高中化学苏教版 (2019)必修 第一册专题5 微观结构与物质的多样性第三单元 从微观结构看物质的多样性教学课件ppt

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第一册专题5 微观结构与物质的多样性第三单元 从微观结构看物质的多样性教学课件ppt，共37页。PPT课件主要包含了内容索引，课前篇素养初探，课堂篇素养提升，素养目标，四种晶体的比较等内容，欢迎下载使用。

1.了解不同类型晶体的构成和性质。2.以不同类型的晶体为例,认识物质的多样性与微观结构的关系,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
【知识铺垫】1.干冰晶体中存在的作用力有分子间作用力和共价键,干冰升华时破坏分子间作用力,使二氧化碳气体聚集为干冰的作用力为分子间作用力。2.氯化钠晶体受热熔融破坏的作用力为离子键,氯化氢气体溶于水时破坏的作用力是共价键。
【必备知识】1.晶体、非晶体的判断晶体具有规则几何外形、有固定的熔点。用X射线进行晶体的衍射实验时发现,构成晶体的微粒在空间呈有规则的重复排列,晶体规则的几何外形是其内部构成微粒有规则排列的结果。非晶体一般没有规则的几何外形,没有固定的熔点。
2.几类常见的晶体(1)构成离子晶体的微粒是阴、阳离子,离子晶体中阴、阳离子以离子键相结合,离子化合物属于离子晶体,离子晶体的熔点一般比较高。(2)分子晶体的构成微粒是分子,分子间通过分子间作用力聚集为晶体,分子晶体的熔点低。(3)共价晶体是原子间通过共价键结合成的具有空间网状结构的晶体。共价晶体的构成微粒为原子,常见的共价晶体有石英、晶体硅、金刚石、金刚砂、碳化硅、氮化硅等,其共同特点是熔点高,硬度大。(4)固态的金属单质属于金属晶体,其物理通性为有金属光泽、能导电和传热,有延展性。
【正误判断】判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)有规则几何外形的固体一定为晶体。(　　)(2)判断物质是否晶体可通过X射线衍射实验。(　　)(3)晶体中的构成微粒有规则的重复排列。(　　)(4)晶体中的金属原子、非金属原子按一定规则形成离子晶体。(　　)(5)分子依靠分子间作用力形成的晶体是分子晶体。(　　)(6)原子间通过共价键形成的空间网状结构的晶体属于共价晶体。(　　)(7)金属晶体的通性是能导电和传热,有延展性。(　　)(8)液晶兼有液体和晶体的部分性质。(　　)
【问题探究】1.下图是几种不同的晶体,它们在外观上有何特点?晶体外观为什么有这种特点?
提示 晶体有规则的几何外形,因为晶体内部微粒有规则重复排列。2.固态物质都是晶体吗?判断的方法有哪些?提示 不是,有些固态物质是晶体,有些是非晶体。可通过物质有无固定熔点或通过X射线衍射实验进行判断。
【深化拓展】1.固态物质的分类固态物质有晶体与非晶体之分,晶体内部微粒在三维空间呈有规则的重复排列。2.晶体的三个特征(1)晶体有规则的几何外形;(2)晶体有固定的熔点;(3)晶体有各向异性的特点。3.判断固态物质是否为晶体最可靠的方法是X射线衍射实验。
【素能应用】典例1下列说法正确的是(　　)A.区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验B.共价晶体的原子间只存在共价键,而分子晶体内只存在范德华力C.晶体在受热熔化过程中一定存在化学键的断裂D.非金属元素的原子间只形成共价键,金属元素的原子与非金属元素的原子间只形成离子键
答案 A解析 X射线衍射实验是区分晶体和非晶体最科学的方法,A项说法正确;分子晶体中分子之间存在分子间作用力,分子内部会存在共价键,B项说法错误;分子晶体在受热熔化过程中不存在化学键的断裂,C项说法错误;非金属元素的原子间只形成共价键,金属元素的原子与非金属元素的原子间一般形成离子键,也有形成共价键的情况,D项说法错误。
变式训练 1区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是(　　)A.观察外观是否规则B.测定是否有固定的熔点C.验证是否有各向异性D.进行X射线衍射实验答案 D解析 从外形和某些物理性质可以初步鉴别晶体和非晶体,但并不一定可靠。区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验,D项正确。
【问题探究】1.人们把晶体分为离子晶体、分子晶体、共价晶体的依据是什么?提示 依据是构成晶体的微粒及微粒间的作用力。若构成晶体的微粒是阴、阳离子,作用力是离子键,则晶体是离子晶体;若构成晶体的微粒是分子,分子间通过分子间作用力形成晶体,则为分子晶体;若构成晶体的微粒是原子,原子间的作用力是共价键,则晶体为共价晶体。
2.观察氯化钠晶体的结构:氯化钠晶体的构成微粒是什么?离子晶体中微粒间作用力是什么?提示 氯化钠晶体的构成微粒是钠离子和氯离子;钠离子和氯离子通过离子键形成晶体,氯化钠晶体属于离子晶体。
3.对比教材中干冰和二氧化硅的晶体结构,干冰晶体的构成微粒是什么?属于什么晶体?二氧化硅属于什么晶体,为什么?提示 干冰晶体的构成微粒是二氧化碳分子,二氧化碳分子通过分子间作用力形成干冰晶体,属于分子晶体;二氧化硅的构成微粒是硅原子和氧原子,硅原子和氧原子间通过共价键结合成空间网状结构,属于共价晶体。
【深化拓展】1.几种晶体的结构与性质(1)分子晶体构成分子晶体的微粒为分子,微粒间作用力为分子间作用力,一般熔点较低。
干冰晶体是一种立方面心结构,立方体的八个顶点及六个面的中心各排布一个CO2分子,晶胞是一个面心立方。一个晶胞实际拥有的CO2分子数为四个(均摊法),每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子共有12个;分子间通过分子间作用力形成晶体。CO2分子内存在共价键,因此晶体中既有分子间作用力又有化学键,其熔点的高低由分子间作用力决定,当晶体熔化时,分子内的化学键不发生变化。
(2)离子晶体构成离子晶体的微粒是阳离子和阴离子,微粒间作用力是离子键,一般熔点较高。氯化钠晶体中每个Na+周围有6个Cl-,每个Cl-周围有6个Na+,与一个Na+距离最近且相等的Cl-围成的空间结构为正八面体,每个Na+周围与其最近且距离相等的Na+有12个,晶体中不存在单个分子。
(3)共价晶体构成共价晶体的微粒是原子,微粒间的作用力是共价键,一般熔点较高,硬度较大。①二氧化硅晶体,结构与金刚石相似,C被Si代替,Si与Si之间插入氧原子。在SiO2晶体中每个Si原子周围有4个氧原子,同时每个氧原子结合2个硅原子。一个Si原子可形成4个Si—O键,1 ml Si原子可形成4NA个Si—O键,晶体中不存在单个分子。
②金刚石晶体中,每个C原子以共价键与4个C原子紧邻,形成正四面体的结构,整个晶体呈空间网状结构,不存在单个分子。
【素能应用】典例2X和Y两种元素的核电荷数之和为22,X的原子核外电子数比Y的少6个。下列说法中不正确的是(　　)A.X的单质固态时为分子晶体B.Y的单质为共价晶体C.X与Y形成的化合物固态时为分子晶体D.X与碳形成的化合物为分子晶体
答案 C解析 根据题意可推知X为氧元素,Y为硅元素。O2和O3形成的晶体均为分子晶体,A项说法正确;硅的单质为共价晶体,B项说法正确;二氧化硅为共价晶体,C项说法符合题目要求;常见碳的氧化物为一氧化碳和二氧化碳,固态时均为分子晶体,D项说法正确。规律方法 从物质类别来判断晶体类型:离子化合物都是离子晶体;金属单质是金属晶体;常见的共价晶体有金刚石、晶体硅、SiO2、SiC等。基本构成微粒是分子的物质形成的晶体一般是分子晶体。
变式训练 2-1下列叙述正确的是(　　)A.离子晶体都是化合物B.共价晶体都是单质C.金属在常温下都以晶体形式存在D.分子晶体在常温下不可能为固态答案 A解析 阴、阳离子通过离子键构成离子晶体,离子晶体都是化合物,A项正确;SiO2、SiC都是共价晶体,B项错误;金属汞常温下呈液态,C项错误;有许多分子晶体在常温下为固态,如碘、蔗糖、P2O5等,D项说法错误。
变式训练 2-2下表中给出几种氯化物的熔点和沸点:
有关表中所列四种氯化物的性质,有以下叙述:①氯化铝在加热时能升华;②四氯化硅的晶体属于分子晶体;③氯化钠晶体中微粒间以分子间作用力结合;④氯化铝晶体是典型的离子晶体。其中与表中数据一致的叙述是(　　)A.①②B.②③C.①②③ D.②④
答案 A解析 根据物质的熔、沸点可知,氯化铝的沸点比熔点低,在加热时易升华。NaCl、MgCl2熔、沸点较高,是离子晶体;氯化铝和SiCl4熔、沸点较低,是分子晶体。离子晶体中的作用力是离子键,不是分子间作用力。
1.下列晶体中属于共价晶体的化合物是(　　)A.干冰 B.金刚石C.水晶 D.晶体硅答案 C解析 干冰是分子晶体,金刚石、水晶、晶体硅都是共价晶体,但金刚石、晶体硅属于单质。
2.已知溴化铝是一种无色晶体,熔点为98 ℃,熔融时不导电,则溴化铝所属的晶体类型是(　　)A.分子晶体B.共价晶体C.离子晶体D.金属晶体答案 A解析 熔融态溴化铝不导电,说明在固态溴化铝中无阴、阳离子;溴化铝熔点低,说明分子之间的作用力比较弱,所以其晶体属于分子晶体,故选A。
3.具有下列性质的物质属于共价晶体的是(　　)A.熔点是1 070 ℃,易溶于水,水溶液能导电B.熔点是10.31 ℃,液态不导电,水溶液能导电C.不溶于水,熔点3 550 ℃,不导电D.熔点是97.80 ℃,质软、导电,密度是0.97 g·cm-3答案 C解析 熔点是1 070 ℃,易溶于水,水溶液能导电的物质属于离子晶体,A错误;熔点是10.31 ℃,液态不导电,水溶液能导电的物质属于分子晶体,B错误;不溶于水,熔点3 550 ℃,不导电的物质属于共价晶体,C正确;熔点是97.80℃,质软、导电,密度是0.97 g·cm-3,属于金属晶体的物理性质,D错误。
4.下列说法正确的是(　　)A.HCl、HBr、HI的分子间作用力依次增大,热稳定性也依次增强B.N2和Cl2两种分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构C.在O2、CO2和SiO2中,都存在共价键,它们均由分子构成D.KOH和MgCl2都是离子晶体,均存在共价键和离子键
答案 B解析 HCl、HBr、HI均为分子晶体,随相对分子质量增大,分子间作用力依次增大;由于非金属性:Cl>Br>I,故热稳定性依次减弱,A错误。N原子最外层有5个电子,与另一个N原子形成三个共价键,达到8电子稳定结构;Cl原子最外层有7个电子,与另一个Cl原子形成一个共价键,达到8电子稳定结构,B正确。二氧化硅属于共价晶体,它是由原子构成,不存在SiO2的分子,C错误。KOH中存在共价键和离子键,属于离子晶体;MgCl2中只存在离子键,属于离子晶体,D错误。
5.SiCl4的分子结构与CCl4类似,对其性质作出如下推测,其中错误的是(　　)A.SiCl4晶体是分子晶体B.常温常压下SiCl4是气体C.SiCl4分子内部的原子以共价键结合D.SiCl4熔点高于CCl4答案 B解析 SiCl4与CCl4结构相似,CCl4属于分子晶体,则SiCl4晶体也是分子晶体,A正确;SiCl4与CCl4结构相似,都形成分子晶体,由于SiCl4相对分子质量较大,其分子间作用力较大,常温常压下CCl4是液体,SiCl4不可能是气体,B错误;SiCl4分子内部存在Si—Cl极性共价键,C正确;分子晶体的相对分子质量越大,熔点越高,则SiCl4熔点高于CCl4,D正确。