高一化学学案：第三单元从微观结构看物质的多样性

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精典题精讲例1(经典回放)下列物质中，互为同分异构体的有___________；互为同素异形体的有___________;属于同位素的有___________；属于同一种物质的有___________。①液氯②③白磷④氯气⑤⑥氯水⑦⑧⑨⑩红磷eq\o\ac(○，11)eq\o\ac(○，12)思路解析：关于同分异构体的辨认和书写是高考所要求的重要内容之一。本题直接考查了“同分异构体”这个重要概念,隐含考查了“同位素”甚至是“不同书写方式的同种物质"等概念的辨析.烷烃中每个碳原子都形成空间的四面体结构.⑤⑧B12分别与②⑦互为同分异构体③和⑩、⑨和eq\o\ac（○，11)、①和④互为同素异形体;②和⑦属于同位素；⑤⑧和eq\o\ac(○，12)属于同一种物质。答案:⑤⑧eq\o\ac(○,12)分别与②⑦③⑩、⑨和eq\o\ac（○，11）、①和④②和⑦⑤⑧和eq\o\ac(○，12）绿色通道：关于直接辨认同分异构体的问题的解题思路和方法，可以直接按照概念的含义来分析解决。即解题方法是从概念出发，按概念的要点去分析。解决的关键是概念要准确、熟练，相似的概念要能辨析,注意概念本身的内涵和外延。同分异构体，要求分子式相同，结构不同.黑色陷阱:解答此类题目，不少同学由于概念模糊,容易将“同分异构体"与“同素异形体”相混,而使解答错误。注意⑤⑧和eq\o\ac（○,12）中的碳和氢的等效性,它们都是同一物质，不能从平面的视角判断。而有的同学由于空间想象不够，有时候也难以领会。变式训练（1)下列各对物质中属于同分异构体的是（)A。与B.O2与O3（2）对于以碳原子为中心与两个氯原子及两个碘原子相结合形成的CCl2I2分子，以下推理中正确的是（）A.若分子呈正方形结构，则没有同分异构体B。若分子呈正方形结构,则有两种同分异构体C.若分子呈四面体结构,则没有同分异构体D。若分子呈四面体结构,则有两种同分异构体思路解析：（1）A是同位素；B是同素异形体；C是同一物质；D是异戊烷和新戊烷,属于同分异构体.(2）对A与B，若分子呈正方形结构，则两个相同的氯原子或碘原子分别有相对和相邻两种位置关系，即两种同分异构体，因此B正确；对于C和D，若分子呈四面体结构,相当于正四面体的CCl4分子中有两个氯原子被碘原子取代，而CCl4分子中的任何一个氯原子与另外三个氯原子的位置是等效的,所以再用碘原子取代一个氯原子就只有一种结构了，即CCl2I2分子没有同分异构体，C对。答案：(1）D（2)BC例2有关晶体的叙述错误的是（）A。离子晶体中，一定存在离子键B.原子晶体中，只存在共价键C。金属晶体的熔沸点均很高D.稀有气体的原子能形成分子晶体思路解析：此题目考查了离子键、共价键的存在以及与晶体类型和性质的关系.解决此类题目的关键是要熟悉掌握各种化学键的存在以及与晶体类型的关系以及比较。金属晶体的熔沸点可能很高，如金属钨的熔点可达3410℃，而金属汞的熔点很低，常温下为液态，故C项错误;对于稀有气体是单原子分子，它们也可按范德瓦耳斯力结合成为分子晶体，故D项正确；离子晶体里一定有阴、阳离子,一定有离子键，故A项正确；原子晶体无论是单质还是化合物都是由原子通过共价键而形成的空间网状结构，故B项也正确。答案：C绿色通道：离子晶体中一定存在离子键，离子键一定存在于离子晶体中；共价键存在范围广泛,共价化合物中一定有共价键，某些离子晶体的复杂离子内部也有共价键，大多数非金属单质有共价键；稀有气体是单原子分子，它的一个原子就是一个分子,这些原子或分子间没有化学键，只有分子间作用力。变式训练下列物质中，具有离子键的是(）A.NH4NO3B.NH3·H2OC。HFD.Na思路解析:A中硝酸铵是离子晶体，含有离子键;而B、C是共价化合物，不含离子键；D是金属晶体，也不含离子键.只有离子晶体(绝大多数盐、活泼金属的氢氧化物及氧化物等)才有离子键。答案:A例3下列叙述正确的是（)A。由碳元素单质组成的物质一定是纯净物B。金刚石和石墨具有相同的化学组成C。石墨转变为金刚石不属于化学变化D.C60是新发现的一种碳的单质思路解析：考查同素异形体的概念以及转化关系。由同种元素形成的物质不一定是一种物质,因此，由同种元素形成的物质可能是纯净物，也可能是混合物。由碳元素组成的单质有石墨、金刚石和C60.若将它们混合在一起,则该物质虽为只含碳元素的单质,但属于混合物，故A项错。石墨和金刚石都是碳元素形成的碳的不同单质，但二者的化学组成相同，所以B对.石墨和金刚石的物理性质不相同而化学性质也不尽相同,因而是两种物质，石墨转化为金刚石是化学变化，故C项错。只含有一种元素,故C60是单质,D对.答案:BD绿色通道:此类问题实际上是对概念的直接考查。要求对化学基本概念掌握好。由同种分子（或同种成分)组成的物质叫做纯净物，而同种元素可以形成多种同素异形体,同素异形体混合在一起就是混合物.同素异形体的化学成分是相同的，金刚石与石墨之间的转化是化学变化.变式训练打雷放电时，空气中有极少量氧气会转化成臭氧,下列有关说法正确的是(）A.变化是物理变化B。氧气和臭氧都是单质C.氧气和臭氧是不同的物质D。氧气和臭氧的性质完全相同思路解析:氧气和臭氧是氧的两种不同性质的单质,因此二者之间的转化也是化学反应。答案：BC例4下表给出几种氯化物的熔沸点,对此有下列说法：①CaCl2属于离子晶体②SiCl4是分子晶体③1500℃时，NaCl可形成气态分子④MgCl2水溶液不能导电NaClMgCl2CaCl2SiCl4熔点/℃801712782-68沸点/℃14651418160057与表中数据一致的说法有(）A。仅①B。仅②C。①和②D.①②③思路解析：考查了不同的晶体类型的物理性质中熔点的差异性比较.分析表中的数据发现,NaCl、MgCl2、CaCl2熔沸点都比较高，所以可能是离子晶体，NaCl在气态时不可能仍以离子形式存在了，只有以中性的分子存在；既然MgCl2是离子晶体，而且它是易溶的盐，所以，它的水溶液是能导电的，而SiCl4的熔沸点很低，则它是分子晶体.再对照,然后对选项进行判断,可以发现只有④MgCl2水溶液不能导电的说法不正确。答案：D绿色通道:解决此题目的关键是要掌握不同的晶体的熔沸点的比较规律和方法.一般而言，晶体之间的熔沸点的高低规律为：除金属外,熔沸点特别高的属于原子晶体，比较高的属于离子晶体，比较低的是分子晶体.而不同的金属晶体熔沸点差别很大,不可一概而论.变式训练(1）下列物质中,熔点最高的是()；熔点最低的是()。A.干冰B.晶体硅C。硝酸钾D。金属钠(2)1995年美国教授algow制得了碳的第四种同素异形体：链式炔碳…C≡C—C≡C—C≡C—…。该物质一个分子中含有300—500个碳原子,性质很活泼。估计链式炔碳的熔点比石墨(）A。低B.相等C.高D.无法判断思路解析：(1)干冰是分子晶体，熔点最低；晶体硅是原子晶体，熔点最高；硝酸钾是离子晶体，熔点较高，但远低于硅，金属钠是金属晶体，但熔点比较低。（2)该题的突破口是“该物质的一个分子”中有个“分子"，说明该物质是分子晶体,而石墨是熔点很高的混合型晶体。所以该物质的熔点比石墨的低.答案：（1）BA(2）A问题探究问题要制备硫酸铜晶体，如何选择制备条件？请加以探究。导思：实验设计的意图：（1）看制备硫酸铜晶体时，硫酸铜在水中溶解度对硫酸铜晶体析出有无影响。(2)看制备硫酸铜晶体时,通过加入与硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O)能电离出同离子的浓H2SO4，判断同离子效应对硫酸铜晶体析出有无影响；通过加入与硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O)不能电离出同离子的浓盐酸，判断稀释了CuSO4溶液，对硫酸铜晶体析出有无影响.（3）通过不加任何酸、加浓H2SO4、加浓盐酸三种情况的比较以找出制备硫酸铜晶体的合适条件。探究：（1)在100mL水中加入40gCuSO4·5H2O，加热溶解,然后冷却至室温。(2）取三支大试管,分别加入20mL饱和的热CuSO4溶液，在第一支试管里加入4mL浓H2SO4,第二支试管里加入4mL浓盐酸，第三支试管不加任何酸.将三支试管中的溶液自然冷却，观察实验现象.将溶液继续冷却至室温后,对三支试管中析出的晶体进行比较和称量，发现什么现象。现象：（1)看不到有晶体析出。(2）可观察到第一支试管中首先析出晶体，第二支试管中最后析出晶体。将溶液继续冷却至室温后，对三支试管中析出的晶体进行比较和称量;第一支试管