从微观结构看物质的多样性8-6
《从微观结构看物质的多样性》 讲义
《从微观结构看物质的多样性》讲义在我们的日常生活中，接触到的物质形形色色，各不相同。
从金属到非金属，从固体到液体再到气体，物质的多样性令人惊叹。
然而，这些看似千差万别的物质，其本质上的差异可以从微观结构的角度来理解和解释。
首先，让我们来认识一下原子。
原子是构成物质的基本单位，就像搭建房屋的砖块。
不同的原子具有不同的质子数，这决定了它们的化学性质。
比如，氢原子只有一个质子，而氧原子有 8 个质子。
原子之间通过化学键相互结合，形成分子或晶体。
化学键主要包括离子键、共价键和金属键。
离子键通常存在于由金属和非金属组成的化合物中，比如氯化钠（NaCl）。
钠原子容易失去一个电子，形成带正电的钠离子，而氯原子容易得到一个电子，形成带负电的氯离子。
钠离子和氯离子通过静电作用相互吸引，形成离子键，从而构成稳定的化合物。
共价键则在许多非金属化合物中常见。
例如，水分子（H₂O）中，氢原子和氧原子通过共用电子对形成共价键。
在共价键中，电子对被原子共享，以达到稳定的电子结构。
金属键则存在于金属中。
金属原子的外层电子可以在整个金属晶体中自由移动，这使得金属具有良好的导电性和导热性。
接下来，我们看看物质的微观结构如何导致物质状态的多样性。
固体、液体和气体的区别，主要在于粒子之间的距离、排列方式和运动自由度。
在固体中，粒子排列紧密有序，粒子之间的距离较小，只能在固定的位置上振动。
这种有序的排列和有限的运动使得固体具有固定的形状和体积。
液体中的粒子间距比固体稍大，粒子的排列无序，但仍有一定的相互作用。
液体中的粒子可以在一定范围内自由移动，因此液体具有固定的体积，但没有固定的形状，可以适应容器的形状。
气体中的粒子间距很大，相互作用较弱，粒子可以自由地运动，充满整个容器。
这导致气体既没有固定的形状，也没有固定的体积。
晶体是具有规则几何外形和固定熔点的固体。
常见的晶体类型有离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。
离子晶体如氯化钠，由于离子键的作用，具有较高的熔点和硬度。
《从微观结构看物质的多样性》 说课稿
《从微观结构看物质的多样性》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《从微观结构看物质的多样性》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《从微观结构看物质的多样性》是高中化学必修 2 专题 1 第三单元的内容。
本单元在前面学习了原子结构、元素周期律的基础上，引导学生从微观结构的角度进一步认识物质的多样性。
通过对同素异形现象、同分异构现象的学习，使学生能够深入理解物质的结构与性质之间的关系，为后续有机化学的学习奠定基础。
教材内容注重联系生活实际，通过丰富的实例帮助学生理解抽象的化学概念，如介绍了碳元素的同素异形体金刚石、石墨和 C60，以及有机化合物中的同分异构体。
这样的编排有助于激发学生的学习兴趣，培养学生的观察能力和思维能力。
二、学情分析学生在初中阶段已经对物质的性质和变化有了一定的了解，在高中必修 1 中学习了物质的分类和离子反应等知识，在必修 2 前两个单元又学习了原子结构和元素周期律，具备了一定的化学基础知识和微观思维能力。
但对于从微观结构的角度理解物质的多样性，学生可能会感到抽象和困难。
因此，在教学中需要通过直观的模型、图片和实例，帮助学生建立微观结构与物质性质之间的联系。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）了解同素异形现象和同素异形体的概念，能举例说明碳、氧、磷等元素的同素异形体。
（2）了解同分异构现象和同分异构体的概念，能举例说明有机化合物中的同分异构体。
（3）认识物质的结构决定性质，性质反映结构的化学学科思想。
2、过程与方法目标（1）通过对同素异形体和同分异构体的学习，培养学生的观察能力、分析能力和归纳总结能力。
（2）通过搭建分子模型等活动，培养学生的动手能力和空间想象能力。
3、情感态度与价值观目标（1）通过对物质多样性的认识，激发学生对化学的兴趣，感受化学世界的奇妙。
（2）培养学生的辩证唯物主义观点，认识事物的多样性和统一性。
高中化学：从微观结构看物质的多样性
一、同素异形现象、同素异形体（1）概念：一种元素形成几种单质的现象，叫同素异形现象。
（2）表现：同素异形现象表现为一种元素具有几种单质，这几种单质都是这种元素的同素异形体.（3）同素异形体的性质：①构成同素异形体的原子数目和成键方式都不同，所以表现出的物理性质有很大的差别。
如氧气和臭氧：氧气是无色、无味的气体，而臭氧是淡蓝色有鱼腥味的气体；②同素异形体在一定条件下能互相转化，这是化学变化，如氧气转化为臭氧，石墨转化为金刚石，红磷转化为白磷等等。
（4）常见的同素异形体：①碳元素的同素异形体：金刚石、石墨和富勒烯（包括C60、C70和单层或多层的纳米碳管等）都是碳元素的重要单质；②氧元素的同素异形体：氧气和臭氧都是氧元素的单质；③磷元素的同素异形体：磷元素可以形成多种单质，白磷和红磷是磷元素常见的两种单质④硫元素的同素异形体：硫元素可以形成多种单质，S2、S4、S6、S8等，S6和S8是硫元素常见的同素异形体。
特别说明：同素异形体是一种元素形成的不同单质，既不是由相同元素组成的不同化合物，也不是同种元素形成的几种原子，更不是形态不同的同一物质。
例如：①都由碳氧两种元素组成的CO和CO2；②都由SiO2组成的石英和水晶；③都由氢元素形成的三种原子氕、氘，氚等；④气态氢和液态氢，二氧化碳和干冰；⑤冰和水等都不是同素异形体。
例1、以下各组物质中互为同素异形体的是（）A. 金刚石与石墨B. 氕、氘和氚C. 二氧化碳和干冰D. 石灰石和生石灰【解析】A 点拨：本题主要考查同素异形体的概念以及对同素异形体的理解，同素异形体是同一元素形成的不同单质，为单质，应该与同一物质、同位素和同分异构体区分开来。
金刚石和石墨是碳元素的两种不同单质，A选项正确；氕、氘和氚是氢元素的三种不同原子，不是氢元素的单质，故B选项错误：二氧化碳和干冰是同一物质，故C选项错误；石灰石的主要成分为碳酸钙，生石灰的主要成分为氧化钙，是两种不同的化合物，故D选项错误。
5.3从微观结构看物质的多样性(课件)高一化学(苏教版2019必修第一册)
每个硅原子和相邻的四个氧原子结合，
每个氧原子和相邻的两个硅原子结合，
向空间伸展，形成彼此连接的空间网
状结构，因此石英晶体中不存在单个
分子。
金刚石晶体中每个碳原子与相邻
的四个碳原子也以共价键结合，
形成空间网状结构。
三、晶体与非晶体
金属晶体
金属晶体有共同的物理特性，如有金属光泽、能导电
C60是由60个碳原子形成的封闭笼状分子，
形似足球，人们又称它为“足球烯”。
一、同素异形现象
氧元素
臭氧
氧气
无色无味气体
淡蓝色气体,有鱼腥味,
氧化性极强
3O2
2O3
一、同素异形现象
磷元素
白磷
红磷
蜡状固体,有剧毒,在空气中
红棕色固体,在空气中能稳定存
能自燃,应保存在冷水中
在,在加热或点燃时也能燃烧
A.CaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱
B.CaF2的熔、沸点较高,硬度较大
C.CaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电
D.CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小
)
课堂小结
同素异形现象
同素异形现象
同素异形体
同分异构现象
同分异构现象
同分异构体
晶体与非晶体 ຫໍສະໝຸດ 子晶体 分子晶体第五章 微观结构与物质的多样性
第三节 从微观结构看物质的多样性
授课人：
学习目标
1.以同素异形现象、同分异构现象为例,认识物质的多样性与微观结构
有关。
2.认识物质的结构决定物质的性质,性质的特点体现了结构的特点。
3.利用结构模型,研究物质的微观结构。
一、同素异形现象
《从微观结构看物质的多样性》 讲义
《从微观结构看物质的多样性》讲义在我们生活的这个世界里，物质的种类繁多，形态各异。
从晶莹剔透的钻石到柔软的棉花，从坚硬的金属到流动的液体，物质展现出了令人惊叹的多样性。
而要深入理解这种多样性的根源，我们就需要从微观结构的角度去探索。
首先，让我们来了解一下什么是微观结构。
微观结构指的是物质在原子、分子层面的组成和排列方式。
原子是物质的基本组成单位，它们通过一定的方式结合形成分子，而分子又进一步聚集形成我们所见到的各种物质。
在元素周期表中，目前已知的元素有一百多种。
但仅仅依靠这一百多种元素，却能组合出无数种不同的物质，这正是由于原子之间的结合方式多种多样。
以氧气（O₂）和臭氧（O₃）为例，它们都是由氧元素组成的，但由于氧原子的组合方式不同，导致了它们性质上的巨大差异。
氧气是我们呼吸所必需的，而臭氧在大气层中能吸收紫外线，但在地面附近则是一种有害的污染物。
分子的结构和形状也对物质的性质产生着重要影响。
比如，二氧化碳（CO₂）是直线型分子，而水分子（H₂O）是 V 型分子。
这种分子结构的差异使得二氧化碳在常温常压下是气体，而水则是液体。
晶体是一类具有规则微观结构的物质。
常见的晶体有金刚石、石墨和氯化钠等。
金刚石中的碳原子以正四面体的结构紧密排列，形成了硬度极高的晶体；而石墨中的碳原子则呈层状排列，层与层之间的结合力较弱，使得石墨具有良好的导电性和润滑性。
再来看看金属。
金属的微观结构通常是由金属阳离子和自由电子组成的“金属键”所维系。
这种特殊的结构使得金属具有良好的导电性、导热性和延展性。
例如铜，其内部的自由电子能够自由移动，从而实现电流的传导。
在有机化合物中，微观结构的多样性更是令人瞩目。
比如，同分异构体的存在。
以乙醇（C₂H₅OH）和二甲醚（CH₃OCH₃）为例，它们的分子式相同，但分子结构不同，导致它们的物理性质和化学性质都有所不同。
乙醇是液体，能与水互溶，而二甲醚是气体，难溶于水。
聚合物也是物质多样性的一个重要体现。
从微观结构看物质的多样性
从微观结构看物质的多样性物质是构成宇宙的基本组成部分，所有物质都由微观粒子组成，这些粒子以不同的方式排列和组合形成物质的多样性。
从微观结构的角度来看，观察和理解物质的多样性对于解释和探索物质的性质和行为至关重要。
本文将从微观结构的角度探讨物质的多样性。
首先，我们需要了解物质的基本粒子。
原子是构成分子和晶体的基本单位。
原子由质子、中子和电子组成。
质子带有正电荷，中子没有电荷，而电子带有负电荷。
原子的种类由其质子数量决定，称为元素。
目前已经发现的元素有118种，每种元素都有独特的物理和化学性质。
元素的性质不仅与其原子的质子数量有关，还与原子的排列方式和相互作用方式有关。
元素可以形成分子或晶体结构。
当原子通过共享或转移电子与其他原子结合时，它们形成分子。
分子可以是由同种元素的原子组成的，也可以是由不同种元素的原子组成的。
分子之间的相互作用是物质性质的重要因素之一、例如，氧气（O2）是由两个氧原子组成的分子，这种分子之间的相互作用使得氧气具有高度的稳定性和可燃性。
晶体是由原子，离子或分子排列成有序结构的物质。
晶体的微观结构决定了物质的性质。
晶体的常见类型包括离子晶体，金属晶体和共价晶体。
离子晶体由正负电荷的离子通过电荷作用力相互排列而成。
这种排列方式决定了离子晶体的硬度，熔点和导电性。
金属晶体由由金属原子组成的球状结构排列而成，这种排列方式决定了金属的导电性，塑性和热导率。
共价晶体由共享电子键连接的原子组成，其性质取决于原子之间的键强度和排列方式。
微观结构还可以解释物质的物理和化学性质。
例如，溶解是物质相互作用的结果，其中溶剂分子与溶质分子之间发生相互作用。
这种相互作用可以是氢键，离子作用力或分散力等。
溶液的特性取决于溶剂和溶质之间这些相互作用类型和强度。
再举一个例子，化学反应是由分子之间的化学键的形成和断裂引起的。
化学反应的速率和产物的选择性取决于分子之间的相互作用强度和反应条件。
物质的多样性还可以通过改变其微观结构来实现。
从微观结构看物质的多样性
同素异形现象同分异构现象教学设计一、学习目标1．从金刚石、石墨、足球烯等碳的同素异形体以及C4H10、C2H6O等同分异构体为例认识同素异形现象和同分异构体的概念，进而认识由于微观结构不同而导致的物质的多样性。
2．运用多媒体图片展示、教师讲解和学生的讨论和动手实践等方法认识同素异形现象和同分异构现象3．通过学习，激发学生从微观角度探究化学本质问题的学习兴趣，同时认识物质世界的多样性，形成正确的世界观二、教学重、难点重难点：以金刚石、石墨以及C4H10、C2H6O等同分异构体为例认识由于微观结构的不同从而导致的同素异形现象和同分异构现象。
难点：同素异形体、同分异构体、同位素三个概念的辨析三、设计思路本节课围绕着为什么自然界中的已知元素仅有一百多种，而形成的物质却有上千万种这一问题而展开。
首先让学生根据已有的知识讨论总结出同种元素可以与不同的元素化合，且化合的比例不同，形成的物质不同。
然后再展示出碳元素的几种同素异形现象，让学生观察它们的结构差异，回忆初中学习过的它们的性质差异，体会同素异形现象和同素异形体的概念。
再列举氧气和臭氧、红磷和白磷等例子让学生体会同素异形现象的普遍性，并指出同素异形体之间的性质差异。
在讲解同分异构现象时，让学生动手连接丁烷的两种同分异构体，再观察乙醇和二甲醚的同分异构现象，并结合前面学习的碳原子形成的共价键的多样性，使学生了解物质的多样性。
本节课的重要内容是让学生认识物质的多样性，但对于几个概念的掌握也是十分很需要的，所以本节课的最后小结了常见的几个容易混淆的概念。
四、教学过程[引入]前面我们刚刚学习了元素周期表。
我们知道人类已经发现的元素只有一百多种，可是物质世界是极其丰富多彩、纷繁复杂的，到底一百多种的元素是怎么样形成数千万种不同的物质的呢？[讨论]（生：同种元素有不同的核素――同位素的概念；同种元素可以和不同的元素形成不同的化合物――氯化钠氢氧化钠；同种元素可以与其它同种元素形成比例不同的化合物――氧化纳过氧化钠等）[讲述]同学们说的都很好，不过除了你们所说的这些情况，今天我们还要介绍另外两种对于物质世界的多样性有着巨大贡献的情况。
《从微观结构看物质的多样性》 讲义
《从微观结构看物质的多样性》讲义在我们生活的这个世界中，物质呈现出了令人惊叹的多样性。
从我们日常所见的各种材料，到构成生命的复杂分子，再到宇宙中的星辰和尘埃，物质的种类繁多，性质各异。
而要深入理解这种多样性的根源，就需要我们从微观结构的角度去探究。
一、物质的微观构成物质是由原子、分子和离子等微观粒子构成的。
原子是化学变化中的最小粒子，它由原子核和核外电子组成。
原子核内包含质子和中子，而核外电子则围绕原子核高速运动。
不同的原子具有不同的质子数，这决定了元素的种类。
分子是由原子通过一定的化学键结合而成的。
例如，氧气分子（O₂）由两个氧原子构成，水分子（H₂O）由两个氢原子和一个氧原子构成。
离子则是原子或分子在得失电子后形成的带电粒子。
二、晶体结构与物质多样性晶体是具有规则几何外形和固定熔点的固体。
根据晶体中微粒间的作用力不同，可以将晶体分为离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。
离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合而成的。
常见的离子晶体有氯化钠（NaCl）、氯化铯（CsCl）等。
离子晶体的熔点较高，硬度较大，在熔融状态或水溶液中能够导电。
原子晶体中，原子之间通过共价键结合，形成空间网状结构。
典型的原子晶体有金刚石、硅晶体等。
原子晶体具有很高的熔点和硬度。
分子晶体中，分子之间通过范德华力或氢键相结合。
干冰（CO₂）、冰（H₂O）等都是分子晶体。
分子晶体的熔点和硬度通常较低。
金属晶体则是由金属阳离子和自由电子通过金属键结合而成。
金属具有良好的导电性、导热性和延展性。
三、同分异构体与物质多样性即使是相同的化学式，由于原子的连接方式和空间排列不同，也可能形成不同的物质，这就是同分异构体现象。
例如，丁烷（C₄H₁₀）就有正丁烷和异丁烷两种同分异构体。
它们的化学性质相似，但物理性质有所不同。
同分异构体的存在极大地丰富了有机化合物的种类，使得有机化学领域充满了多样性。
四、手性分子与物质多样性手性是指一种分子与其镜像不能重合的性质。
第三单元从微观结构看物质的多样性
使离子相结合或原子相结合的作用力，叫化学键
离子键
使带相反电荷的阴阳离子结合的相互 作用。
化学键
共价键 原子间通过共用电子对所形成的强烈 的相互作用。
分子间作用力
分子间存在着将分子聚集在一起的作用力，这种 作用力称为分子间作用力，又称为范德华力。
专题1 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
归纳总结
离子晶体、分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较：
晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
构成晶体 组 的粒子 成
微粒间的 相互作用
硬度
性 质 熔点
离子 离子键 较大
较高
分子 分子间 作用力
小
低
原子
金属阳离子 和自由电子
共价键
金属键
大
差距大
高
差距大
熔点：原子晶体>离子晶体>分子晶体
2.构成微粒： 阴、阳离子 3.作用力： 离子键 4.哪些物质属于离子晶体？
大部分盐类（NaCl、NH4NO3等） 强碱（NaOH、KOH等） 活泼金属氧化物（Na2O、CaO）
【问题3】 干冰晶体模型
分 子 间 作 用 力
共 价 键
代表一个CO2分子
归纳
二、分子晶体
1.定义： 分子间通过分子间作用力相 结合而成的晶体
2.构成微粒： 分子 3.作用力： 分子间作用力 4.哪些物质属于分子晶体？
多数非金属单质（O2、Cl2） 非金属氢化物(H2O、NH3) 多数非金属氧化物(CO2、SO2) 酸(H2SO4、HNO3)
【问题4】 碳和硅同属第ⅣA族， CO2是分子
晶体，SiO2是分子晶体吗？
从微观结构看物质的多样性
从微观结构看物质的多样性物质的多样性指的是物质在微观结构上的不同，主要表现在物质的化学成分、晶体结构和各种物理性质上的差异。
从微观结构来看，物质可以分为元素和化合物两大类。
化合物是由不同元素通过化学反应形成的物质。
元素之间发生化学反应主要是因为原子的电子结构不稳定。
在不稳定的原子间，会通过共享、捐赠或者获受电子的方式形成化学键，从而稳定化合物的结构。
化合物的化学键的形式有离子键、共价键和金属键等。
不同化合物的结构差异使得其在物理和化学性质上表现出不同的特征。
化合物的多样性源于不同元素间的化学键形式和化学键的数量，比如氯化钠和氧化铝分别由离子键和共价键组成，从而具有不同的物理特性和化学性质。
在晶体结构上看，物质也表现出多样性。
晶体是物质中原子、离子或分子周期性有序排列形成的固体，具有长程有序性。
晶体的多样性源于晶体结构不同。
晶体结构可以分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体等。
比如氯化钠的晶体结构由正离子钠离子(Na+)和负离子氯离子(Cl-)组成，离子周期性排列，形成离子晶体。
而金刚石的晶体结构由碳原子通过共价键形成，形成共价晶体。
不同晶体结构会使物质的物理和化学性质有所不同，比如金刚石具有极高的硬度，而氯化钠具有良好的溶解性。
此外，物质的多样性还可以通过物质的各种物理性质来体现。
物质的物理性质包括密度、熔点、沸点、导电性、导热性、磁性等。
这些性质受物质的微观结构影响。
比如导电性能是由物质中的自由电子数量和电子能级分布决定的，金属物质由于具有较多的自由电子，故具有良好的导电性。
而共价晶体中没有自由电子，故不导电。
又如物质的熔点和沸点与物质之间的化学键强度和稳定性有关，强化学键或离子键的熔点和沸点较高，而弱化学键或分子间力的熔点和沸点较低。
综上，物质的多样性在微观结构上主要表现为元素和化合物的差异、晶体结构的不同以及各种物理性质的差异。
物质的多样性是由于原子的不同排布、元素间的化学键的不同形式和数量，以及物质的微观结构对物理和化学性质的影响。
第三单元从微观结构看物质的多样性
第三单元从微观结构看物质的多样性物质的多样性是指在自然界中存在着大量种类的物质，它们具有不同的性质和组成。
从微观结构的角度来看，物质的多样性可以通过原子和分子的组合以及它们之间的相互作用来描述。
首先，物质的多样性与原子的种类和数量有关。
目前，已知的元素有118种，它们是构成物质的基本单位。
每种元素都有其独特的原子序数以及原子核中所含有的质子和中子的数量。
例如，氢原子只含有一个质子和一个电子，而铁原子则含有26个质子、26个中子和26个电子。
原子的种类和数量决定了不同元素之间的化学反应能否发生，从而决定了物质的多样性。
其次，物质的多样性与分子结构也有密切关系。
分子是由原子通过共价键或离子键相互连接而成的。
不同的分子结构决定了物质的化学性质和物理性质。
例如，水分子由一个氧原子和两个氢原子组成，呈V字形结构。
这种分子结构导致了水的高沸点、熔点以及特殊的表面张力。
另一个例子是甲烷分子，由一个碳原子和四个氢原子组成，呈正四面体结构。
这种分子结构决定了甲烷的低沸点和可燃性。
因此，分子结构的多样性导致了物质的多样性。
此外，物质的多样性还与分子之间的相互作用有关。
分子之间的相互作用可以是静电作用力、范德华力、氢键等。
这些相互作用力的强弱影响了物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。
例如，氢键是由氢原子与一些具有强电负性的原子（如氧、氮和氟）之间的相互作用引起的。
氢键是一种相当强的相互作用力，能够引起物质的高沸点和高溶解度。
这也是为什么氢氧化钠和氢氧化铵都是固体，而氢氧化钙是固态但具有溶解性的原因。
再如，由于范德华力的存在，石油饱和烃类在室温下为液体，而链烃则为固体，芳烃则为固体、液体或气体。
总之，物质的多样性可以从微观结构的角度来解释。
原子的种类和数量、分子的结构以及分子之间的相互作用对于物质的性质和组成起着重要的作用。
通过研究物质的微观结构，可以深入理解物质的多样性，从而为材料科学、化学工程等领域的应用提供指导和基础。
微观结构与物质的多样性
微观结构与物质的多样性微观结构是指物质在原子和分子尺度上的排列和组织方式，它对物质的性质和多样性起到重要的影响。
物质的多样性指的是不同物质之间的差异和多样化程度。
以下将从微观结构对物质多样性的影响、物质的多样性的分类以及物质多样性的意义三个方面进行探讨。
首先，微观结构对物质的多样性具有重要影响。
物质的性质和特征往往取决于其微观结构。
例如，由不同原子组成的分子会通过不同的化学键进行连接，产生不同的化学性质。
碳和氧原子通过共价键连接形成的二氧化碳和水分子，具有不同的化学性质和物理性质，表现出截然不同的行为。
此外，物质微观结构中的晶格排列方式和原子间的空隙也会对物质的性质产生显著影响。
比如，钠盐和钾盐在微观结构上具有相似的离子构型，但由于晶体结构不同，导致钠盐和钾盐的性质有所差异，如溶解度、熔点等。
其次，物质的多样性可以从不同的角度进行分类。
从组成的角度来看，物质可以分为元素和化合物两大类。
元素是由一种类型的原子组成的物质，如氧气、水银等；化合物是由两种或更多种不同类型的原子组成的物质，如水、二氧化碳等。
化合物又可分为有机化合物和无机化合物。
有机化合物主要由碳元素组成，如甲烷、乙烯等；而无机化合物则由除碳以外的元素组成，如盐酸、氢氧化钠等。
从物态的角度来看，物质可以分为固体、液体和气体三态。
固体具有定形和定体积的特征，而液体具有不定形但定体积的特征，气体则既不具有定形也不具有定体积的特征。
最后，物质的多样性对人类社会和科学技术的发展具有重要意义。
不同物质的多样性为人类提供了丰富的材料资源和化学反应的选择。
这为我们生产制造、科学研究、环境保护等方面带来了巨大的便利和可能性。
例如，在材料科学领域，利用不同物质的特性和多样性，我们可以设计和制造出具有不同功能和性能的材料，如高强度材料、隔热材料、导电材料等。
在药学领域，多样性的物质可以为人类提供各种治疗方法和疾病预防手段，推动医学的发展。
此外，物质多样性也促进了科学的发展和技术的进步，推动了人类文明的进一步发展。
《从微观结构看物质的多样性》 讲义
《从微观结构看物质的多样性》讲义在我们生活的这个世界中，物质的种类繁多，形态各异。
从微小的原子到巨大的星体，从简单的气体到复杂的生物分子，物质的多样性令人惊叹。
而要深入理解物质为何会呈现出如此丰富多样的特性，我们就需要从微观结构的角度去探寻。
首先，让我们来了解一下什么是微观结构。
微观结构指的是物质在原子、分子层面的组成和排列方式。
原子是构成物质的基本单元，而分子则是由原子通过一定的化学键结合而成。
不同的原子种类、原子之间的结合方式以及分子的排列方式，决定了物质的性质和种类。
以常见的物质状态为例，固体、液体和气体的微观结构就有着显著的差异。
在固体中，原子或分子紧密排列，形成规则的晶格结构，彼此之间的相互作用力较强，使得固体具有固定的形状和体积。
液体中的分子排列相对松散，分子间的距离较固体稍大，相互作用力较弱，因此液体具有一定的体积，但没有固定的形状，可以流动。
而气体中的分子间距很大，相互作用力极小，分子能够自由运动，充满整个容器，所以气体既没有固定的形状，也没有固定的体积。
再来看元素周期表中的各种元素，它们的性质差异也可以从微观结构上找到原因。
元素的性质主要取决于其原子的核电荷数和电子排布。
原子的最外层电子数决定了元素的化学性质。
例如，惰性气体（如氦、氖、氩等）的最外层电子数达到了稳定结构，因此它们在常温常压下化学性质非常稳定，不易与其他物质发生反应。
而金属元素（如钠、镁、铁等）的最外层电子数较少，容易失去电子形成阳离子，从而表现出较强的还原性。
不同的化合物也有着独特的微观结构。
以氯化钠（食盐）为例，钠离子和氯离子通过离子键结合形成晶体。
在这个晶体中，钠离子和氯离子按照一定的规律排列，使得氯化钠具有较高的熔点和沸点，并且在水溶液中能够电离出钠离子和氯离子，从而导电。
有机化合物的微观结构更是丰富多彩。
例如，甲烷（CH₄）是最简单的有机化合物，其分子呈正四面体结构，四个氢原子位于四面体的顶点，碳原子位于中心。
《从微观结构看物质的多样性》 讲义
《从微观结构看物质的多样性》讲义在我们生活的这个世界里，物质的种类繁多，从微小的原子到巨大的星球，从无形的气体到有形的固体，每一种物质都有着独特的性质和特点。
那么，是什么造就了物质的多样性呢？答案就藏在物质的微观结构之中。
首先，让我们来了解一下什么是微观结构。
微观结构指的是物质在原子、分子层面的组成和排列方式。
原子是构成物质的基本单位，就像一个个小小的积木。
不同的原子具有不同的性质，比如氢原子、氧原子、碳原子等。
而分子则是由原子通过一定的化学键结合而成的，例如水分子（H₂O）是由两个氢原子和一个氧原子组成的。
原子的结构对于物质的性质有着至关重要的影响。
原子由原子核和核外电子组成，原子核又包含质子和中子。
质子的数量决定了原子的种类，也就是元素的种类。
而核外电子的分布和运动状态则决定了原子的化学性质。
比如，最外层电子数较少的金属原子容易失去电子，表现出金属的性质；而最外层电子数较多的非金属原子则容易获得电子，形成稳定的结构。
分子的结构和类型也是导致物质多样性的重要因素。
分子可以分为单质分子和化合物分子。
单质分子如氧气（O₂）、氮气（N₂）等，它们由同种原子组成。
化合物分子则是由不同种原子通过化学键结合而成，像二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）等。
分子的形状、大小以及原子之间的键长、键角等都会影响物质的物理和化学性质。
晶体结构是物质微观结构的另一个重要方面。
晶体具有规则的几何外形和固定的熔点，这是由于其内部原子、分子或离子的有序排列。
常见的晶体类型有离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。
离子晶体是由阴阳离子通过离子键结合而成的，如氯化钠（NaCl）。
离子晶体具有较高的熔点和沸点，在熔融状态或水溶液中能够导电。
原子晶体中，原子之间通过共价键形成空间网状结构，典型的例子是金刚石和二氧化硅。
原子晶体具有很高的硬度和熔点。
分子晶体中，分子间通过较弱的分子间作用力结合，像冰、干冰等。
分子晶体的熔点和沸点通常较低。
从微观结构看物质的多样性
同分异构体间的物理性质差异
物质
正丁烷
异丁烷
熔点/℃ 沸点/℃
-138.4 -0.5
-159.6 -11.7
液态密度/g·cm-3
0.5788
0.557
结论： 物理性质不同，化学性质可能相似或不同。
C2H6O
分子式
球棍模型
C2H6O
结构式
名称 沸点
乙醇 78 ℃
C2H6O
二甲醚 －23℃
思考：那么现在能不能总 结一下有机物种类繁多的 原因是什么呢？
HHHH
HCC CCH HHHH
正丁烷
HHH
HCC CH
HH HCH
异丁烷
H
问题1:对比两个模型,找找它们的联系?
共同点: 分子式相同 不同点: 结构不同
二、同分异构现象
化合物具有相同的分子式，但具有不 同结构的现象，叫做同分异构现象。
具有同分异构现象的化合物互称 同分异构体。
问题2:同分异构体间性质有无差异?
(A)二氧化碳
(B)二氧化硫
(C)二氧化硅
(D)二硫化碳
3、下列晶体熔化时，不需要破坏化学键的是
（B ）
A、金刚石
B、干冰
C、食盐
D、晶体硅
4、实现下列变化时，需克服相同类型作用力的是 （ D）
(A)水晶和干冰的熔化 (B)食盐和冰醋酸熔化 (C)液溴和液汞的气化 (D)纯碱和烧碱的熔化
5、判断下列晶体所属的晶体类型？
蔗糖、 冰、 铁、 BaSO4、 金刚石、冰醋酸、 尿素、 水晶、 Na2O
6、下列各组物质发生状态变化所克服的粒子间作用力属于同 种类型的是( C ) A.食盐和蔗糖熔化 B.钠和硫熔化 C.碘和干冰升华 D.二氧化硅和氧化钠熔化
【高中化学】从微观结构看物质的多样性PPT课件
1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。 2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。 3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大! 4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。 5、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。 6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。 7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。 8、生活本来很不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。 9、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个，那就是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。 11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。 12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。 13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。 14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走 ，它会让你走得更坦然些。 16、在不违背原则的情况下，对别人要宽容，能帮就帮，千万不要把人逼绝了，给人留条后路，懂得从内心欣赏别人，虽然这很多时候很难 。 17、做不了决定的时候，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾! 18、不要太高估自己在集体中的力量，因为当你选择离开时，就会发现即使没有你，太阳照常升起。 19、时间不仅让你看透别人，也让你认清自己。很多时候，就是在跌跌拌拌中，我们学会了生活。 20、与其等着别人来爱你，不如自己努力爱自己，对自己好点，因为一辈子不长，对身边的人好点，因为下辈子不一定能够遇见。
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C、CH3OCH3 和 CH3CH2OH
D、灰锡和白锡
三、晶体
１.定义
通过结晶过程形成的具有规则几何 外形的固体叫晶体
晶体具有规则的外形的原因： 晶体的组成微粒按一定的规则排列的必然结果
离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体结构 与性质的比较： 晶体类型 结 构 构成晶体 的粒子 微粒间的 相互作用 硬度 性 质 熔沸点 导电性 离子晶体 阴、阳离子 离子键 较大 较大 熔融或溶 于水导电 分子晶体 分子 分子间 作用力 小 小 溶于水有些 能导电 共价键 大 高 金属键 差距大 差距大 原子晶体 原子 金属晶体
同素异形体还有：
性质 颜色状态
白磷 白色蜡状固体
红磷 红棕色粉末
溶解性
毒性
不溶于水易溶于CS2
剧毒
不溶于水，不溶于CS2
无毒
分子组成
分子结构 着火点 常温下被氧化 的难易 相互转变
由四个磷原子组成(P4) 许多磷原子(组成复杂)
正四面体 40℃ 易、自燃、缓慢氧化 在暗处发光 结构复杂 240℃ 相对白磷难，但属易燃物
4、形成金属晶体的物质：金属单质
“三同”总结：
概念 研究 对象 同分异构体 有机化合物 分子式相同 结构不同
物理性质不同, 化学性质不一 定相同。
同素异形体 单质
同位素 原子
相同
不同点
同一元素
结构不同
质子数相同
中子数不同
性质
物理性质不同， 物理性质不同， 化学性质相似 化学性质相似
课堂练习：
1、下列物质中，互为同素异形体的是（
金属阳离子和 自由移动电子
不导电
导电
总结：形成晶体的物质类型：
1、形成离子晶体的物质：离子化合物
KOH
CuSO4、
NH4Cl 、 CaO等。
2、形成分子晶体的物质：非金属单质或共价化合物 H2、Cl2、He 、HCl 、H2O、CO2、HCl等 3、常见的原子晶体：
金刚石、金刚砂（SiC）、晶体硅、石英（SiO2）
A、Na 和Na+ B、H2O 和 H2O2
）
C、12C和13C
2、下列说法正确的是（
D、O2和O4
）
A、由碳元素形成的物质一定是纯净物
B、金刚石和石墨的组成元素和结构完全相同
C、石墨转变为金刚石是 氧化还原反应
D、C60是一种碳的单质，其相对分子质量是720
3、下列物质互为同分异构体的是（
）
A、CH4 和 CH3CH3
第三单元
从微观结构看物质的多样性
金刚石的晶体结构图
石墨的晶体结构图
球棍模型
比例模型
C60的晶体结构图
C60
金刚石
石墨
金刚石和石墨性质比较:
成分 色态 光泽 硬度 熔点 密度 传热 导电
溶解性
用途
金刚石 游离态碳 无色透明固体 加工后有光泽 最硬 高 大(3.51 g／cm3) 不传热 不导电 不溶于一般溶剂 钻头、玻璃刀、 装饰品
பைடு நூலகம்
石墨 游离态碳 深灰色鳞片状固体 有金属光泽 质软滑腻 高 小(2.25 g／cm3) 易传热 易导电 不溶于一般溶剂 铅笔芯、坩埚、润滑剂、 电极等
一、同素异形现象：
1、定义：由同种元素形成几种不同的单质，这种 现象称为同素异形现象。这些单质互称
为该元素的同素异形体。
2、例子： C元素： O元素： S元素 P元素：
球棍模型
结构式
沸点
一0．5℃
一11.7℃
分子式
名称
C4H10
正丁烷
C4H10
异丁烷
二、同分异构现象：
1、定义：有机化合物具有相同的分子式，但具有不同 结构的现象，称为同分异构现象。这些物质 互称为同分异构体。 2、作用： 有机化合物种类繁多的原因之一
二者不仅熔沸点有差异,且化学性质也存在差异, 如乙醇可与金属钠反应,而二甲醚就不与金属钠反应.