苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 物质结构研究的内容授课课件ppt

这是一份苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 物质结构研究的内容授课课件ppt，共60页。
分点突破（一）　认识物质的特征结构
1. 研究物质之间化学反应的本质研究从一种 （反应物）如何转变为另一种 ⁠ （生成物）。
2. 研究物质之间化学反应的方法（1）从原子结构认识化学反应通过深入研究原子的结构，特别是 ⁠上发生的 变化，以此判断元素的性质。如钠原子在化学反应中容易失 去最外电子层上的1个电子，形成Na＋，钠元素表现出强 的 ；氯原子在化学反应中倾向于获得1个电子，形 成Cl－，氯元素表现出强的 ，Na＋和Cl－再通 过 形成氯化钠晶体。
（2）从化学键认识化学反应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。
①乙醇氧化为乙醛——氧化反应
上述反应中，乙醇分子的—OH ，与—OH相连 的C上也 ，形成新的 ，乙醇转 化成乙醛分子，这个过程也被称为 反应。
②固氮研究中反应条件的选择
氮分子含有氮氮三键，在通常条件下很稳定，难以参加化学 反应，所以固氮时需要改变反应条件，氮气在高温、高压、 催化剂的条件下，能与氢气化合生成NH3。
3. 研究物质的特征结构的视角（1）同一元素或不同种元素的原子之间彼此结合的原因。（2）物质中直接相邻原子间的化学键类型。（3）原子、分子或离子可以构成不同晶体的原因。（4）晶体中微粒间结合的相互作用。（5）分子具有一定空间构型的原因。（6）有机物具有同分异构现象的原因。（7）有些元素能形成同素异形体的原因。
1. 用谷物可以酿醋，粮食酿醋的发酵过程可以简单地表示为：
淀粉 葡萄糖（麦芽糖等） 乙醇 乙酸
其中乙醇、乙酸的化学性质差异很大，且二者在催化剂作用下可以 发生酯化反应，试从物质的微观结构特征进行分析解释。
提示：乙醇（CH3CH2OH）、乙酸（CH3COOH）的官能团不同， 所以其化学性质差异很大；发生酯化反应时乙酸脱去羟基（— OH），乙醇脱去氢原子（—H），二者结合生成乙酸乙酯，羟基 和氢原子结合生成水。
2. 反式脂肪酸被誉为“餐桌上的定时炸弹”，主要来源是部分氢化处 理的植物油。过多摄入反式脂肪酸可使血液胆固醇增高，从而增加 心血管疾病发生的风险。
反式脂肪酸与顺式脂肪酸性质上出现差异的根本原因是 　　　　。
提示：双键碳上的原子的相对位置不同。
3. 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：同周期主族元素，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，从上到下，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。
4. 写出过氧化氢的电子式和结构式，指出其分子中存在的化学键，试 从氧元素化合价的角度解释过氧化氢具有强氧化性的原因。
H—O—O—H。过氧化氢分子中存在两个O—H键和一个O—O键。 分子中氧的化合价为－1价，容易得一个电子形成稳定的－2价氧原 子，因而过氧化氢具有强氧化性。
1. 我国科学家利用蜡虫肠道菌群，将塑料降解时间从500年缩减到24 小时，并用同位素示踪法证实了聚乙烯降解为CO2的过程。下列有 关该过程的说法不正确的是（　　）
解析：　塑料降解过程中不仅涉及碳碳键的断裂，还有碳氢键的 断裂，B错误。
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 （　　）
解析： 　碘升华、酒精溶解于水、氢氧化钠晶体受热熔化都属于 物理变化，不选A、B、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，选D。
分点突破（二）　揭示物质结构与性质的关系
1. 物质结构与性质的关系（1）物质结构与性质的关系物质的结构在很大程度上决定了该物质的某些性质。（2）物质结构与性质关系的研究过程从结构入手预测物质可能的 ，再通过反复 ⁠ ，以阐明物质结构与性质的关系。
2. 磷的两种同素异形体——白磷和红磷
（1）白磷的结构与性质
白磷晶体是由 组成的分子晶体，分子结 构为 ，呈 ，键角∠PPP是 ，因 其中的 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、常压下有很高的反应活性。
（2）红磷的结构与性质
红磷呈 结构，比较稳定，室温下不与氧气反应。
3. 碳的几种同素异形体的结构、性质及用途
1. 许多磷的化合物的结构与P4的正四面体有关，如白磷在空气中燃 烧，生成的产物之一是P4O6。试从结构上对该反应进行解释。
提示：白磷的正四面体结构为 ，其中因P—P键弯曲而具有 较大的张力，其键能较小，易断裂， ，每个P—P 键之间插入1个O原子，所以生成物之一为P4O6。
2. 由相同的碳元素可以组成不同的单质，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的原因是什么？
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。
3. 为什么分子组成都是C2H6O的乙醇和二甲醚在性质上差异很大？例 如，乙醇能与金属钠反应放出氢气而二甲醚却不能，乙醇易溶于水 而二甲醚却不溶于水。
提示：乙醇的结构式为 ，二甲醚的结构式 为 ，由于组成乙醇、二甲醚的C、H、O原子的排 列方式不同，造成它们的性质差异很大；在乙醇分子中含有— OH，所以其能和Na反应放出H2，—OH能和H2O分子之间形成氢 键，所以乙醇易溶于水。
1. （2024·南京高二检测）某中德联合研究小组设计制造了一种“水 瓶”，用富勒烯（C60）的球形“笼子”做“瓶体”，一种磷酸盐 作“瓶盖”，恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是 （　　）
解析：　“水瓶”是混合物，冰水混合物是纯净物，A错误；C60 与石墨互称为同素异形体，B正确；一定条件下，石墨转化为 C60 是化学变化，C错误；磷酸是三元酸，和Ca（OH）2反应能生成三 种盐：Ca3（PO4）2、CaHPO4、Ca（H2PO4）2，D错误。
2. （2023·淮安四校联考）下列有关物质结构与性质的说法中，正确 的是（　　）
解析：　物质中有自由移动的电子或离子时能导电，石墨能导 电，说明石墨中有自由移动的电子，但石墨的组成中只含有碳元 素，A项错误；N2分子中氮氮三键的键能较大，化学性质稳定，通 常情况下难以与其他物质发生化学反应，B项正确；乙醇是在水溶 液和熔融状态下都不能导电的化合物，为非电解质，C项错误；熔 融的氯化钠能导电是因为其中有自由移动的离子，D项错误。
题后点拨　　物质的结构决定物质的性质，物质的性质反映物质的结构。我们 可从微观结构入手利用有关规律预测物质可能的性质，也可以从微观 结构视角解释物质的宏观性质。
“四同”的比较与辨别（理解与辨析）
【典例】　在下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内：
①O2和O3　②12C和14C
③ 和
④ 和
⑤CH4和
（1）互为同位素的是 　　　　　 　；
（2）互为同分异构体的是 　　　　　 　；
（3）互为同系物的是 　　　　　 　；
（4）为同一种物质的是 　　　　　 　；
（5）互为同素异形体的是 　　　　　 　。
【迁移应用】1. （2024·徐州高二检测）下列说法错误的是（　　）
解析：　69Ga和71Ga均为Ga原子，互为同位素，A正确；碳纳米 管和石墨烯均为碳元素的单质，互为同素异形体，B正确； BrCH2CH2Br和CH3CHBr2分子式相同，结构不同，互为同分异构 体，C正确；C3H6和C4H8均可以表示环烷烃和烯烃，不一定互为同 系物，D错误。
2. （2024·盐城高二检测）被称为“黑金”的石墨烯也是一种碳单 质，石墨烯是碳原子构成的六边形结构、只有一层原子厚度的二维 晶体，又称为“新材料之王”。下列说法正确的是（　　）
2. 科学家已成功合成了少量O4，理论计算表明可能以亚稳态存在的O4 分子有两种不同的结构：一种是变形的正方形，另一种的形状像风 车，三个氧原子排列在中心氧原子周围，形成平面正三角形的构 型。O4具有较强的氧化性。下列有关O4的说法正确的是（　　）
解析： 　O4是一种新的氧分子，故与O3、O2互为同素异形体， A、D错误；相同质量时，O4与O3中所含氧原子个数比为1∶1，C 错误。
3. 人们发现并证实了碳存在另一类单质，它们是由一系列偶数个碳原 子构成的分子，其中C60（足球烯）最具有代表性。如图所示为 n 个 C60连接而成的物质X。下列有关说法错误的是（　　）
解析：　X中只含有碳一种元素，是碳的单质，B错误。
解析：衰变前后各个粒子的总质量数守恒，则60＝ A ＋0＋0，则 A ＝60。
解析： Fe原子的中子数＝质量数－质子数＝45－26＝19。
二者核外电子排布相同　
题组一　认识物质的特征结构1. （2024·盐城高二检测）我国四川广汉的三星堆遗址距今已有3 000～5 000年历史，截至2021年3月20日，三星堆遗址新发现的6座 “祭祀坑”已出土了500多件重要文物，如丝绸“黑炭”、青铜神 树、陶瓷碎片等。下列有关叙述错误的是（　　）
2. （2024·扬州高二检测）Na2O2与H2O反应生成NaOH 和O2。下列说 法正确的是（　　）
3. 下列说法不正确的是（　　）
解析：　酯基的结构为 ， 为羧基的结构，A 错误。
4. 抗疟特效药青蒿素最早是从青蒿中提取出来的，化学家在青蒿素的 基础上又合成了疗效更好的双氢青蒿素。从青蒿素的发现到双氢青 蒿素的应用，涉及下列工作：①提取青蒿素　②研究青蒿素的分子组成及结构　③研究青蒿素的 合成方法，并不断改进合成路线　④适当改变青蒿素的结构以使其 药效更好其中化学工作者必须做的有（　　）
解析： 　提取青蒿素，化学工作者必须完成，①符合题意；研究 青蒿素的分子组成及结构，化学工作者必须完成，②符合题意；研 究青蒿素的合成方法，并不断改进合成路线，化学工作者必须完 成，③符合题意；适当改变青蒿素的结构以使其药效更好，化学工 作者必须完成，④符合题意。
题组二　揭示物质结构与性质的关系6. 石墨炸弹的成分是特殊处理的纯碳纤维丝，每根石墨纤维丝的直径 仅有几千分之一厘米。一旦爆炸，里面的石墨纤维丝四处散落，附 着在输电线路上时，引起短路从而烧毁其电力设备。这是由于石墨 （　　）
解析：　石墨炸弹破坏输电线、电厂设备的原因主要是导致供电 线路短路，即石墨有导电性。
7. 通过对物质结构与性质的研究，能够解决许多问题。在生命科学领 域，下列不能通过研究结构与性质的关系加以解决的问题是 （　　）
解析：　结构是内在的，而不是外在的，指甲长短可以改变，C 项符合题意。
8. 如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管的结构示意图，下列相关说 法正确的是（　　）
解析： 　金刚石硬度大，A不正确；这四种物质完全燃烧后的产 物都是CO2，B正确；金刚石、石墨、C60、碳纳米管都是由碳元素 组成的，C不正确；这四种物质中碳原子的排列方式不相同，D不 正确。
9. （2024·盐城高二检测）下列各组物质的分类正确的是（　　）
①在熔融状态下能导电的化合物为离子化合物
②电解质：明矾、冰醋酸、绿矾、纯碱
③CO2、NO2、P2O5均为酸性氧化物，Na2O、Mn2O7均为碱性氧 化物
④同位素：1H＋、2H2、3H
⑤同素异形体：C60、C80、金刚石、石墨
⑥同系物：CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2
⑦化合物：CaCl2、NaOH、HCl、HD
解析： 　在熔融状态下能导电的化合物为离子化合物，①正确； 明矾、冰醋酸、绿矾、纯碱属于电解质，②正确；NO2不是酸性氧 化物，Mn2O7是酸性氧化物，③错误；同位素研究的对象是原子， 1H＋是离子，2H2属于单质，④错误；C60、C80、金刚石、石墨均是 碳元素形成的单质，互为同素异形体，⑤正确；C2H4O2、 C3H6O2、C4H8O2存在同分异构体，结构不一定相似，CH2O2、 C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2不一定属于同系物，⑥错误；HD是单 质，⑦错误。
10. （2024·盐城高二检测）我国科学家首次合成了三种新核素，其中 一种新核素是185Hf。关于185Hf，下列说法正确的是（　　）
解析：　核素是具有一定质子数一定中子数的原子，185Hf是一 种新核素，A错误；185Hf是一种原子，其质量数为185，质子数为 72，B错误；185Hf是一种原子，而不是新元素，是新的核素，C错 误；因它们的质子数都是72，中子数不同，则互为同位素，即 185Hf是183Hf的一种新的同位素，D正确。
11. 嫦娥五号返回器携带月球土壤样品“月壤”在预定区域安全着 陆，标志着我国探月工程取得圆满成功。下列有关说法正确的是 （　　）
13. （2024·苏州高二检测）回答下列问题：
（1）下列几组物质中，互为同位素的是 ，互为同素异形体的 是 ，互为同系物的是 ，互为同分异构体的是 ⁠ ，属于同种物质的是 。（用序号填空）
①O2和O3②35Cl和37Cl③CH3CH3和
CH3CH2CH3　④ 和
⑤环丙烷（ ）和丙烯　⑥H2、D2、T2
⑧CH3（CH2）5CH3和CH3CH2CH2CH（CH3）C2H5
解析：①O2和O3为同素异形体；②35Cl和37Cl互为同位 素；③CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物；④ 和 是同一种物质；⑤环丙烷（ ）和 丙烯互为同分异构体；⑥H2、D2、T2都是氢的单质；⑦乙烯与
（2）完全燃烧0.1 ml某烃，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱溶 液，实验结束后，称得浓硫酸质量增加9 g，浓碱溶液质量 增加17.6 g。该烃的化学式为 ，并写出其所有可能的 结构简式： ⁠。
CH3—CH2—CH2—CH3、　
解析： 完全燃烧0.1 ml某烃，燃烧产物依次通过浓硫 酸、浓碱溶液，实验结束后，称得浓硫酸质量增加9 g，为 水的质量，H2O的物质的量为0.5 ml，含有1 ml H，浓碱 溶液质量增加17.6 g，为CO2的质量，CO2的物质的量为0.4 ml，含有0.4 ml C，则说明该烃的化学式为C4H10，所有 可能的结构简式为CH3—CH2—CH2— CH3、 。
14. 揭示原子内部结构的奥秘，有助于我们理解所处的物质世界。
（1）上表中短周期元素f的氢化物的电子式是 ，此氢 化物的热稳定性比元素g的氢化物的热稳定性 （填 “强”或“弱”）。
（2）某元素形成的气态氢化物中氢的含量是所有氢化物中最高 的，该元素形成的化合物种类也最多，该元素是 （填上 表中字母）。该元素有多种同位素，在理论上和科学上均有 重要的应用，写出其中两种用途： ⁠ ⁠ ⁠。
利用14C的放射性考古断
代，12C可作为相对原子质量的基准，0.012 kg 12C含有的碳
原子数为阿伏加德罗常数（任选其二即可）　
（3）α粒子是 （填上表中字母）原子所形成的一种粒子，1909 年，卢瑟福等人做了用α粒子轰击金箔的实验，从而提出原 子结构核式模型，下列选项中能正确表示这种模型的是 ⁠ （填字母）。