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2019-2020年高中化學(xué)《從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性》教案7 蘇教版必修2 【教學(xué)目的】了解同素異形現(xiàn)象 、同素異形體，學(xué)會(huì)對(duì)同素異形體的判斷。 【教學(xué)重點(diǎn)】同素異形體 【教學(xué)難點(diǎn)】同素異形體的判斷 【教學(xué)過(guò)程】 一、同素異形現(xiàn)象 1、同素異形現(xiàn)象：同一種元素能形成幾種不同的單質(zhì)的現(xiàn)象。 2、同素異形體：同一種元素形成的不同單質(zhì)之間的互稱。 特點(diǎn)：（1）同種元素（2）不同種單質(zhì)（3）化學(xué)性質(zhì)相似（4）結(jié)構(gòu)不同 二、常見的同素異形體 ①金剛石、石墨和富勒烯（C60、C70、碳納米管） 物理性質(zhì) 金剛石 石墨 硬度 熔沸點(diǎn) 導(dǎo)電性 介紹：足球烯、納米管 思考：足球烯結(jié)構(gòu)和金剛石、納米管道有何不同 1、 2、 3、 設(shè)問(wèn)：Na和Na+是同素異形體嗎？ 思考：金剛石和石墨都是C單質(zhì)，為什么它們的物理性質(zhì)卻有巨大的區(qū)別？ ②紅磷、白磷、黑磷 白磷和紅磷的性質(zhì)對(duì)比 白磷 紅磷 顏色狀態(tài) 白色或黃色蠟狀固體 紅棕色粉末狀固體 溶解性 不溶于水，易溶于CS2 不溶于水，也不溶于CS2 升華 不 升 分子結(jié)構(gòu) 正四面體 鏈狀結(jié)構(gòu) 毒性 劇毒 無(wú)毒 著火點(diǎn) 40℃ 240℃ 燃燒 自燃 加熱燃燒 轉(zhuǎn)化 白磷 隔絕空氣加熱到260℃ 紅磷 加熱到來(lái)416℃升華后，冷凝 講述：除了C有同素異形體外，O、S、P也有同素異形現(xiàn)象，如 O3 O2 色、味、態(tài) 溶解度 熔點(diǎn) 沸點(diǎn) 相互轉(zhuǎn)化 【課后練習(xí)】 1.下列各組中互為同位素的是( )，互為同素異形體的是( ) A.O2和O3 B.H和H C.H2O和H2O2 D.O2－和O 2．最近醫(yī)學(xué)界通過(guò)用放射性14C標(biāo)記C60，發(fā)現(xiàn)一種C60的羧酸衍生物在特定條件下可通過(guò)斷裂DNA殺死細(xì)胞，從而抑制艾滋?。ˋIDS），則有關(guān)14C的敘述正確的是( ) （A）與C60中普通碳原子的化學(xué)性質(zhì)不同（B）與14N含的中子數(shù)相同 （C）是C60的同素異形體 （D）與12C互為同位素 3．澳大利亞研究人員最近開發(fā)出被稱為第五形態(tài)的固體碳，這種新的碳結(jié)構(gòu)稱作“納米泡沫”,它外形類似海綿，比重極小，并具有磁性。納米泡沫碳與金剛石的關(guān)系是（ ） A.同系物 B.同分異構(gòu)體 C.同位素 D．同素異形體 4．據(jù)報(bào)道，月球上有大量3He存在，以下關(guān)于3He的說(shuō)法正確的是 A. 是4He的同素異形體 B. 比4He多一個(gè)中子 C. 是4He的同位素 D. 比4He少一個(gè)質(zhì)子 5．下列敘述中正確的是 A．白磷轉(zhuǎn)化成紅磷是物理變化 B．白磷和紅磷是同素異形體 C．白磷的分子式為P D．白磷、紅磷的著火點(diǎn)不同，燃燒產(chǎn)物也不同 6．“神州六號(hào)”的成功發(fā)射，第二次實(shí)現(xiàn)了毛澤東主席當(dāng)年立下的“敢上九天攬?jiān)隆钡男坌膲阎?。長(zhǎng)征2號(hào)火箭承擔(dān)運(yùn)載“神六”的使命。氫化鋰、氘化鋰、氚化鋰可以作為啟動(dòng)長(zhǎng)征2號(hào)（CZ2F）火箭發(fā)射的優(yōu)良炸藥。下列說(shuō)法正確的是 A.LiH、LiD、LiT的摩爾質(zhì)量之比為1:2:3 B.它們都是強(qiáng)氧化劑 C.H、D、T之間互稱同素異形體 D.它們都是強(qiáng)還原劑 7．20世紀(jì)20年代起，就有人預(yù)言可能存在由4個(gè)氧原子組成的氧分子，但一直沒(méi)有得到證實(shí)。最近，意大利一所大學(xué)的科學(xué)家使用普通氧分子和帶正電的氧離子制造出了這種新型氧分子，并用質(zhì)譜儀探測(cè)到它的存在。你認(rèn)為這種氧分子是： A．氧氣的一種同素異形體 B．它的摩爾質(zhì)量為64 C．一種新的氧化物 D．一種新的化合物 8．氡是放射性稀有元素，氡氣吸入體內(nèi)有害健康。氡的原子序數(shù)是86，相對(duì)原子質(zhì)量是222?？茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn)某些放射性礦物分解放出的“錒射氣”是由質(zhì)子數(shù)86，質(zhì)量數(shù)219的原子組成。下列有關(guān)氡的說(shuō)法正確的是 A、氡氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度約是9.91g/L B、氡氣化學(xué)性質(zhì)較活潑，因此對(duì)人體有害 C、氡原子核外有7個(gè)電子層，最外層有8個(gè)電子 D、“錒射氣”是氡的同素異形體 9．最新科技報(bào)導(dǎo)，美國(guó)夏威夷聯(lián)合天文中心的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了新型氫微粒，這種新微粒是由3個(gè)氫原子核(只含質(zhì)子)和2個(gè)電子構(gòu)成，對(duì)于這種微粒，下列說(shuō)法中正確的是 A、是氫的一種新的同素異形體 B、是氫的一種新的同位素 C、它的組成可用H3表示 D、它比一個(gè)普通H2分子多一個(gè)氫原子核 10．1995年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予致力于研究臭氧層被破壞問(wèn)題的三位環(huán)境科學(xué)家。大氣中的臭氧層可濾除大量的紫外光，保護(hù)地球上的生物。氟利昂可在光的作用下分解，產(chǎn)生Cl原子，Cl 原子會(huì)對(duì)臭氧層產(chǎn)生長(zhǎng)久的破壞作用。有關(guān)反應(yīng)為 根據(jù)以上敘述，回答1~2小題： （1）在上述臭氧變成氧氣的反應(yīng)過(guò)程中，Cl 是 （2）O2和O3是 第二節(jié) 同分異構(gòu)現(xiàn)象（1 課時(shí)） 【教學(xué)目的】1.了解同分異構(gòu)體的概念，及其與幾個(gè)相近概念的辨析，使學(xué)生進(jìn)一步掌握同分異構(gòu)體的本質(zhì)和外延； 2.通過(guò)教師引導(dǎo)學(xué)生探討同分異構(gòu)體的寫法、分類，使學(xué)生能熟練掌握同分異構(gòu)體題型分析方法； 【教學(xué)重點(diǎn)】1.同分異構(gòu)體的概念，及其與幾個(gè)相近概念的辨析； 2.同分異構(gòu)體寫法。 【教學(xué)難點(diǎn)】同分異構(gòu)體寫法；對(duì)學(xué)生歸納整理能力的培養(yǎng) 【教學(xué)過(guò)程】 一、同分異構(gòu)現(xiàn)象 1、 化合物具有相同的化學(xué)式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。叫同分異構(gòu)現(xiàn)象， 2、具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。 同最簡(jiǎn)式，同分子量 分子式相同 同組成元素，同質(zhì)量分?jǐn)?shù)，同分子量 概念的內(nèi)涵 結(jié)構(gòu)不同 原子連接方式不同 原子的連接順序不同 不同物質(zhì) 3、相近概念辨析 同位素 同素異形體 同分異構(gòu)體 概念 略 略 略 研究對(duì)象 原子 單質(zhì) 化合物分子 結(jié)構(gòu) 電子層結(jié)構(gòu)相同 質(zhì)子數(shù)相同 中子數(shù)不同 單質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)不同 不同 物理性質(zhì) 不同 不同 不同 化學(xué)性質(zhì) 基本相同 不同 不一定相同 判斷規(guī)律 質(zhì)子數(shù)相同 中子數(shù)不同的原子 同一元素 不同單質(zhì) 同分子式 不同結(jié)構(gòu) 舉例 H D T O2與O3 1－丁烯 2－丁烯 二、常見的同分異構(gòu)體 C4H10 正丁烷和異丁烷 ， C4H8 1－丁烯和2－丁烯 C5H12 的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)式 碳原子數(shù) 同分異構(gòu)體數(shù) 4 2 ， 5 3， 6 5 ， 7 9 ， 8 18 ， 9 35 ， 10 75 ， 20 366319 〖結(jié)論〗烷烴同分異構(gòu)體的性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)不同。含支鏈越多，熔沸點(diǎn)越低，密度越小。 如：正戊烷＞異戊烷＞新戊烷 【課后練習(xí)】 1．下列分子式只表示一種物質(zhì)的是（ ） A.C3H8 B.C3H7Cl C.C2H6O D.C2H4O2 2．下列各組物質(zhì)不是同分異構(gòu)體的是（ ） B．H4SiO4和Si(OH)4 C．CH2=C(CH3)2和 3．下列各組物質(zhì)中互為同分異構(gòu)體的是（ ） A.1H與2H B.O2與O3 C.乙烯與丙烯 D.正丁烷與異丁烷 4．烴的一種同分異構(gòu)體只能生成一種一氯化物，該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式（分子式）可能是： A. C3H8 B. CH3-CH-CH3 C. CH3-C-CH3 D. CH3-C-CH2-CH3 1. CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 5．下列物質(zhì)中互為同分異構(gòu)體的是 （A）CH2＝CH2 和 CH2＝CH－CH3 （B）CH2＝CH－CH－CH3和CH3－CH＝CH2 CH3─CH─CH2─CH3 CH3 │ CH3─CH─CH3 CH3 │ （C）HCOOCH2CH3 和CH3CH2COOH （D） 和 6．下列各組物質(zhì) ① O2和O3 ② H2、D2、T2 ③ 12C和14C ④ CH3CH2CH2CH3 和 (CH3)2CH2CH3 ⑤乙烷和丁烷 ⑥ CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3 和 CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5 ⑦ 互為同系物的是__________，互為同分異構(gòu)體的是_____________， 互為同位素的是______，互為同素異形體的是__________，是同一物質(zhì)的是__________。 第三節(jié) 不同類型的晶體（1課時(shí)） 〖教學(xué)目的〗 1、了解離子晶體、分子晶體、原子晶體模型和性質(zhì)特點(diǎn) 2、理解離子晶體、分子晶體、原子晶體的晶體類型和性質(zhì)的關(guān)系 〖教學(xué)重點(diǎn)〗離子晶體、分子晶體、原子晶體的晶體類型和性質(zhì)的關(guān)系 〖教學(xué)過(guò)程〗 （復(fù)習(xí)）1、化合物的類型？化學(xué)鍵的種類和定義？ 固體：分為晶體和非晶體 晶體：有規(guī)則幾何外形的固體，構(gòu)成晶體的微粒有規(guī)律排列。構(gòu)成晶體的粒子有分子、離子和原子。 一、離子晶體 1、定義：陰陽(yáng)離子按一定的方式有規(guī)律排列成的離子化合物。 （1）離子晶體中存在離子鍵。 （2）組成微粒：陰陽(yáng)離子。 （3）例：NaCl－每個(gè)Na+周圍有六個(gè)Cl-每個(gè)Cl-周圍有六個(gè)Na+ CsCl－每個(gè)Cs+周圍有8個(gè)Cl-每個(gè)Cl-周圍有8個(gè)Cs+ (4)說(shuō)明：1、式2、表示晶體中化學(xué)式，非分子離子個(gè)數(shù)比，無(wú)自由移動(dòng)的離子。 2、物理性質(zhì) 硬度高，密度大，熔沸點(diǎn)高，難揮發(fā)，不導(dǎo)電,易溶于極性溶劑。 二、分子晶體：如CO2 1、觀察干冰晶體結(jié)構(gòu)，試分析:與二氧化碳分子距離最近且相等的二氧化碳分子有_12_____個(gè)，每個(gè)晶胞平均占有__14___個(gè)CO2分子 （1）定義：分子間以分子間的作用力結(jié)合的晶體。 （2）組成微粒：分子 （3）作用力：分子間的作用力。 （4）物性：由于分子間的作用力較小，所以分子晶體有較低的熔沸點(diǎn)、較小的硬度，不導(dǎo)電。 2、熔沸點(diǎn)比較：（1）組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，分子間的作用力增大，它們的熔沸點(diǎn)也升高。（2）氫鍵出現(xiàn)反常。 【思考】CO2和SiO2一些物理性質(zhì)如下表所示，通過(guò)比較判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體？ 熔 點(diǎn) 沸 點(diǎn) 熔 點(diǎn) 干 冰（CO2） -56.2℃ -78.4℃ SiO2 1723℃ 2230℃ 三、原子晶體 金剛石 1、定義：相鄰原子間以共價(jià)鍵結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。 2、常見的原子晶體：金剛石、SiO2、SiC、晶體硅。 3、組成微粒：原子。 4、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）：有正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鍵角109。28，，有非平面的六元環(huán)。 （2）原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合，不出現(xiàn)單個(gè)分子。如：SiO2為化學(xué)式，而非分子式。 5、物性：熔沸點(diǎn)高，硬度大,難溶解，一般不導(dǎo)電。 【小結(jié)】 1、離子晶體、分子晶體、原子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的比較： 晶體類型 離子晶體 分子晶體 原子晶體 結(jié) 構(gòu) 構(gòu)成晶體微粒 陽(yáng)陰離子 分子 原子 粒子間相互作用 離子鍵 分子間作用力 共價(jià)鍵 性 質(zhì) 硬度 較大 較小 很大 熔沸點(diǎn) 較高 較小 很高 導(dǎo)電性 固體不導(dǎo)電，熔化和溶于水后能導(dǎo)電 固態(tài)和熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電 不導(dǎo)電 溶解性 有些易溶于水等 相似相溶 難溶于常見溶劑 【拓展視野】液晶 【課后練習(xí)】 1、實(shí)現(xiàn)下列變化時(shí)，需克服相同類型作用力的是 (A)食鹽和冰的熔化 (B)金剛石和晶體硅的熔化 (C)二氧化硅和干冰的熔化 (D)純堿和燒堿的熔化 2、下列各組物質(zhì)的晶體中化學(xué)鍵類型相同，晶體類型也相同的是 (A)SO2和SiO2 (B)CO2和H2 (C)NaCl和HCl (D)CCl4和KCl 3、下列各分子結(jié)構(gòu)中所有原子都滿足最外層為8電子結(jié)構(gòu)的是 A、六氟化硫 B、二氟化氙 C、三氟化硼 D、光氣(COCl2) 4、有關(guān)晶體的下列說(shuō)法中正確的是 A.晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定 B.原子晶體中共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高 C.冰熔化時(shí)水分子中共價(jià)鍵發(fā)生斷裂 D.氯化鈉熔化時(shí)離子鍵未被破壞 5、關(guān)于晶體的下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．原子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高 B在晶體中只要有陽(yáng)離子就一定有陰離子 C．在晶體中只要有陰離子就一定有陽(yáng)離子D．分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低 6、碳化硅(SiC)的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種晶體①金剛石、②晶體硅、③碳化硅中，它們的熔點(diǎn)從高到低的順序是 A. ①③② B. ②③① C. ③①② D. ②①③ 7、下列物質(zhì)為固態(tài)時(shí)，必定是分子晶體的是 A.　酸性氧化物　　B.　非金屬單質(zhì)　　　C.　堿性氧化物　　D.　含氧酸 8、實(shí)現(xiàn)下列變化時(shí)，需克服相同類型作用力的是 ( ) A. 二氧化硅和干冰的熔化 B. 液溴和液汞的氣化 C. 食鹽和冰的熔化 D. 純堿和燒堿的熔化 9、能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的原子晶體是　　　　　　　　　　　　　　　　　?。ā　。? A、鋁 B、金剛石 C、硅 D、二氧化硅 10．下列各組物質(zhì)各自形成的晶體，均屬于分子晶體的化合物是　　　　　　　?。ā　。? A NH3，HD，C10H8 B PCl3，CO2，H2SO4　C SO2，SiO2，P2O5 D CCl4，Na2S，H2O2 11、 下列物質(zhì)屬于分子晶體的化合物是　　　　　　屬于原子晶體的單質(zhì)是　　　　　 A 石英 B硫磺 C 干冰　 D 食鹽 E 金剛石 F剛玉 G二氧化硅 H干冰 12、xx年美國(guó)《科學(xué)》雜志報(bào)道：在40GPa高壓下，用激光器加熱到1800K，人們成功制得了原子晶體干冰，下列推斷正確的是 A、 原子晶體干冰有很高的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)，有很大的硬度 B、原子晶體干冰易氣化，可用作制冷材料 C、原子晶體干冰硬度大，可用作耐磨材料 D、每摩爾原子晶體干冰中含2mol C—O鍵 13、共價(jià)鍵、金屬鍵、離子鍵和分子間作用力都是構(gòu)成物質(zhì)微粒間的不同相互作用，含有上述中兩種相互作用的晶體是 A、SiO2晶體 B、CCl4晶體 C、NaCl晶體 D、NaOH晶體 14、直線交點(diǎn)處的圓圈為NaCl晶體中Na+離子或Cl-離子所處的位置。這兩種離子在空間三個(gè)互相垂直的方向上都是等距離排列的。 ⑴請(qǐng)將其中代表Na+離子的圓圈涂黑(不必考慮體積大小)，以完成NaCl晶體的結(jié)構(gòu)示意圖。 ⑵晶體中，在每個(gè)Na+離子的周圍與它最接近的且距離相等的Na+離子共有________個(gè)。 ⑶晶體中每一個(gè)重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元叫晶胞。在NaCl晶胞中正六面體的頂點(diǎn)上、面上、棱上的Na+或Cl-離子為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有。一個(gè)晶胞中，Cl-離子的個(gè)數(shù)等于______，即___________________(填計(jì)算式)，Na+離子的個(gè)數(shù)等于_______，即___________________(填計(jì)算式)。 ⑷設(shè)NaCl的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，食鹽晶體的密度為ρg/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA。食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離為___ __ _____cm。