从微观结构看物质的多样性上课

1、铅笔铅笔钻石钻石一、同素异形现象一、同素异形现象第三单元第三单元 从微观结构看物质的多样性从微观结构看物质的多样性1。同素异形现象。同素异形现象同一种元素能够形成几种不同单质的同一种元素能够形成几种不同单质的现象，称为同素异形现象。现象，称为同素异形现象。2。同素异形体。同素异形体同一种元素形成的几种不同单质，互同一种元素形成的几种不同单质，互称为该元素的同素异形体。称为该元素的同素异形体。强调：强调： （1）同种元素；）同种元素；（2）单质；）单质；（3）结构不同。）结构不同。实例：实例： （1）碳元素的不同单质）碳元素的不同单质物理性质物理性质金刚石金刚石石墨石墨硬度硬度很大很大较软较软熔

2、沸点熔沸点很高很高很高很高导电性导电性不导点不导点能导电能导电金刚石与石墨的物理性质比较：金刚石与石墨的物理性质比较：同素异形体性质不同的原因：同素异形体性质不同的原因：微观结构不同。微观结构不同。碳元素的同素异形体有：碳元素的同素异形体有：金刚石、石墨、金刚石、石墨、C60 、碳纳米管等。、碳纳米管等。（1）Na和和Na+是同素异形体吗？是同素异形体吗？（2）Fe2O3和和Fe3O4是同素异形体吗？是同素异形体吗？（3）1H和和2H是同素异形体吗？是同素异形体吗？同素异形体与同位素比较：同素异形体与同位素比较：同素异形体同素异形体同位素同位素定义定义对象对象举例举例实例：实例： （2）氧元素

3、的不同单质）氧元素的不同单质氧气与臭氧的物理性质比较：氧气与臭氧的物理性质比较：化学化学式式颜色颜色（气态）（气态）气味气味沸点沸点溶解性溶解性氧气氧气O2无色无色无味无味1830.030臭氧臭氧O3淡蓝色淡蓝色臭味臭味112.4O2氧气与臭氧的分子结构：氧气与臭氧的分子结构： 自然界自然界9090的臭氧集中在离地面的臭氧集中在离地面151550 km50 km的的大气平流层中，它是由氧气吸收太阳紫外线辐射而大气平流层中，它是由氧气吸收太阳紫外线辐射而生成的。臭氧层能使地球上的生物免受太阳光中紫生成的。臭氧层能使地球上的生物免受太阳光中紫外线的伤害，是外线的伤害，是“生命卫士生命卫士”。近年来

4、的测量结果。近年来的测量结果表明，臭氧层开始变薄，甚至出现空洞。表明，臭氧层开始变薄，甚至出现空洞。20002000年，年，南极上空的臭氧层空洞面积达南极上空的臭氧层空洞面积达2 28 810107 7kmkm2 2，相当，相当于澳大利亚国土面积的于澳大利亚国土面积的4 4倍。关于引起臭氧层被破倍。关于引起臭氧层被破坏的原因有多种解释，但一般认为氟氯烃坏的原因有多种解释，但一般认为氟氯烃( (氟利昂，氟利昂，广泛用于制冷剂和发泡剂等广泛用于制冷剂和发泡剂等) )的大量使用和喷气式的大量使用和喷气式飞机、火箭、导弹将大量废气排放到高空，加速了飞机、火箭、导弹将大量废气排放到高空，加速了臭氧分解。

5、保护高空臭氧层，是科学家研究的重要臭氧分解。保护高空臭氧层，是科学家研究的重要课题。课题。资料卡资料卡 臭氧具有极强的氧化性，臭氧具有极强的氧化性，AgAg、HgHg等在空气或氧等在空气或氧气中不易被氧化的金属，可以与臭氧发生反应。气中不易被氧化的金属，可以与臭氧发生反应。 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强烈氧化作用会褪色，臭氧还可以杀死许多细菌，强烈氧化作用会褪色，臭氧还可以杀死许多细菌，因此，它是一种很好的脱色剂和消毒剂。因此，它是一种很好的脱色剂和消毒剂。 空气中的微量臭氧能刺激中枢神经，加速血液空气中的微量臭氧能刺激中枢神经，加速血液循

6、环，令人产生爽快和振奋的感觉，但当空气中臭循环，令人产生爽快和振奋的感觉，但当空气中臭氧的含量超过氧的含量超过10105 5 % %（体积分数）时，就会对人体、（体积分数）时，就会对人体、动植物，以及其他暴露在空气中的物质造成危害。动植物，以及其他暴露在空气中的物质造成危害。资料卡资料卡实例：实例： （3）磷元素的不同单质）磷元素的不同单质红磷与白磷的物理性质比较：红磷与白磷的物理性质比较：磷的同素异形体的结构：磷的同素异形体的结构：3。同素异形体的化学性质基本相同。同素异形体的化学性质基本相同22CO 点燃 O(1)C（2）氧气和臭氧都具有强氧化性，）氧气和臭氧都具有强氧化性， 臭氧的氧化性

7、更强。臭氧的氧化性更强。522O2P 点燃 5O(3)4P4。同素异形体之间转化。同素异形体之间转化（金刚石）石墨C )(1)C322O (2)3O 放电（3）二、同分异构现象二、同分异构现象1。同分异构现象。同分异构现象化合物具有相同的分子式，但具有不同结构化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，称为的现象，称为同分异构现象同分异构现象。2。同分异构体。同分异构体分子式相同而结构不同的化合物互称分子式相同而结构不同的化合物互称为为同分异构体同分异构体。3。实例：。实例： C4H10：C2H6O：正丁烷和异丁烷正丁烷和异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、球棍模型结构式结构式名称名称正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷沸点沸点0.5 11.7分子式分子式C2H6OC2H6O球棍模型球棍模型结构式结构式名称名称乙醇乙醇二甲醚二甲醚沸点沸点78 23比较比较同素异形体、同分异构体、同位素同素异形体、同分异构体、同位素三个概念三个概念同素异形体同素异形体同分异构体同分异构体 同位素同位素相同点相同点不同点不同点研究对象研究对象同一种元同一种元素组成素组成结构不同结构不同分子式相同分子式相同分子结构分子结构不同不同质子数相同质子数相同的同种元素的同种元素中子数中子数不同不同单质单质化合物化合物原子原子O O2 2O O3 3白磷白磷红磷红磷C C4 4H H101

9、01 11 1H H1 12 2H H1 13 3H H三、不同类型的晶体三、不同类型的晶体1。晶体：。晶体：通过结晶形成的具有规则几何外形通过结晶形成的具有规则几何外形的固体。的固体。（1）构成晶体的微粒：离子、分子、原子）构成晶体的微粒：离子、分子、原子（2）晶体中的作用力：离子键、共价键、）晶体中的作用力：离子键、共价键、 分子间作用力分子间作用力（3）晶体有规则外形的原因：）晶体有规则外形的原因： 晶体内部构成微粒有规则排列的结果。晶体内部构成微粒有规则排列的结果。2。几种晶体类型：。几种晶体类型：（1）离子晶体：）离子晶体：定义：离子化合物中的阴、阳离子按一定方式定义：离子化合物中的

10、阴、阳离子按一定方式 有规则地排列而成离子晶体。有规则地排列而成离子晶体。构成微粒：阴、阳离子构成微粒：阴、阳离子作用力：离子键作用力：离子键性质：熔沸点较高、硬度较大，性质：熔沸点较高、硬度较大， 溶于水或熔化状态导电。溶于水或熔化状态导电。实例：实例：NaCl（2）分子晶体：）分子晶体：定义：由分子按一定方式有规则地排列而成定义：由分子按一定方式有规则地排列而成 分子晶体。分子晶体。构成微粒：分子构成微粒：分子作用力：分子间作用力作用力：分子间作用力性质：熔沸点低、硬度小，性质：熔沸点低、硬度小， 熔化状态不导电。熔化状态不导电。实例：干冰、冰实例：干冰、冰（3）原子晶体：）原子晶体：定义

11、：原子间通过共价键结合形成空间网状定义：原子间通过共价键结合形成空间网状 结构的原子晶体。结构的原子晶体。构成微粒：原子构成微粒：原子作用力：共价键作用力：共价键性质：熔沸点很高、硬度很大，不导电。性质：熔沸点很高、硬度很大，不导电。实例：金刚石、晶体硅、水晶实例：金刚石、晶体硅、水晶（4）金属晶体：）金属晶体：构成微粒：金属阳离子和自由电子构成微粒：金属阳离子和自由电子作用力：金属键作用力：金属键性质：有金属光泽、能导电导热、性质：有金属光泽、能导电导热、 具有延展性。具有延展性。实例：所有金属单质实例：所有金属单质3。几种晶体类型比较：。几种晶体类型比较：晶体类型晶体类型离子晶体离子晶体原

12、子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体概念概念组成微粒组成微粒微粒间的作用微粒间的作用熔沸点熔沸点导电性导电性熔化时熔化时破坏的作用力破坏的作用力实例实例 液晶液晶(1iquid crystal)(1iquid crystal)是一种介于晶体状态和液是一种介于晶体状态和液态之间的中间态物质。液晶兼有液体和晶体的某些特态之间的中间态物质。液晶兼有液体和晶体的某些特点，表现出一些独特的性质。通常，只有那些分子较点，表现出一些独特的性质。通常，只有那些分子较大、分子形状呈长形或碟形的物质，才易形成液晶态。大、分子形状呈长形或碟形的物质，才易形成液晶态。液晶应用于数码显示、电光学快门、图像显示等方面，液晶应用于数码显示、电光学快门、图像显示等方面，在信息技术中占有重要的位置。在信息技术中占有重要的位置。晶体的导电性：晶体的导电性：离子晶体固态时不导电，水溶液中或熔融状离子晶体固态时不导电，水溶液中或熔融状态下导