从微观结构看物质的多样性课件7-苏教版.ppt
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- 微观 结构 物质 多样性 课件 苏教版
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1、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同素异形现象同分异构现象专题专题1 微观结构与物质的多样性微观结构与物质的多样性世界上最大的钻世界上最大的钻石石库利南一号库利南一号石墨石墨C C6060灰黑色固体灰黑色固体最硬的,无色最硬的,无色透明的晶体透明的晶体深灰色、不透明、深灰色、不透明、质软、易导电的片质软、易导电的片状固体状固体C60的结构的结构金刚石的结构金刚石的结构思考:为什么同种元素组成的不同种单质的性质相差这么大呢?思考:为什么同种元素组成的不同种单质的性质相差这么大呢?石墨的结构石墨的结构结构决定性质结构决定性质碳纳米管碳纳米管同素异形体:同种元素组成的
2、同素异形体:同种元素组成的性质不性质不同同的几种的几种单质单质。例如:例如:C元素的同素异形体有:金刚石、石墨、元素的同素异形体有:金刚石、石墨、C60,O元素的同素异形体有:元素的同素异形体有:O2、O3,P元素的同素异形体有:红磷、白磷元素的同素异形体有:红磷、白磷同素异形现象:同种元素形成的单质性质同素异形现象:同种元素形成的单质性质不同的现象不同的现象一、一、同素异形现象同素异形现象1 1实例:实例:氧元素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O O2 2无色无色无味无味18
3、31830.0300.030臭氧臭氧O O3 3淡蓝色淡蓝色鱼腥味鱼腥味112.4112.4OO2 2氧气与臭氧的分子结构:氧气与臭氧的分子结构:观察:观察:1980-19911980-1991年年“臭氧洞臭氧洞”的变化的变化磷元素的不同单质比较磷元素的不同单质比较:拓展视野拓展视野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(2)(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,臭氧的氧化性更强。臭氧的氧化性更强。一一 、同素异形现象、同素异形现象 (1)(1)C+O2=CO2点燃点燃 (3)4(3)4P+5 O2=2P2O5点燃点燃同素异形体之间转化同素异形体之间转化(
4、金刚石)石墨C)(1)C一、同素异形现象一、同素异形现象 (2)O2=O3放电放电例例1:近年来近年来,科学家发现一种新的由碳元素科学家发现一种新的由碳元素组成的物质组成的物质,化学式为化学式为C60,下列说法中下列说法中,错误的是错误的是()A C60由分子构成由分子构成B C60和石墨、金刚石都是碳的同素异形和石墨、金刚石都是碳的同素异形体体C C60在纯氧中充分燃烧生成在纯氧中充分燃烧生成CO2D C60的摩尔质量为的摩尔质量为720思考:钠原子钠原子(Na)和钠离子和钠离子(Na+)都是同一种都是同一种元素元素-钠元素形成的,它们是同素异钠元素形成的,它们是同素异形体吗?形体吗?Fe2
5、O3和和Fe3O4的组成元素完全相同,的组成元素完全相同,它们是同素异型体吗?它们是同素异型体吗?1H与与1H互为什么关系?互为什么关系?21例2:据报道,最近科学家在宇宙中发现了据报道,最近科学家在宇宙中发现了H3分子,则分子,则H2和和H3属于属于()A 同位素同位素 B 同素异形体同素异形体 C 同分异构体同分异构体 D 同种物质同种物质例3 下列各组中不属于同素异形体的是(下列各组中不属于同素异形体的是()A 金刚石与金刚石与C60B 红磷与白磷红磷与白磷C NO与与NO2D 8O 与与 8O1618分子式相同的物质一定是同一种分子式相同的物质一定是同一种物质吗物质吗?讨论讨论 动手并
6、思考动手并思考:制作制作C C4 4H H1010可能的结构模型可能的结构模型正丁烷正丁烷 异丁烷异丁烷 C C C CC C C CH H H H H H H HH H H H H H H HH HH HC CC CC C C CH HH HH HH HH H H HH HH HH HH H 问题问题1:1:对比两个模型对比两个模型,找找它们的联系找找它们的联系?共同点共同点:不同点不同点:分子式相同分子式相同结构不同结构不同同分异构同分异构二、同分异构现象同分异构体化合物具有相同的分子式,但具有不化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象,叫做同结构的现象,叫做同分异构现象同分异构现象。
7、具有同分异构现象的化合物互称具有同分异构现象的化合物互称同分异构体同分异构体。问题问题2:2:同分异构体间性质有无差异同分异构体间性质有无差异?同分异构体间的物理性质差异物质物质正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷熔点熔点/-138.4-159.6沸点沸点/-0.5-11.7液态密度液态密度/gcm-30.57880.557结论:结论: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沸点沸点C C2 2H H6 6O O乙醇乙醇二甲醚二甲醚78 23有机物种类繁多的原因有机物种类繁多的原因有机物中可以含一个碳原子有机物中可以含一个碳原子,也可成千上万个碳原子。也可成千上万个碳原子。碳原
8、子之间可有单键、双键、三键,也可有环状结构。碳原子之间可有单键、双键、三键,也可有环状结构。大量存在同分异构现象。大量存在同分异构现象。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 H10101 11 1H H1 12 2H H1 13
9、 3H H1、下列各组物质、下列各组物质 1H与与2H红磷与白磷红磷与白磷CH3CH2CHCH3和和CH3CCH3金刚石与金刚石与C70 水银与汞乙醇与甲醚水银与汞乙醇与甲醚 O2与与O3 Br-C-Br Br-C-HCH3CH3CH3BrHHH请判断它们之间的关系请判断它们之间的关系2.有下列各组物质有下列各组物质:A、6C与与6 CB、金刚石与石墨、金刚石与石墨 C、乙醇与二甲醚、乙醇与二甲醚D、(1)互为同位素的是)互为同位素的是_(2)互为同素异形体的是)互为同素异形体的是_(3)互为同分异构体的是)互为同分异构体的是_12 13CH3CHCH2CH3CH3CH3 CCH3CH3CH3
10、NaClHClNaOH元素化合价元素化合价成键微粒及其成键微粒及其最外层电子数最外层电子数化学键类型化学键类型化合物类型化合物类型电子式电子式 (1 1)水从液体变为气体时为什么要吸收能)水从液体变为气体时为什么要吸收能量?变化过程化学键是否被破坏,为什么?量?变化过程化学键是否被破坏,为什么?(2 2)水电解生成氢气和氧气,水受热汽化)水电解生成氢气和氧气,水受热汽化成水蒸气。两种变化中,哪种是物理变化?成水蒸气。两种变化中,哪种是物理变化?哪种是化学变化?为什么?哪种是化学变化?为什么?许多事实证明,分子间存在着将分子聚集在许多事实证明,分子间存在着将分子聚集在一起的作用力,这种作用力称为
11、一起的作用力,这种作用力称为“分子间作用力分子间作用力”。分子间作用力是影响物质熔沸点和溶解性的分子间作用力是影响物质熔沸点和溶解性的重要因素之一。重要因素之一。分子间作用力与化学键的区别范德华力范德华力(分子间作分子间作用力用力)化学键化学键概念概念物质的分子间存在物质的分子间存在的微弱的相互作用的微弱的相互作用分子内相邻的两个分子内相邻的两个或多个原子间强烈或多个原子间强烈的相互作用的相互作用范围范围分子间分子间分子内或晶体内分子内或晶体内作用作用弱弱强强性质影响性质影响物质的某些物理性物质的某些物理性质质物质的某些物理性物质的某些物理性质化学性质质化学性质【问题探究】【问题探究】分子间作
12、用力如何影分子间作用力如何影响物质的物理性质?响物质的物理性质?物质物质F2Cl2Br2I2相对分相对分子量子量3871160254熔点熔点()-219.6-101-7.2113.5沸点沸点()-188.1-34.658.78184.4熔沸点变熔沸点变化趋势化趋势熔沸点逐渐升高熔沸点逐渐升高卤族元素单质物理性质差异卤族元素单质物理性质差异 规律规律 :一般来说,对于一般来说,对于组成和结构相似组成和结构相似的分子,的分子,相对分子质量相对分子质量越大越大,分子间作用力,分子间作用力越大越大,物质的,物质的熔、沸点熔、沸点越高。越高。F F2 2ClCl2 2BrBr2 2I I2 2F F2
13、2ClCl2 2BrBr2 2I I2 2沸点沸点熔点熔点相对分子质量相对分子质量0 0-50-50-100-100-150-150-200-200-250-25050501001001501502002002502505050100100150150200200250250温度温度/卤素单质的熔、沸点与卤素单质的熔、沸点与相对分子质量的关系相对分子质量的关系课堂练习课堂练习比较下列物质的熔沸点的高低比较下列物质的熔沸点的高低CH4 CF4 CCl4 CBr4 CI4H2O H2S H2Se H2Te HFHClHBr HI联系生活实际联系生活实际?你能发现出什么矛盾吗你能发现出什么矛盾吗?讨
14、论:讨论:为什么为什么HF、H2O和和NH3的沸点会的沸点会反常呢?反常呢?-150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点沸点/周期周期一些氢化物的沸点一些氢化物的沸点氢氢 键键1.氢键是一种特殊的分子间作用力氢键是一种特殊的分子间作用力,不不是化学键是化学键2.氢键的表示方法氢键的表示方法:XHY氢键氢键共价键共价键3.氢键的形成条件氢键的形成条件:有有X-H共价键,共价键,X原子非金属性强,原原子非金属性强,原子半径小,如子半径小,如F、O、N XHY中的中
15、的Y必须具有未共享电子必须具有未共享电子对,原子半径小。对,原子半径小。X、Y可以相同,也可可以相同,也可以不同。以不同。(3)氢键能级:氢键能级:比化学键弱很多,但比分子间比化学键弱很多,但比分子间作用力稍强作用力稍强4.氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响氢键的存在使物质的熔沸点相对较高氢键的存在使物质的熔沸点相对较高解释一些反常现象:如水结成冰时,解释一些反常现象:如水结成冰时,为什么体积会膨胀。为什么体积会膨胀。【问题探究问题探究】为什么冰会浮为什么冰会浮在水面上呢?在水面上呢?液态水中的氢键液态水中的氢键冰中的氢键冰中的氢键判断在下列变化中判断在下列变化中物质物质所克服的微粒间的
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