高一化學學案：專題第三單元從微觀結構看物質的多樣性

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第三單元從微觀結構看物質的多樣性問題導學一、同素異形現(xiàn)象初探活動與探究1下列與碳元素相關的內容，你知道它們是什么關系嗎？思考：（1）三者有何關系？其形成原因如何？（2)三者的物理性質相同嗎，化學性質呢，產生這些異同的原因是什么？（3）三者之間的轉化是氧化還原反應嗎？遷移與應用下列各組物質中，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的現(xiàn)象叫做同素異形現(xiàn)象。同一元素形成的不同單質，這些單質互稱為這種元素的同素異形體。在常見的元素中，碳、氧、硫、磷等存在著同素異形現(xiàn)象.同一元素的不同單質化學性質相似，但物理性質差異很大,這是因為不同單質中,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構空間網(wǎng)狀結構層狀結構，層內原子間以共價鍵結合成平面正六邊形碳原子形成的封閉籠狀分子,C60中有12個正五邊形，20個正六邊形性質無色透明,有光澤，十分堅硬,熔點高灰黑色，質地軟，熔點高熔點低（2)氧氣與臭氧的比較氧氣臭氧物理性質無色氣體,液態(tài)時呈淡藍色氣態(tài)呈淡藍色，液態(tài)呈深藍色,固態(tài)呈紫黑色化學性質有強氧化性氧化性比氧氣更強轉化O2在放電時轉化成O3，O3在催化劑存在時又可分解為O2溫馨提示：O3與O2的相互轉化：2O33O23O22O3上述反應不是氧化還原反應，因為無元素化合價的變化。故有單質參加和生成的反應不一定是氧化還原反應。二、探究同分異構現(xiàn)象活動與探究2正丁烷和異丁烷互為同分異構體的依據(jù)是（）A．具有相似的化學性質B．具有相同的物理性質C．分子具有相同的空間結構D．分子式相同,但分子內碳原子的結合方式不同思考與交流同分異構體的分子式相同,所以其相對分子質量也一定相同.那么，相對分子質量相同的化合物是否一定是同分異構體呢?1．同分異構現(xiàn)象化合物具有相同的分子式,但具有不同結構的現(xiàn)象，稱為同分異構現(xiàn)象。分子式相同而結構不同的化合物互稱為同分異構體。如正丁烷和異丁烷、乙醇和二甲醚等。上述正丁烷與異丁烷、乙醇與二甲醚互稱為同分異構體。2．同分異構體的判斷（1）同分異構現(xiàn)象主要表現(xiàn)在有機物中.（2）兩化合物互為同分異構體的必備條件有二:①二者的分子式應相同;②二者的結構應不同。（3)兩化合物互為同分異構體，則兩化合物的相對分子質量及各元素的組成（含量)必然相同；但相對分子質量相同的兩種化合物不一定是同分異構體（如CO和C2H4不是同分異構體）。（4）含有相同原子種類和數(shù)目的分子可能具有不同的結構是同分異構現(xiàn)象普遍存在的本質原因。三、不同類型晶體的結構和性質探究活動與探究3下圖是離子晶體、原子晶體和分子晶體的結構示意圖，結合所學知識探究下列問題：1．氯化鈉晶體中是否存在氯化鈉分子？2．在干冰晶體中是否只存在分子間作用力?3．在石英晶體中存在SiO2分子嗎？石英晶體是由什么微粒構成的?屬于什么晶體？遷移與應用已知下表中幾種物質的熔、沸點:NaClKBrAlCl3單質XSiCl4熔點/℃8017301902300－70沸點/℃14131380180250053據(jù)此判斷，下列說法錯誤的是（)A．AlCl3晶體加熱易升華B．SiCl4是分子晶體C．單質X可能是原子晶體D．AlCl3是原子晶體思考與交流物質熔、沸點高低和晶體類型有什么關系？三種晶體的結構和性質的比較答案：【問題導學】活動與探究1:答案：（1)金剛石、石墨、足球烯是碳元素組成的不同單質,三者互為同素異形體，三者屬于三種不同的物質是由于原子間的成鍵方式不同或者原子的排列方式不同導致的。（2)三者的物理性質并不相同，有的還有較大差異,導致這些不同的原因是結構不同。金剛石是空間網(wǎng)狀結構；石墨是層狀結構,同一層內碳原子之間以共價鍵連成一個個平面正六邊形,層與層之間存在分子間作用力；C60是由60個碳原子構成的籠狀結構的分子,分子內碳原子之間以共價鍵相結合,分子間靠分子間作用力結合在一起。由于三者的組成元素都是碳元素，所以化學性質幾乎沒什么差別.（3)同素異形體之間的轉化是同種元素的不同單質之間的轉化，化合價不變，故為非氧化還原反應.遷移與應用：CD解析：金剛石和石墨是碳的兩種不同單質，互為同素異形體；白磷和紅磷是磷的兩種不同單質，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，二者不是同素異形體;二氧化碳和干冰是同種物質,且都是化合物，不能互稱為同素異形體?；顒优c探究2:D思考與交流：答案：不一定;如CO和C2H4.活動與探究3：答案：1．從圖中可看出晶體中有很多鈉離子和氯離子，不存在氯化鈉分子。2．在CO2分子內原子間存在共價鍵，而在CO2分子之間存在分子間作用力。3．在石英晶體中,不存在SiO2分子。石英是由很多硅原子和氧原子依靠共價鍵形成的原子晶體。遷移與應用:D解析：AlCl3的沸點比熔點低,所以加熱易升華；SiCl4的熔、沸點比較低,一定是分子晶