1、自主探究精要解读实验探究第三单元从微观结构看物质的多样性自主探究精要解读实验探究1通过碳元素几种同素异形体的结构与性质的学习，使学生了解同素异形现象，让学生感受同种元素可以形成不同的单质。2通过对正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚结构模型的观察与思考，使学生了解有机物的同分异构现象。3通过列表比较的方法，使学生了解不同类型的晶体在结构、构成微粒、物理性质等方面的差异。4通过同素异形现象、同分异构现象、不同类型的晶体等学习，让学生认识物质的多样性与微观结构的关系。自主探究精要解读实验探究1金刚石是由什么元素组成的？石墨是由什么元素组成的？他们的物理性质是否相同？提示 都是碳元素组成，物理性质不同，且相
2、差较大。2含碳化合物种类繁多的原因有哪些，试说明其中一点。提示 碳原子连接方式的多样性。3根据构成微粒的不同，你知道化合物有哪些种类吗？提示 离子化合物、共价化合物等。自主探究精要解读实验探究1.概念：元素形成几种的现象叫同素异形现象，这些单质互称为该元素的。2.举例：碳元素的同素异形体有等。金刚石晶体中每个碳原子与个碳原子以结合，形成空间网状结构；而石墨晶体为状结构，层内碳原子间以结合，每一层内碳原子排列成平面正六边形，层间碳原子间存在；C60是由60个碳原子形成的封闭笼状，形似足球，人们把它称为。臭氧与、红磷与互称同素异形体。笃学一同素异形现象同一种不同单质同素异形体金刚石、石墨、富勒烯四
3、共价键层共价键分子间作用力分子足球烯氧气白磷自主探究精要解读实验探究1.概念：化合物具有的分子式但具有结构的现象，叫同分异构现象，这些化合物互称为同分异构体。2.举例：如正丁烷和异丁烷分子式都为，而它们的分子结构，它们互为。乙醇和也互为同分异构体。笃学二同分异构现象相同不同C4H10不同同分异构体甲醚自主探究精要解读实验探究1.概念：晶体是具有的固体。2.分类：构成晶体的微粒可以是等。由于构成微粒及微粒作用的不同，可将晶体分为、金属晶体。3.离子晶体：离子化合物中的按一定的方式有规则地排列形成的晶体，微粒间的作用力是。4.分子晶体：干冰、冰等由构成的物质所形成的晶体通常称为分子晶体。分子晶体是
4、分子之间依靠按一定规则排列形成的。笃学三不同类型的晶体规则几何外形离子、分子、原子原子晶体离子晶体分子晶体阴、阳离子离子键分子分子间作用力自主探究精要解读实验探究5.原子晶体：相邻原子间以相结合而形成空间网状结构的晶体，称为原子晶体。6.不同类晶体熔沸点的比较：一般情况下，。共价键原子晶体 离子晶体分子晶体自主探究精要解读实验探究【慎思1】金刚石和石墨都是由碳元素组成的，为何存在物理性质的差异？提示金刚石和石墨晶体中碳原子的成键方式和排列方式不同。【慎思2】同素异形体之间物理性质和化学性质是否相同？同素异形体之间的相互转化是化学变化还是物理变化？提示(1)同素异形体的物理性质不同，化学性质相似
5、。(2)不同的单质间的转化属于化学变化。【慎思3】12C、14C、C60互为同素异形体，对吗？提示不对，同素异形体指的是同种元素组成的不同单质之间，而12C、14C是原子，不是单质。自主探究精要解读实验探究【慎思4】对比正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚的结构式，概述同分异构体形成的原因。提示分子中原子的成键方式和连接顺序的不同，造成了同分异构现象。自主探究精要解读实验探究【慎思5】教材表110列出了几种晶体的熔点、硬度。联系它们所属的晶体类型，体会四类晶体的性质特点。提示 通过观察，我们发现除了金属晶体之间的差异较大，其他三种晶体，同一类晶体之间的性质有一定的相似性，不同类晶体之间的性质有一定的差
6、异。观察熔点、硬度，可以得出熔点、硬度由高到低顺序一般是：原子晶体离子晶体分子晶体。而金属晶体的熔、沸点差别较大，如钨的熔点高达3 410，比原子晶体SiO2的熔点还高，而Na的熔点很低，比一些分子晶体的熔点还低。自主探究精要解读实验探究同位素、同素异形体和同分异构体的比较同分异构体同位素同素异形体同分异构体定义原子里具有相同质子数和不同的中子数的同一元素的原子互称同位素由同种元素形成的不同单质叫做这种元素的同素异形体分子式相同，但结构不同的化合物互称为同分异构体相同点质子数相同，皆为原子元素种类同，皆为单质分子式同，皆为化合物自主探究精要解读实验探究不同点中子数不同，原子种类不同分子内原子个
7、数不同，或原子结合方式不同分子内原子的连接方式不同研究对象原子单质有机化合物实例12C、13C、14C；1H、2H、3H等 金刚石、石墨、C60；红磷、白磷；O2、O3等 正丁烷、异丁烷等。自主探究精要解读实验探究【例1】下列各组物质中，互为同分异构体的是_，互为同素异形体的是_，互为同位素的是_。35Cl和37ClC60和金刚石 O3和O2CCl4和CHCl3CH3CH2CH2CH2CHCH3和CH3CH2CH2CHCH2CH3CH3CH2CH3和CH3CH2OHCH3CH3自主探究精要解读实验探究解析是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子，属于同位素；是同一元素组成的不同单质，属于同
8、素异形体；与相似；、是分子式不同的化合物，属于不同种分子；是分子式相同、分子结构不同的物质，属于同分异构体。答案 自主探究精要解读实验探究在对这几个概念进行区别时，要明确它们对应的微粒：同位素是指不同原子间，同素异形体是指不同的单质间，同分异构体是指化合物之间，然后根据概念进行区别。自主探究精要解读实验探究【体验1】下列物质是同分异构体的是()。ACH3CH2CH2CH3B.CH3CH2CH(CH3)CH3CCH3CH(CH3)CH2ClDCH3CH2CH2CH2Cl解析本题考查对同分异构体概念的理解，C、D分子式相同但结构式不同，所以互为同分异构体。答案 CD自主探究精要解读实验探究四种晶体
9、的比较晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体概念阴、阳离子通过离子键形成的晶体原子间通过共价键形成空间网状结构的晶体分子间通过分子间作用力形成的晶体 组成微粒 阴、阳离子原子分子微粒间作用离子键共价键分子间作用力或氢键自主探究精要解读实验探究熔沸点较高很高较低差别大导电性不导电(水中或熔化时可导电)不导电不导电导电熔化时破坏的作用离子键共价键分子间作用力或氢键实例NaCl、NaOH、Na2O金刚石、SiO2干冰、冰钠、镁、铝、铁自主探究精要解读实验探究【例2】下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是()。ASO2和SiO2BCO2和H2CNaCl和HCl DCCl4和KOH解
10、析先根据化学键、晶体结构等相关知识判断出各自的化学键类型和晶体类型。A中都含共价键，但SO2是分子晶体，SiO2是原子晶体；B中都是含共价键的分子晶体，符合题意；C中NaCl为离子晶体，含离子键，HCl为分子晶体，含共价键；D中 CCl4含共价键，KOH含共价键，也含有离子键，分别为分子晶体和离子晶体。答案 B自主探究精要解读实验探究此类问题主要考查对化学键类型、晶体类型的判断。要注意含共价键的晶体可能是分子晶体、原子晶体，还可能是离子晶体。自主探究精要解读实验探究【体验2】下列各组物质在变化时，所克服的微粒间作用力属于同种类型的是()。A金刚石和晶体硫熔融B石墨和食盐熔化C晶体碘和晶体二氧化
11、碳的升华D冰和硝酸钠的熔化解析首先判断各种物质所属的晶体类别，然后再分析变化所需克服的作用力，本题实为晶体类型的判断问题。C项均为分子晶体，升华时均克服分子间作用力。答案 C自主探究精要解读实验探究1先看晶体的类型不同晶体类型的物质其熔点的一般规律为：原子晶体离子晶体分子晶体；但是要注意金属晶体的熔、沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞、铯等。2同一晶体类型的物质，需比较晶体内部结构粒子间作用力，作用力越大，熔沸点越高(1)原子晶体：要比较共价键的强弱，一般地说，原子半径越小，形成共价键的键长越短，键能越大，其晶体熔沸点越高。如熔点：金刚石碳化硅晶体硅。熔沸点高低判断自主探究精要解读实验
12、探究(2)离子晶体：要比较离子键的强弱，一般地说，阴、阳离子的电荷数越大，离子半径越小，则离子间作用就越强，其离子晶体熔沸点越高。如熔点：MgOMgCl2NaClKCl。(3)分子晶体：含有氢键的分子晶体，熔沸点较高。若无氢键，且组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高，如：熔沸点：HIHBrHCl。由上述可知，同类晶体熔沸点比较思路为：原子晶体共价键键能键长原子半径；分子晶体分子间作用力相对分子质量；离子晶体离子键强弱离子所带电荷多少、离子半径。自主探究精要解读实验探究3常温常压下状态(1)熔点：固体物质液态物质；(2)沸点：液态物质气态物质。自主探究精要解读实验探究【例3】下列物
13、质的熔、沸点高低顺序中，正确的是()。A金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅BCI4CBr4CCl4CF4CMgOO2N2H2OD金刚石生铁纯铁钠解析A中同属原子晶体，熔沸点高低主要看共价键强弱，显然晶体硅碳化硅，A错误；B中都是组成结构相似的分子晶体，熔沸点高低取决于相对分子质量的大小，B正确；C中水在常温下是液体，很明显H2OO2N2，C错误；D中生铁为铁合金，熔点低于纯铁，错误。答案 B自主探究精要解读实验探究比较熔沸点高低，要先判断物质的类别，然后采用对应的规律进行比较。当然有时要注意一些特例：离子晶体熔点不一定低于原子晶体，如MgO为3 073，SiO2为1 723；金属晶体的熔点不一定低于原
14、子晶体，如W的高达3 410；金属晶体的熔点不一定高于分子晶体，如Hg常温下呈液态，而S、I2、P4常温下呈固态。合金的熔点低于各成分金属的熔点。自主探究精要解读实验探究【体验3】有关晶体的下列说法中正确的是()。A分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定B原子晶体中共价键越强，熔点越高C冰融化时水分子中共价键发生断裂D氯化钠熔化时离子键未被破坏自主探究精要解读实验探究解析 分子的稳定性强弱，只与分子内所含化学键的强弱有关，而与分子间作用力无关，化学键越强，含该键的分子就越稳定，A不正确；原子晶体中共价键越强，熔点越高，B正确；冰是由水分子形成的分子晶体，融化时破坏的是分子间作用力，C不正确；氯
15、化钠是由Na和Cl构成的离子晶体，在熔化时离子键被破坏，D不正确。答案 B自主探究精要解读实验探究实验探究七 晶体类型的判断方法1依据物质的分类判断(1)金属氧化物(如K2O等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)都是分子晶体。(3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；化合物有碳化硅、二氧化硅等。(4)金属单质(除汞外)与合金是金属晶体。自主探究精要解读实验探究2依据晶体的物理性质不同进行判断(1)熔沸点较高，硬度较大，熔化时能导
16、电，一般为离子晶体；(2)熔沸点更高，硬度更大，一般不导电、耐高温、耐磨，一般为原子晶体；(3)熔沸点低，硬度小，一般不导电，一般为分子晶体，但也有部分(如酸和部分气态氢化物)溶于水导电；(4)熔沸点较高(Hg除外)，硬度较大，能导电，一般为金属晶体。3依据晶体的组成不同进行判断(1)晶体中有阴、阳离子的一般为离子晶体；(2)晶体是由分子构成的一般为分子晶体。自主探究精要解读实验探究【案例1】支持固体氨是分子晶体的事实是()。A氮原子不能形成阳离子B氮离子不能单独存在C常温下氨是气态物质D氨极易溶于水解析分子晶体之间的结合力为很弱的分子间作用力，所以分子晶体的熔沸点都比较低，物质在气体状态下，
17、熔沸点最低，所以常温下氨是气态物质能够说明固体氨是分子晶体。答案 C自主探究精要解读实验探究【案例2】下列数据是各物质的熔点()：据此做出下列判断，其中错误的是 ()。A表中Al的化合物的晶体中有离子晶体B只有BCl3和干冰是分子晶体C同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体NaClNa2OAlF3AlCl3BCl3Al2O3CO2SiO28019201 2911901092 073571 723自主探究精要解读实验探究解析 一般来讲，原子晶体的熔点很高，通常在几千度；离子化合物的熔点较高，通常在几百摄氏度以上，而分子晶体的熔点则较低。从表格中数据分析，AlF3的熔点1 291，Al2O3的熔点为2 073，二者应为离子晶体，而AlCl3的熔点只有190，应为分子晶体，所以A项正确，BCl3的熔点为109，CO2的熔点为57，二者为分子晶体，B项错误；同族的C和Si所形成的氧化物中，CO2的熔点只有57，则为分子晶体，而SiO2的熔点为1 723，应为原子晶体，所以C项正确；Na和Al不同族，它们的氧化物形成的晶体类型都为离子晶体，故D项正确。答案B
