高中化學(xué)蘇教版 (2019)必修 第一冊第三單元 從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性導(dǎo)學(xué)案

這是一份高中化學(xué)蘇教版 (2019)必修 第一冊第三單元 從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性導(dǎo)學(xué)案，共11頁。
1．以碳、氧元素的同素異形體為例，認識同素異形現(xiàn)象。
2．以C4H10和C2H6O為例，認識同分異構(gòu)現(xiàn)象。
3．了解一些物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。
圖說考點
學(xué)業(yè)基礎(chǔ)——自學(xué)·思記·嘗試
[新知預(yù)習(xí)]
1．同素異形現(xiàn)象
(1)同素異形現(xiàn)象：同一種________能夠形成幾種不同的________的現(xiàn)象。如碳元素可形成的單質(zhì)有________、________、足球烯等。
(2)同素異形體：同一種元素能夠形成幾種不同的單質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為同素異形現(xiàn)象。這些單質(zhì)之間互稱為該元素的同素異形體。如氧的同素異形體有________、________。
(3)常見的同素異形體
①碳的同素異形體
②氧的同素異形體
2.同分異構(gòu)現(xiàn)象
(1)同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具有________的分子式，但具有________結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象。
(2)同分異構(gòu)體： ________相同而________不同的________互稱為同分異構(gòu)體。如正丁烷和異丁烷。
(3)正丁烷和異丁烷比較
(4)乙醇和二甲醚比較
[即時自測]
1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”
(1)18O和16O互稱為同素異形體。( )
(2)碳單質(zhì)的同分異構(gòu)體有金剛石、石墨和C60。( )
(3)

(4)CH3CH===CH2與互為同分異構(gòu)體。( )
(5)足球烯和石墨烯的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化。( )
(6)同分異構(gòu)體一定具有相同的相對分子質(zhì)量。( )
(7)同分異構(gòu)體之間物理性質(zhì)一定不同，化學(xué)性質(zhì)一定相同。( )
2．下列物質(zhì)中互為同素異形體的是( )
①C60和石墨 ②白磷和紅磷 ③H2O和D2O ④N2和N60 ⑤612C和613C
⑥CH2===CH—CH2—CH3和CH3—CH===CH—CH3
A．①②④⑥ B．②③④
C. ①③⑤⑥ D．①②④
3．下列各對物質(zhì)中，屬于同分異構(gòu)體的是( )
A.1H、2H、3H
B.干冰和CO2
4．科學(xué)家用O2 和18 O2+制造出了一種新型氧分子O4，下列敘述正確的是( )
A.16O、18 O2+都是氧元素的同位素
B.O2、O2+、O4都是氧元素的同素異形體
C.O4是新型的氧化物
D.制造O4的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)
核心素養(yǎng)——合作·探究·分享
提升點1 同素異形體的判斷
例1 下列各項描述的判斷正確的是( )
狀元隨筆 (1)純凈物與混合物的區(qū)別：
純凈物——由同種分子(或同種成分)構(gòu)成的物質(zhì)；混合物——由不同種分子(或不同種成分)構(gòu)成的物質(zhì)。
而由同一元素組成的物質(zhì)可能為純凈物，如O2；也可能為混合物，如O2與O3。
(2)同素異形體之間是不同的物質(zhì)，其相互轉(zhuǎn)化為化學(xué)變化。
[提升1] C(石墨)一定條件C(金剛石)，該過程屬于________變化，________(填“有”或“無”)化合價變化，________(填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng)。
關(guān)鍵能力
同素異形現(xiàn)象
(1)產(chǎn)生同素異形現(xiàn)象的原因
①組成分子的原子個數(shù)不同，如氧氣(O2)和臭氧(O3)。
②晶體中原子的成鍵方式和排列方式不同，如金剛石和石墨。
(2)同素異形體的“同”“異”的含義
①“同”——指元素相同；
②“異”——指形成單質(zhì)不同，結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)有差異。
(3)同素異形體的“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”
①同素異形體的結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)存在差異。
②物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)有的相似，有的相差較大。
(4)有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的反應(yīng)不一定為氧化還原反應(yīng)，如3O2 2O3。
提升點2 同分異構(gòu)現(xiàn)象
例2 (1)互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)一定具有的是________，一定不會具有的是________。
A．相同的分子式
B．相同的結(jié)構(gòu)
C．相似的化學(xué)性質(zhì)
D．相同的相對分子質(zhì)量
(2)下列物質(zhì)中與異戊烷屬于同分異構(gòu)體的是________。
A．CH3—CH2—CH2—CH2—CH3


狀元隨筆 分子式相同是判斷是否為同分異構(gòu)體的前提。
[提升2] 下列各組物質(zhì)中，兩者互為同分異構(gòu)體的是( )
①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O
②NH4CNO與CO(NH2)2
③
④
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
關(guān)鍵能力
四角度認識同分異構(gòu)體
(1)從物質(zhì)看：互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)只能是化合物。它們之間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化，若共存則為混合物。
(2)從分子式看：互為同分異構(gòu)體的化合物，其分子式相同，相對分子質(zhì)量也相同，但相對分子質(zhì)量相同的化合物分子式不一定相同，如甲酸(HCOOH)和乙醇(CH3CH2OH)的相對分子質(zhì)量均為46。
(3)從結(jié)構(gòu)看：互為同分異構(gòu)體的化合物，空間結(jié)構(gòu)不同。
(4)從性質(zhì)看：互為同分異構(gòu)體的化合物，物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)可能相似。
學(xué)考評價——夯實·測控·演練
1.(雙選)下列說法正確的是( )
A．一種元素不一定只組成一種單質(zhì)
B．一種單質(zhì)可以由幾種元素組成
C．同種元素組成的不同單質(zhì)性質(zhì)是不完全相同的
D．由碳元素組成的單質(zhì)都是黑色的
2．下列敘述中，說明金剛石和石墨是同素異形體的是( )
A．它們都是熔、沸點很高的晶體
B．它們都是不溶于水的單質(zhì)
C．二者是不同的單質(zhì)，在一定條件下能相互轉(zhuǎn)化
D．二者的結(jié)構(gòu)不同，但化學(xué)性質(zhì)相同
3．澳大利亞研究人員開發(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，密度極小，并且有磁性。納米泡沫碳與金剛石的關(guān)系是( )
A．同一物質(zhì) B．同分異構(gòu)體
C．同位素 D．同素異形體
4．(雙選)白磷在高壓下隔絕空氣加熱后急速冷卻，可得鋼灰色固體——黑磷，其轉(zhuǎn)化過程如下：白磷黑磷，黑磷性質(zhì)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)與石墨相似。下列敘述正確的是( )
A．黑磷與白磷互為同素異形體
B．黑磷能導(dǎo)電
C．白磷轉(zhuǎn)化為黑磷是物理變化
D．黑磷能在空氣中自燃
5．下列敘述正確的是( )
A．具有相同的相對分子質(zhì)量和不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象
B．具有相同的相對分子質(zhì)量的物質(zhì)一定具有相同的分子式
C．相對分子質(zhì)量相同而結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)互稱為同分異構(gòu)體
D．互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)是不同的物質(zhì)
6．下列二者之間是同分異構(gòu)體關(guān)系的是( )
A．
B．金剛石和石墨
C．
D．O3和O2
7．下列物質(zhì)中，互為同分異構(gòu)體的有________；互為同素異形體的有________；屬于同位素的有________；屬于同一種物質(zhì)的有________。
練后感悟
有關(guān)同分異構(gòu)體的“三組一定和不一定”
(1)分子式相同，一定有相同的相對分子質(zhì)量，反之不一定成立。
(2)分子式相同，一定有相同的最簡式，反之不一定成立。
(3)分子式相同，一定有相同的元素的質(zhì)量分數(shù)，反之不一定成立。
第三單元 從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性
第1課時 同素異形現(xiàn)象 同分異構(gòu)現(xiàn)象
學(xué)業(yè)基礎(chǔ)
新知預(yù)習(xí)
元素 單質(zhì) 金剛石 石墨 O2 O3 4
網(wǎng)狀 六邊形 eq \(□,\s\up1(10)) 足球烯 eq \(□,\s\up1(11)) 共價鍵 eq \(□,\s\up1(12)) 共價鍵 eq \(□,\s\up1(13)) 分子間作用力 eq \(□,\s\up1(14)) 共價鍵 eq \(□,\s\up1(15)) 大 eq \(□,\s\up1(16)) 軟 eq \(□,\s\up1(17)) 導(dǎo)電 eq \(□,\s\up1(18)) 淡藍 eq \(□,\s\up1(19)) 相同 eq \(□,\s\up1(20)) 不同 eq \(□,\s\up1(21)) 分子式 eq \(□,\s\up1(22)) 結(jié)構(gòu) eq \(□,\s\up1(23)) 化合物 eq \(□,\s\up1(24)) C4 H10 eq \(□,\s\up1(25)) C4H10 eq \(□,\s\up1(26)) eq \(□,\s\up1(27)) eq \(□,\s\up1(28)) C2H6O eq \(□,\s\up1(29)) C2H6O eq \(□,\s\up1(30)) eq \(□,\s\up1(31)) eq \(□,\s\up1(32)) 78 ℃
即時自測
1．答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)×
2．解析：同素異形體是同一元素形成的不同單質(zhì)之間的互稱。
答案：D
3．解析：和屬于同一種物質(zhì)。
答案：D
4．解析：18 O2+不是原子而是一種離子，與16O不是氧元素的同位素，A錯誤； O2+不是單質(zhì)，B錯誤；含有兩種元素，其中一種是氧元素的化合物才是氧化物，C錯誤； O2+和O4中氧元素的化合價不同，制造O4的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，D正確。
答案：D
核心素養(yǎng)
例1 【解析】 氧氣和臭氧都是由氧元素組成的單質(zhì)，它們的混合氣體屬于混合物，A錯；N4只含有一種元素，是一種新單質(zhì)，不屬于化合物，B錯；紅磷和白磷屬于同素異形體，同素異形體之間的轉(zhuǎn)化均是化學(xué)變化，C正確；納米泡沫碳和金剛石是由碳元素組成的不同種單質(zhì)，互為同素異形體，D錯。
【答案】 C
提升1 解析：石墨與金剛石互為同素異形體，二者轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化，反應(yīng)中元素化合價不變，不是氧化還原反應(yīng)。
答案：化學(xué) 無 不是
例2 【解析】 (1)同分異構(gòu)體分子式相同，故相對分子質(zhì)量相同，結(jié)構(gòu)不相同，化學(xué)性質(zhì)可能相似也可能不同。(2)同分異構(gòu)體分子式應(yīng)相同，故C錯誤；同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)應(yīng)不相同，而D選項中的物質(zhì)與異戊烷結(jié)構(gòu)相同，屬于同一物質(zhì)。
【答案】 (1)AD B (2)AB
提升2 解析：分子式必須相同而結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)才互稱為同分異構(gòu)體。①中化學(xué)式不同，CuSO4為離子化合物，并無分子存在。②③④各組中，兩者分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同，故兩者互為同分異構(gòu)體。
答案：B
學(xué)考評價
1．答案：AC
2．答案：C
3．答案：D
4．解析：黑磷也是磷元素組成的單質(zhì)，A正確；黑磷結(jié)構(gòu)與石墨相似，類比石墨的導(dǎo)電性，B正確；白磷、黑磷是不同的物質(zhì)，C錯誤；黑磷性質(zhì)穩(wěn)定，D錯誤。
答案：AB
5．答案：D
6．解析：A項中兩物質(zhì)的分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體；B、D兩項中的物質(zhì)互為同素異形體；C項中兩物質(zhì)的分子式不同，結(jié)構(gòu)也不同，是不同物質(zhì)。
答案：A
7．解析：②⑦與⑤⑧?互為同分異構(gòu)體；③和⑩互為同素異形體；⑨和?互為同位素；①和④，②和⑦，⑤⑧和?屬同一種物質(zhì)。
答案：②⑦與⑤⑧? ③和⑩ ⑨和? ①和④、②和⑦、⑤⑧和?
單質(zhì)
金剛石
石墨
C60
結(jié)構(gòu)特點
每個碳原子與相鄰的________個碳原子以共價鍵結(jié)合，形成空間________結(jié)構(gòu)
層狀結(jié)構(gòu)，每一層內(nèi)碳原子排列成平面________，一個個六邊形排成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，層間存在分子間作用力
由60個碳原子形成的封閉籠狀分子、形似足球，人們又稱它為“________”
作用力
碳原子間全部通過______結(jié)合
每一層內(nèi)碳原子間通過________結(jié)合，層間存在________
C60分子間存在分子間作用力，C60分子內(nèi)碳原子與碳原子之間通過________結(jié)合，有C—C和C===C
物理性質(zhì)
顏色狀態(tài)
無色透明的正八面體固體
灰黑色、有金屬光澤、不透明、細鱗片狀固體
棕黑色固體
硬度
很________
質(zhì)________
很小
熔、沸點
很高
很高
低
導(dǎo)電性
不導(dǎo)電
________
半導(dǎo)體
化學(xué)性質(zhì)
相似
轉(zhuǎn)化
單質(zhì)
顏色狀態(tài)
氣味
化學(xué)性質(zhì)
轉(zhuǎn)化
氧氣(O2)
無色氣體
無味
相似氧化性：O3>O2
3O2 2O3
臭氧(O3)
______
色氣體
魚腥味
名稱
正丁烷
異丁烷
分子式
________
________
結(jié)構(gòu)式
________
________
沸點
－0.5 ℃
－11.7 ℃
乙醇
二甲醚
分子式
________
________
結(jié)構(gòu)式
________
________
沸點
________
－23 ℃
描述
結(jié)論
A
由同種元素組成的物質(zhì)一定是純凈物
正確
B
科學(xué)家最近合成了一種新型的化合物N4
正確
C
紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是物理變化
錯誤
D
納米泡沫碳和金剛石是同素異形體
錯誤