2023春化学苏教版选择性必修二 1.1 物质结构研究的内容 课件（共23张ppt）
文档属性
| 名称 | 2023春化学苏教版选择性必修二 1.1 物质结构研究的内容 课件（共23张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 180.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-23 10:06:03 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
专题1 揭示物质结构的奥秘
第一单元 物质结构研究的内容
学习目标
1．初步认识物质的结构与性质之间的关系。
2．认识研究物质结构有助于了解材料的结构与性能的关系，对优化物质结构、改善材料性能具有重要意义。
核心素养
宏观辨识与微观探析：
能从化学键的形成过程、化学反应的实质、有机化合物的同分异构及分子的空间结构等角度认识物质的特征结构。能根据物质的微观结构预测物质的性质，建立起“结构决定性质、性质反映结构”的认知模型。
活动探究
璀璨的钻石、朴实无华的石墨均是由碳元素组成的，为什么二者的物理性质差异那么大呢？
提示：二者结构不同；钻石中碳原子以共价键与周围的四个碳原子结合形成空间的立体网状结构；而石墨层内碳原子之间以共价键结合形成平面正六边形结构，层间以范德华力结合。
[思考交流]
1．如何从原子结构的视角认识同周期、同主族元素的金属性、非金属性的递变规律？
提示：同周期元素，从左到右，核电荷数增加，原子半径减小，原子核对外层电子的引力增强，元素的金属性减弱，非金属性增强。同主族元素，原子的最外层电子数相同，自上到下，原子半径增大，原子核对外层电子的引力减弱，元素的金属性增强，非金属性减弱。
2．请以NaCl为例分析离子键的形成过程。
提示：钠原子易失去最外层电子形成Na＋，氯原子易得到电子形成Cl－，Na＋、Cl－通过静电作用形成离子键。
3．请分析乙醇催化氧化生成乙醛的过程中化学键的变化。
提示：—OH失去1个H，与—OH相连的C上也失去1个H，形成新的C==O双键，乙醇分子转化为乙醛分子。
知识梳理
1．认识物质的特征结构，必须深入研究原子的结构，特别是最外电子层上发生的变化，以此判断元素的性质。
2．研究物质之间的化学反应，需要对反应物、生成物的特征结构进行针对性的研究，考察反应物中什么原子或原子团上的化学键容易发生断裂，继而在什么位置上生成新的化学键。
3．研究物质的特征结构，可以帮助我们获得很多有用的信息，设计反应的条件，解释反应生成的产物等。
一、认识物质的特征结构
巩固练习
1．现在含有元素硒(Se)的保健品已经开始进入市场，已知硒元素与氧元素同族，与钾元素同周期，关于硒的说法不正确的是 ( )
A．原子序数为34
B．Se的非金属性比Br强
C．最高价氧化物对应水化物的分子式为H2SeO4
D．气态氢化物的稳定性比硫化氢气体弱
B
【解析】硒是第4周期第ⅥA元素，原子序数是34，故A正确；Se和Br都是第4周期元素，Se是第ⅥA族元素，Br是第ⅦA族元素，Se的非金属性比Br弱，故B错误；S和Se同主族，最高价氧化物对应水化物的化学式相似，Se最高价氧化物对应水化物的分子式为H2SeO4，故C正确；S和Se同主族，同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物的稳定性逐渐减弱，所以硒化氢的稳定性比硫化氢气体弱，故D正确。
2．从化学键的角度看化学反应的实质是“旧化学键的断裂，新化学键的形成”。下列变化中既有旧化学键断裂，又有新化学键形成的是 ( )
A．碘升华
B．酒精溶解于水
C．氢氧化钠晶体受热熔化
D．一定条件下O3转化为O2
D
【解析】碘升华，碘分子没发生变化，属于物理变化，没有化学键断裂和生成，故不选A；酒精溶解于水，酒精分子没发生变化，属于物理变化，没有化学键断裂和生成，故不选B；氢氧化钠晶体受热熔化，属于物理变化，氢氧化钠电离为自由移动的钠离子和氢氧根离子，有离子键断裂，没有化学键生成，故不选C；O3转化为O2是化学变化，既有旧化学键断裂，又有新化学键形成，故选D。
活动探究
白磷在潮湿的空气里发生缓慢的氧化反应，在40 ℃左右即可发生自燃；而红磷在300 ℃左右与氧气反应。两者组成的元素相同，为什么表现出的性质有如此明显的差异？
提示：白磷分子呈正四面体结构，其中P—P键弯曲而具有较大的张力，其键能较小，易断裂，所以白磷在常温、常压下就有很高的反应活性。而红磷的链状结构比较稳定，室温下不与氧气反应。
[思考交流]
由相同的碳元素可以组成不同的单质，为什么金刚石、石墨、富勒烯(C60)和碳纳米管等物质，它们的性质差异很大？
提示：碳原子的连接方式不同，物质的微观结构不同，所以它们的性质差异很大。
知识梳理
二、揭示物质结构与性质的关系
物质的结构决定物质的性质，物质的性质反映物质的结构。为揭示物质结构与物质性质之间的关系，必须研究有关的下列问题。例如，在晶体中，微粒和微粒间作用力的类型是怎样影响它们性质的？为什么金属晶体表现出导电性、延展性？分子的空间结构对物质性质有什么影响？为什么某些原子或离子可以和另一些原子、离子结合成像[Ag(NH3)2]＋这样比较复杂的离子？因此，科学家从结构入手预测物质可能的性质，再通过反复实验，以阐明物质结构与性质的关系。
巩固练习
1．水可以发生如下变化：
下列说法正确的是 ( )
A．过程①中物质体积膨胀
B．过程②中分子间距缩小
C．过程③中涉及化学键的断裂和形成
D．过程②与过程④互为可逆反应
冰
液态水（4℃）
水蒸气（100℃）
氢气＋氧气
升温至2 700℃
③
①
②
④
C
【解析】4 ℃时的液态水体积比冰小，故过程①中物质体积缩小，A项错误；液态水转化为水蒸气，体积变大，水分子间距增大，B项错误；水蒸气转化为氢气和氧气，水中的H—O键断裂，形成了H—H键和O—O键，故过程③中涉及化学键的断裂和形成，C项正确；可逆反应是在同一条件下既可以向正反应方向进行，又可以向逆反应方向进行的化学反应，故过程②与过程④不是可逆反应，D项错误。
2．莽草酸可用于合成药物达菲，其结构简式如图。下列关于莽草酸的说法正确的是 ( )
A．分子中有6种氢
B．分子中有三种官能团
C．莽草酸在铜催化作用下被氧化为醛
D．此有机物按碳骨架分类属于芳香族化合物
B
【解析】该物质结构不对称，分子中有图示9种氢原子 ，A错误；
根据物质分子结构可知，该物质分子中含有羟基、羧基、碳碳双键三种官能团，B正确；该物质中羟基连接的碳原子上均只有一个氢原子，所以被铜催化氧化为酮，C错误；由于物质分子结构中不含有苯环，因此此有机物按碳骨架分类属于脂环化合物，而不属于芳香族化合物，D错误。
当堂检测
1．2020年初，全球爆发新冠肺炎，用13C—NMR(核磁共振)、15N—NMR可用于测定核酸等生物大分子的空间结构，从而快速诊断。下列有关13C、15N的叙述正确的是 ( )
A．13C、15N具有相同的中子数
B．13C与12C60是两种不同的核素
C．15N的核外电子数与中子数相同
D．15N与14N化学性质相同
D
【解析】13C的中子数＝13－6＝7，15N的中子数＝15－7＝8，两者的中子数不同，A错误；核素是指具有一定数目的质子和中子的原子，而12C60是分子，不是核素，B错误；15N的核外电子数为7，中子数＝15－7＝8，两者不相同，C错误；15N与14N互为同位素，均为N元素，化学性质相同，D正确。
2．下列说法正确的是 ( )
A．并不是所有原子都由质子、中子和核外电子构成
B．只要知道粒子的质子数，就一定能确定它是什么元素
C．由于质量数＝质子数＋中子数，所以，电子是没有质量的
D．分子的质子数等于该分子中各原子质子数与中子数之和
A
【解析】质量数为1的氢原子1H中没有中子。
3．下列说法不正确的是 ( )
A．乙醇与二甲醚互为同分异构体，但性质不同
B．CCl4与CH4一样是正四面体结构
C．H2O和D2O互为同位素
D．O2与O3的相互转化是化学变化
【解析】H2O与D2O是化合物不是原子，不是同位素。
C
本节内容结束
专题1 揭示物质结构的奥秘
第一单元 物质结构研究的内容
学习目标
1．初步认识物质的结构与性质之间的关系。
2．认识研究物质结构有助于了解材料的结构与性能的关系，对优化物质结构、改善材料性能具有重要意义。
核心素养
宏观辨识与微观探析：
能从化学键的形成过程、化学反应的实质、有机化合物的同分异构及分子的空间结构等角度认识物质的特征结构。能根据物质的微观结构预测物质的性质，建立起“结构决定性质、性质反映结构”的认知模型。
活动探究
璀璨的钻石、朴实无华的石墨均是由碳元素组成的，为什么二者的物理性质差异那么大呢？
提示：二者结构不同；钻石中碳原子以共价键与周围的四个碳原子结合形成空间的立体网状结构；而石墨层内碳原子之间以共价键结合形成平面正六边形结构，层间以范德华力结合。
[思考交流]
1．如何从原子结构的视角认识同周期、同主族元素的金属性、非金属性的递变规律？
提示：同周期元素，从左到右，核电荷数增加，原子半径减小，原子核对外层电子的引力增强，元素的金属性减弱，非金属性增强。同主族元素，原子的最外层电子数相同，自上到下，原子半径增大，原子核对外层电子的引力减弱，元素的金属性增强，非金属性减弱。
2．请以NaCl为例分析离子键的形成过程。
提示：钠原子易失去最外层电子形成Na＋，氯原子易得到电子形成Cl－，Na＋、Cl－通过静电作用形成离子键。
3．请分析乙醇催化氧化生成乙醛的过程中化学键的变化。
提示：—OH失去1个H，与—OH相连的C上也失去1个H，形成新的C==O双键，乙醇分子转化为乙醛分子。
知识梳理
1．认识物质的特征结构，必须深入研究原子的结构，特别是最外电子层上发生的变化，以此判断元素的性质。
2．研究物质之间的化学反应，需要对反应物、生成物的特征结构进行针对性的研究，考察反应物中什么原子或原子团上的化学键容易发生断裂，继而在什么位置上生成新的化学键。
3．研究物质的特征结构，可以帮助我们获得很多有用的信息，设计反应的条件，解释反应生成的产物等。
一、认识物质的特征结构
巩固练习
1．现在含有元素硒(Se)的保健品已经开始进入市场，已知硒元素与氧元素同族，与钾元素同周期，关于硒的说法不正确的是 ( )
A．原子序数为34
B．Se的非金属性比Br强
C．最高价氧化物对应水化物的分子式为H2SeO4
D．气态氢化物的稳定性比硫化氢气体弱
B
【解析】硒是第4周期第ⅥA元素，原子序数是34，故A正确；Se和Br都是第4周期元素，Se是第ⅥA族元素，Br是第ⅦA族元素，Se的非金属性比Br弱，故B错误；S和Se同主族，最高价氧化物对应水化物的化学式相似，Se最高价氧化物对应水化物的分子式为H2SeO4，故C正确；S和Se同主族，同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物的稳定性逐渐减弱，所以硒化氢的稳定性比硫化氢气体弱，故D正确。
2．从化学键的角度看化学反应的实质是“旧化学键的断裂，新化学键的形成”。下列变化中既有旧化学键断裂，又有新化学键形成的是 ( )
A．碘升华
B．酒精溶解于水
C．氢氧化钠晶体受热熔化
D．一定条件下O3转化为O2
D
【解析】碘升华，碘分子没发生变化，属于物理变化，没有化学键断裂和生成，故不选A；酒精溶解于水，酒精分子没发生变化，属于物理变化，没有化学键断裂和生成，故不选B；氢氧化钠晶体受热熔化，属于物理变化，氢氧化钠电离为自由移动的钠离子和氢氧根离子，有离子键断裂，没有化学键生成，故不选C；O3转化为O2是化学变化，既有旧化学键断裂，又有新化学键形成，故选D。
活动探究
白磷在潮湿的空气里发生缓慢的氧化反应，在40 ℃左右即可发生自燃；而红磷在300 ℃左右与氧气反应。两者组成的元素相同，为什么表现出的性质有如此明显的差异？
提示：白磷分子呈正四面体结构，其中P—P键弯曲而具有较大的张力，其键能较小，易断裂，所以白磷在常温、常压下就有很高的反应活性。而红磷的链状结构比较稳定，室温下不与氧气反应。
[思考交流]
由相同的碳元素可以组成不同的单质，为什么金刚石、石墨、富勒烯(C60)和碳纳米管等物质，它们的性质差异很大？
提示：碳原子的连接方式不同，物质的微观结构不同，所以它们的性质差异很大。
知识梳理
二、揭示物质结构与性质的关系
物质的结构决定物质的性质，物质的性质反映物质的结构。为揭示物质结构与物质性质之间的关系，必须研究有关的下列问题。例如，在晶体中，微粒和微粒间作用力的类型是怎样影响它们性质的？为什么金属晶体表现出导电性、延展性？分子的空间结构对物质性质有什么影响？为什么某些原子或离子可以和另一些原子、离子结合成像[Ag(NH3)2]＋这样比较复杂的离子？因此，科学家从结构入手预测物质可能的性质，再通过反复实验，以阐明物质结构与性质的关系。
巩固练习
1．水可以发生如下变化：
下列说法正确的是 ( )
A．过程①中物质体积膨胀
B．过程②中分子间距缩小
C．过程③中涉及化学键的断裂和形成
D．过程②与过程④互为可逆反应
冰
液态水（4℃）
水蒸气（100℃）
氢气＋氧气
升温至2 700℃
③
①
②
④
C
【解析】4 ℃时的液态水体积比冰小，故过程①中物质体积缩小，A项错误；液态水转化为水蒸气，体积变大，水分子间距增大，B项错误；水蒸气转化为氢气和氧气，水中的H—O键断裂，形成了H—H键和O—O键，故过程③中涉及化学键的断裂和形成，C项正确；可逆反应是在同一条件下既可以向正反应方向进行，又可以向逆反应方向进行的化学反应，故过程②与过程④不是可逆反应，D项错误。
2．莽草酸可用于合成药物达菲，其结构简式如图。下列关于莽草酸的说法正确的是 ( )
A．分子中有6种氢
B．分子中有三种官能团
C．莽草酸在铜催化作用下被氧化为醛
D．此有机物按碳骨架分类属于芳香族化合物
B
【解析】该物质结构不对称，分子中有图示9种氢原子 ，A错误；
根据物质分子结构可知，该物质分子中含有羟基、羧基、碳碳双键三种官能团，B正确；该物质中羟基连接的碳原子上均只有一个氢原子，所以被铜催化氧化为酮，C错误；由于物质分子结构中不含有苯环，因此此有机物按碳骨架分类属于脂环化合物，而不属于芳香族化合物，D错误。
当堂检测
1．2020年初，全球爆发新冠肺炎，用13C—NMR(核磁共振)、15N—NMR可用于测定核酸等生物大分子的空间结构，从而快速诊断。下列有关13C、15N的叙述正确的是 ( )
A．13C、15N具有相同的中子数
B．13C与12C60是两种不同的核素
C．15N的核外电子数与中子数相同
D．15N与14N化学性质相同
D
【解析】13C的中子数＝13－6＝7，15N的中子数＝15－7＝8，两者的中子数不同，A错误；核素是指具有一定数目的质子和中子的原子，而12C60是分子，不是核素，B错误；15N的核外电子数为7，中子数＝15－7＝8，两者不相同，C错误；15N与14N互为同位素，均为N元素，化学性质相同，D正确。
2．下列说法正确的是 ( )
A．并不是所有原子都由质子、中子和核外电子构成
B．只要知道粒子的质子数，就一定能确定它是什么元素
C．由于质量数＝质子数＋中子数，所以，电子是没有质量的
D．分子的质子数等于该分子中各原子质子数与中子数之和
A
【解析】质量数为1的氢原子1H中没有中子。
3．下列说法不正确的是 ( )
A．乙醇与二甲醚互为同分异构体，但性质不同
B．CCl4与CH4一样是正四面体结构
C．H2O和D2O互为同位素
D．O2与O3的相互转化是化学变化
【解析】H2O与D2O是化合物不是原子，不是同位素。
C
本节内容结束