苏教版高中化学必修21.3 从微观结构看物质的多样性.doc

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1、第三单元从微观结构看物质的多样性【案例探究】1．人类已发现的元素仅百余种，为什么它们却能形成数千万种不同的物质？2．金刚石、石墨均是由碳元素组成的单质，为什么其性质却有很大的差别？3．O3和O2是一种物质吗？O3为什么是地球的保护伞？4．构成有机物的元素主要是C、H、O,为什么这三种元素能构成非常庞大的有机物家族？【自学导引】1．同位素同素异形体同分异构体研究对象原子单质主要是有机物相同点质子数相同元素相同分子式相同不同点中子数不同结构不同结构不同实例H、D、T金刚石与石墨正丁烷与异丁烷2．同素异形体之间的转化

2、属于_化学___变化（填“物理”或“化学”），原因是_有新物质生成__。3．___同分异构现象____的广泛存在，是有机化合物种类繁多的原因之一。人们在研究丁烷C4H10的组成和性质时，发现有两种丁烷，它们的组成和相对分子质量完全相同，但性质却有一定的差异。为了区别起见，人们把其中的一种叫做正丁烷，另一种叫做异丁烷。试用4个黑色小球代表碳原子、10个白色小球代表氢原子，动手拼插丁烷分子的可能结构，并写出它们的结构式和结构简式：CHHHCHHCHHHCHHCHHHHCHCCHHHHHCH3CH2CH2CH3CH3

3、CH2CHCH3CH3_________________________________________________________________________________。我们把正丁烷、异丁烷互称为___同分异构体___。4．填表离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体微粒间作用力离子键共价键分子间作用力熔沸点较高高较低导电性溶于水及熔化状态下均导电难溶于水，熔化状态下不导电熔化状态下不导电，部分溶于水能导电固体及熔化状态下均导电硬度较高高较低实例食盐金刚石、二氧化硅干冰铜5．如图为干冰晶体结构模型，从模

4、型中我们可以看出，构成晶体的粒子是__分子__，粒子之间依靠分子间作用力结合在一起，干冰在固态和熔融状态时不能导电（填“能”或“不能”），干冰的熔、沸点_低__(填“高”或“低”)6．如图为二氧化硅晶体结构模型，从模型中我们可以看出，在二氧化硅晶体中，构成晶体的粒子是原子，1个Si原子和4个O原子形成4个_Si-O键_，每个Si原子周围结合4个O原子；同时，每个O原子周围结合2个Si原子。实际上，二氧化硅晶体是由Si原子和O原子按_1∶2_____的比例所组成的立体网状结构的晶体，这种晶体我们称之为原子晶体，该

5、晶体熔沸点_高_____，硬度大，__不_导电。1．根据以上分析，试解释下表所列CO2和SiO2物理性质的差异：熔点/℃状态（室温）CO2-56.2气态SiO21723固态二者晶体类型不同，CO2是分子晶体，SiO2是原子晶体。【疑难剖析】一、同素异形体例1．1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家。大气中的臭氧层可滤除大量的紫外线，保护地球上的生物。氟利昂（如CCl2F2）可在光的作用下分解，产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用，有关反应为：O2+O,Cl+O3==C

6、lO+O2，ClO+O==Cl+O2O3光光热总反应为：2O3==3O2(1)在上述臭氧变成氧气的反应过程中，Cl是（）A．反应物B．生成物C．中间产物D．催化剂（2）O3和O2是____________。解析回答第（1）题时，要注意观察总反应，反应物是O3，生成物是O2，显然选项A、B都可以立即排除。又由于反应物中不含氯元素，氯原子也不会是中间产物，因而排除选项C。这样可以判断，氯原子只能是催化剂。从给出的反应历程来看，第二、三步的反应，很明确地显示了氯原子在反应前后组成与质量都不变的这一特征。因此，第(1)

7、题的答案是选项D.O3和O2都是单质，而且都是由氧元素构成的单质，只是它们的分子组成不相同，由此可见，O3和O2属于碳元素的同素异形体。思维陷阱本题是信息迁移题，它引用了1995年诺贝尔化学奖授予的研究项目并介绍了氟利昂破坏大气臭氧层的反应机理。题目取材新颖，但设问情境不难，经过简单思考就能正确回答。但极容易对催化剂“能加快化学反应速率而本身质量在反应前后不发生改变”这句话产生误解，认为催化剂的质量在反应前后不发生改变意味着催化剂不参与反应。二、不同类型的晶体例2．下列叙述中正确的是（）A.分子晶体中一定存在共

8、价键B.离子晶体中一定含金属元素C.原子晶体中一定不存在离子D.晶体中有阴离子必含有阳离子解析A中由稀有气体分子构成的分子晶体中不含共价键；B中铵盐晶体虽然是离子晶体但不含金属元素；C中原子晶体中原子与原子间只存在共价键；D中根据电荷守恒，有阴离子必然有阳离子，但反过来却不行，在金属晶体中只有金属阳离子和自由电子。答案CD例3.氮化碳晶体是新发现的一种高硬度材料，该晶体类型应该是___