不同單質(zhì)）碳元素的不同單質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì)金剛石金剛石石墨石墨硬度硬度很大很大較軟較軟熔

2、沸點熔沸點很高很高很高很高導電性導電性不導點不導點能導電能導電金剛石與石墨的物理性質(zhì)比較：金剛石與石墨的物理性質(zhì)比較：同素異形體性質(zhì)不同的原因：同素異形體性質(zhì)不同的原因：微觀結(jié)構(gòu)不同。微觀結(jié)構(gòu)不同。碳元素的同素異形體有：碳元素的同素異形體有：金剛石、石墨、金剛石、石墨、C60 、碳納米管等。、碳納米管等。（1）Na和和Na+是同素異形體嗎？是同素異形體嗎？（2）Fe2O3和和Fe3O4是同素異形體嗎？是同素異形體嗎？（3）1H和和2H是同素異形體嗎？是同素異形體嗎？同素異形體與同位素比較：同素異形體與同位素比較：同素異形體同素異形體同位素同位素定義定義對象對象舉例舉例實例：實例： （2）氧元素

3、的不同單質(zhì)）氧元素的不同單質(zhì)氧氣與臭氧的物理性質(zhì)比較：氧氣與臭氧的物理性質(zhì)比較：化學化學式式顏色顏色（氣態(tài)）（氣態(tài)）氣味氣味沸點沸點溶解性溶解性氧氣氧氣O2無色無色無味無味1830.030臭氧臭氧O3淡藍色淡藍色臭味臭味112.4O2氧氣與臭氧的分子結(jié)構(gòu)：氧氣與臭氧的分子結(jié)構(gòu)： 自然界自然界9090的臭氧集中在離地面的臭氧集中在離地面151550 km50 km的的大氣平流層中，它是由氧氣吸收太陽紫外線輻射而大氣平流層中，它是由氧氣吸收太陽紫外線輻射而生成的。臭氧層能使地球上的生物免受太陽光中紫生成的。臭氧層能使地球上的生物免受太陽光中紫外線的傷害，是外線的傷害，是“生命衛(wèi)士生命衛(wèi)士”。近年來

4、的測量結(jié)果。近年來的測量結(jié)果表明，臭氧層開始變薄，甚至出現(xiàn)空洞。表明，臭氧層開始變薄，甚至出現(xiàn)空洞。20002000年，年，南極上空的臭氧層空洞面積達南極上空的臭氧層空洞面積達2 28 810107 7kmkm2 2，相當，相當于澳大利亞國土面積的于澳大利亞國土面積的4 4倍。關于引起臭氧層被破倍。關于引起臭氧層被破壞的原因有多種解釋，但一般認為氟氯烴壞的原因有多種解釋，但一般認為氟氯烴( (氟利昂，氟利昂，廣泛用于制冷劑和發(fā)泡劑等廣泛用于制冷劑和發(fā)泡劑等) )的大量使用和噴氣式的大量使用和噴氣式飛機、火箭、導彈將大量廢氣排放到高空，加速了飛機、火箭、導彈將大量廢氣排放到高空，加速了臭氧分解。

5、保護高空臭氧層，是科學家研究的重要臭氧分解。保護高空臭氧層，是科學家研究的重要課題。課題。資料卡資料卡 臭氧具有極強的氧化性，臭氧具有極強的氧化性，AgAg、HgHg等在空氣或氧等在空氣或氧氣中不易被氧化的金屬，可以與臭氧發(fā)生反應。氣中不易被氧化的金屬，可以與臭氧發(fā)生反應。 臭氧可用于漂白和消毒。某些染料受到臭氧的臭氧可用于漂白和消毒。某些染料受到臭氧的強烈氧化作用會褪色，臭氧還可以殺死許多細菌，強烈氧化作用會褪色，臭氧還可以殺死許多細菌，因此，它是一種很好的脫色劑和消毒劑。因此，它是一種很好的脫色劑和消毒劑。 空氣中的微量臭氧能刺激中樞神經(jīng)，加速血液空氣中的微量臭氧能刺激中樞神經(jīng)，加速血液循

6、環(huán)，令人產(chǎn)生爽快和振奮的感覺，但當空氣中臭循環(huán)，令人產(chǎn)生爽快和振奮的感覺，但當空氣中臭氧的含量超過氧的含量超過10105 5 % %（體積分數(shù)）時，就會對人體、（體積分數(shù)）時，就會對人體、動植物，以及其他暴露在空氣中的物質(zhì)造成危害。動植物，以及其他暴露在空氣中的物質(zhì)造成危害。資料卡資料卡實例：實例： （3）磷元素的不同單質(zhì)）磷元素的不同單質(zhì)紅磷與白磷的物理性質(zhì)比較：紅磷與白磷的物理性質(zhì)比較：磷的同素異形體的結(jié)構(gòu)：磷的同素異形體的結(jié)構(gòu)：3。同素異形體的化學性質(zhì)基本相同。同素異形體的化學性質(zhì)基本相同22CO 點燃 O(1)C（2）氧氣和臭氧都具有強氧化性，）氧氣和臭氧都具有強氧化性， 臭氧的氧化性

7、更強。臭氧的氧化性更強。522O2P 點燃 5O(3)4P4。同素異形體之間轉(zhuǎn)化。同素異形體之間轉(zhuǎn)化（金剛石）石墨C )(1)C322O (2)3O 放電（3）二、同分異構(gòu)現(xiàn)象二、同分異構(gòu)現(xiàn)象1。同分異構(gòu)現(xiàn)象。同分異構(gòu)現(xiàn)象化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，稱為的現(xiàn)象，稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象。2。同分異構(gòu)體。同分異構(gòu)體分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱為為同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體。3。實例：。實例： C4H10：C2H6O：正丁烷和異丁烷正丁烷和異丁烷乙醇和二甲醚乙醇和二甲醚分子式分子式C4H10C4H10球棍模型

8、球棍模型結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式名稱名稱正丁烷正丁烷異丁烷異丁烷沸點沸點0.5 11.7分子式分子式C2H6OC2H6O球棍模型球棍模型結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式名稱名稱乙醇乙醇二甲醚二甲醚沸點沸點78 23比較比較同素異形體、同分異構(gòu)體、同位素同素異形體、同分異構(gòu)體、同位素三個概念三個概念同素異形體同素異形體同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體 同位素同位素相同點相同點不同點不同點研究對象研究對象同一種元同一種元素組成素組成結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同分子式相同分子式相同分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)不同不同質(zhì)子數(shù)相同質(zhì)子數(shù)相同的同種元素的同種元素中子數(shù)中子數(shù)不同不同單質(zhì)單質(zhì)化合物化合物原子原子O O2 2O O3 3白磷白磷紅磷紅磷C C4 4H H101

9、01 11 1H H1 12 2H H1 13 3H H三、不同類型的晶體三、不同類型的晶體1。晶體：。晶體：通過結(jié)晶形成的具有規(guī)則幾何外形通過結(jié)晶形成的具有規(guī)則幾何外形的固體。的固體。（1）構(gòu)成晶體的微粒：離子、分子、原子）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、）晶體中的作用力：離子鍵、共價鍵、 分子間作用力分子間作用力（3）晶體有規(guī)則外形的原因：）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。晶體內(nèi)部構(gòu)成微粒有規(guī)則排列的結(jié)果。2。幾種晶體類型：。幾種晶體類型：（1）離子晶體：）離子晶體：定義：離子化合物中的陰、陽離子按一定方式定義：離子化合物中的

10、陰、陽離子按一定方式 有規(guī)則地排列而成離子晶體。有規(guī)則地排列而成離子晶體。構(gòu)成微粒：陰、陽離子構(gòu)成微粒：陰、陽離子作用力：離子鍵作用力：離子鍵性質(zhì)：熔沸點較高、硬度較大，性質(zhì)：熔沸點較高、硬度較大， 溶于水或熔化狀態(tài)導電。溶于水或熔化狀態(tài)導電。實例：實例：NaCl（2）分子晶體：）分子晶體：定義：由分子按一定方式有規(guī)則地排列而成定義：由分子按一定方式有規(guī)則地排列而成 分子晶體。分子晶體。構(gòu)成微粒：分子構(gòu)成微粒：分子作用力：分子間作用力作用力：分子間作用力性質(zhì)：熔沸點低、硬度小，性質(zhì)：熔沸點低、硬度小， 熔化狀態(tài)不導電。熔化狀態(tài)不導電。實例：干冰、冰實例：干冰、冰（3）原子晶體：）原子晶體：定義

11、：原子間通過共價鍵結(jié)合形成空間網(wǎng)狀定義：原子間通過共價鍵結(jié)合形成空間網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)的原子晶體。結(jié)構(gòu)的原子晶體。構(gòu)成微粒：原子構(gòu)成微粒：原子作用力：共價鍵作用力：共價鍵性質(zhì)：熔沸點很高、硬度很大，不導電。性質(zhì)：熔沸點很高、硬度很大，不導電。實例：金剛石、晶體硅、水晶實例：金剛石、晶體硅、水晶（4）金屬晶體：）金屬晶體：構(gòu)成微粒：金屬陽離子和自由電子構(gòu)成微粒：金屬陽離子和自由電子作用力：金屬鍵作用力：金屬鍵性質(zhì)：有金屬光澤、能導電導熱、性質(zhì)：有金屬光澤、能導電導熱、 具有延展性。具有延展性。實例：所有金屬單質(zhì)實例：所有金屬單質(zhì)3。幾種晶體類型比較：。幾種晶體類型比較：晶體類型晶體類型離子晶體離子晶體原

12、子晶體原子晶體分子晶體分子晶體金屬晶體金屬晶體概念概念組成微粒組成微粒微粒間的作用微粒間的作用熔沸點熔沸點導電性導電性熔化時熔化時破壞的作用力破壞的作用力實例實例 液晶液晶(1iquid crystal)(1iquid crystal)是一種介于晶體狀態(tài)和液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，表現(xiàn)出一些獨特的性質(zhì)。通常，只有那些分子較點，表現(xiàn)出一些獨特的性質(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)。大、分子形狀呈長形或碟形的物質(zhì)，才易形成液晶態(tài)。液晶應用于數(shù)碼顯示、電光學快門、圖像顯示等方面，液晶應用于數(shù)碼顯示、電光學快門、圖像顯示等方面，在信息技術中占有重要的位置。在信息技術中占有重要的位置。晶體的導電性：晶體的導電性：離子晶體固態(tài)時不導電，水溶液中或熔融狀離子晶體固態(tài)時不導電，水溶液中或熔融狀態(tài)下導