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第三单元　从微观结构看物质的多样性
[核心素养发展目标]　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
1.基本概念
(1)同素异形现象：同一种元素能够形成几种不同的单质的现象称为同素异形现象。
(2)同素异形体：同一种元素可形成几种不同单质，这些单质之间互称为该元素的同素异形体。
思考1　氕、氘、氚形成的氢气单质互称为同素异形体吗？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
2.常见的同素异形体
(1)碳元素的同素异形体
单质 结构特征 结构模型 物理性质 主要用途
金刚石 晶体中每个碳原子与相邻的　　个碳原子以共价键结合，形成　　　　结构 无色透明、硬度　　、熔点　　、　　溶于任何溶剂 做装饰品、　　　　　、做钻头等
石墨 晶体为　　　结构，层内碳原子间以　　　　结合，每一层内碳原子排列成平面　　　形，一个个六边形排列成平面　　　结构，层间存在分子间作用力 呈　　　色，　　、质软、熔点　　、　　溶于任何溶剂 做　　　　　　、电极、铅笔芯等
C60 由　　　个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球，人们又称它为“　　　　” C60为棕黑色固体，为　　　　，较易溶于有机溶剂，熔点较　　　 应用于超导体、材料科学领域
石墨烯 由碳原子构成的　　　　　结构 有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、能源、生物医学等方面具有广泛的应用前景。是目前最理想的　　　材料之一
(2)氧元素的同素异形体
单质 氧气(O2) 臭氧(O3)
物理 性质 通常状况下，为　　　、　　　的气体，　　易溶于水 通常状况下，为　　　　　的　　　　色气体(液态呈深蓝色，固态呈蓝黑色)
化学 性质 O3具有比O2更强的氧化性。如： 2Ag+O3===Ag2O+O2、 2KI+O3+H2O===2KOH+I2+O2 O3不稳定，易分解为O2
用途 除呼吸、燃烧外，还用于炼钢、医疗、气焊、宇航、登山、潜水及工农业生产和科研等方面 脱色剂和消毒剂。大气中的臭氧层(离地面15~50 km的大气平流层中)是人类和生物的保护伞
转化 3O22O3，2O33O2(臭氧层被破坏)
(3)硫、磷元素的同素异形体
元素 同素异形体
硫 单斜硫、斜方硫、弹性硫等多种，分子式有S2、S4、S8等
磷 白磷(P4)、　　　、黑磷等多种
思考2　同素异形体之间物理性质和化学性质是否相同？同素异形体之间的相互转化是化学变化还是物理变化？
_____________________________________________________________________________
1.正误判断
(1)同种元素，可以形成形态和性质不同的单质 (　　)
(2)同素异形体之所以性质不同，是因为它们的内部结构不同 (　　)
(3)红磷和白磷在氧气中燃烧都生成五氧化二磷，所以它们是同一种物质 (　　)
(4)O2和O3互为同素异形体，3O22O3属于化学变化 (　　)
(5)12C、14C与C60互为同素异形体 (　　)
(6)同素异形体的物理性质、化学性质均相同 (　　)
2.一瓶气体经化验分析只含有一种元素，则该气体是 (　　)
A.一种单质
B.一种化合物
C.化合物和单质的混合物
D.既可能是一种单质，又可能是几种单质的混合物
3.白磷在高压下隔绝空气加热后急速冷却，可得钢灰色固体——黑磷，其转化过程如：白磷黑磷，黑磷性质稳定，结构与石墨相似。下列叙述正确的是 (　　)
A.黑磷与白磷互为同位素
B.黑磷能导电
C.白磷转化为黑磷是物理变化
D.黑磷能在空气中自燃
二、同分异构现象
1.同分异构现象
(1)概念
同分异构现象：化合物具有相同的　　　，但具有不同　　　的现象。
同分异构体：　　　　相同而　　　　不同的化合物互称为同分异构体。
思考1　具有相同相对分子质量和不同结构的化合物互称为同分异构体，对吗？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
(2)存在：在有机化合物中普遍存在，是有机化合物种类　　　的原因之一。
2.两组同分异构体的比较
(1)正丁烷和异丁烷
名称 正丁烷 异丁烷
分子式(相同) C4H10
结构式 (不同)
结构简式 (不同) CH3CH2CH2CH3 (无支链)
沸点(不同) -0.5 ℃ -11.7 ℃
(2)乙醇和二甲醚
名称 乙醇 二甲醚
分子式(相同) C2H6O
结构式 (不同)
结构简式(不同) CH3CH2OH CH3OCH3
沸点(不同) 78 ℃ -23 ℃
思考2　同分异构体之间由于分子式相同，则性质一定相同吗？
_____________________________________________________________________________
1.正误判断
(1)与二者互为同分异构体 (　　)
(2)CH3CHCH2与互为同分异构体 (　　)
(3H2O和H2O互为同分异构体 (　　)
2.下列说法正确的是 (　　)
A.所有有机物都存在同分异构体
B.两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则二者一定互为同分异构体
C.相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体
D.各组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体
3.氰酸铵(NH4OCN)与尿素[CO(NH2)2] (　　)
A.都是共价化合物 B.都是离子化合物
C.互为同分异构体 D.互为同素异形体
三、晶体与非晶体
1.晶体与非晶体
2.常见的几类晶体
晶体类型 离子晶体 分子晶体 共价晶体 金属晶体
结 构 构成晶体 的粒子 阴、阳离子 分子 —
微粒间的 相互作用 —
性 质 熔点 较高 差距大
导电性 　　　　 或在水溶 液中导电 溶于水时发生电离后可导电 不导电(或半导体) 导电
典型实例 NaCl、 CaCO3 干冰、 C60 金刚石、 SiO2 K、Mg、Cu
思考1　二氧化碳、二氧化硅都是ⅣA族元素的氧化物，但二者的物理性质相差较大，你知道是什么原因吗？试比较二者熔点的高低。
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
思考2　离子晶体中的作用力最多可能有几种？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
3.熔化(汽化、升华)过程克服的作用力
离子晶体 克服离子键,不破坏共价键,如NaOH===Na++OH-(所以熔点较高)共价晶体克服共价键(所以熔点很高)分子晶体只克服分子间作用力,不破坏共价键(所以熔点较低)
4.液晶
一种介于　　　和　　　之间的中间态物质，兼有　　　和　　　的部分性质，表现出一些独特的性质。液晶广泛应用于数码显示、电光学快门、　　　　　等方面。
1.正误判断
(1)分子晶体中分子间作用力越大，构成晶体的分子越稳定 (　　)
(2)共价晶体中共价键越强，熔点越高 (　　)
(3)冰是分子晶体，水分子之间的作用力有氢键 (　　)
(4)氯化钠熔化时，离子键被破坏 (　　)
(5)液晶只具有液体的性质，分子无序排列 (　　)
2.下列叙述正确的是 (　　)
A.构成分子晶体的微粒一定含有共价键
B.离子晶体中一定只含有离子键
C.同主族元素形成的氧化物的晶体类型一定相同
D.熔化时不破坏化学键的晶体一定是分子晶体
3.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”，下列过程中既有旧化学键的断裂，又有新化学键的形成的是 (　　)
A.Cl2溶于水 B.碘升华
C.氯化钠受热熔化 D.硝酸铵溶于水
答案精析
一、
1.思考1　不是。因为形成的H2结构相同、化学性质相同。
2.(1)4　空间网状　大　高　不　切割玻璃　层状　共价健　六边　网状　灰黑　导电　高　不　润滑剂　60　足球烯　半导体　低　二维层状　纳米　(2)无色　无味　不　有鱼腥味　淡蓝　(3)红磷
思考2　同素异形体物理性质不同，化学性质可能相似。同素异形体之间的转化属于化学变化。
应用体验
1.(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×
2.D
3.B　［黑磷也是磷元素组成的单质，A错误；类比石墨的导电性知B正确；白磷、黑磷是不同的物质，C错误；黑磷性质稳定，D错误。］
二、
1.(1)分子式　结构　分子式　结构　
思考1　错误，N2与CO具有相同的相对分子质量和不同的结构，但不互为同分异构体。
(2)繁多
2.思考2　不一定，虽然同分异构体分子式相同，但分子中原子的成键方式和连接顺序不同，所以性质有差异。
应用体验
1.(1)×　(2)√　(3)×
2.D　3.C
三、
1.规则　固定　有规则　离子晶体　分子晶体　共价晶体　金属晶体　没有　不具备　石蜡　玻璃　橡胶
2.原子　离子键　分子间作用力　共价键　低　高　熔融状态
思考1　CO2属于分子晶体而SiO2属于共价晶体，故二者物理性质差别较大。SiO2的熔点高于CO2。
思考2　两种。离子晶体一定含离子键，可能含共价键，如NaCl只含离子键；如NaOH、Na2O2含离子键、共价键。
4.晶体　液体　液体　晶体　图像显示
应用体验
1.(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×
2.D　3.A(共75张PPT)
从微观结构看物质的多样性
第三单元
专题5
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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。
核心素养
发展目标
内容索引
一、同素异形现象
二、同分异构现象
课时对点练
三、晶体与非晶体
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一
同素异形现象
1.基本概念
(1)同素异形现象:同一种元素能够形成几种不同的单质的现象称为同素异形现象。
(2)同素异形体:同一种元素可形成几种不同单质,这些单质之间互称为该元素的同素异形体。
一
同素异形现象
氕、氘、氚形成的氢气单质互称为同素异形体吗
思考1
提示　不是。因为形成的H2结构相同、化学性质相同。
单质 结构特征 结构模型 物理性质 主要用途
金刚石 晶体中每个碳原子与相邻的___个碳原子以共价键结合,形成_________结构 无色透明、硬度____、熔点___、___溶于任何溶剂 做装饰品、_________、做钻头等
2.常见的同素异形体
(1)碳元素的同素异形体
4
空间网状
大
高
不
切割玻璃
单质 结构特征 结构模型 物理性质 主要用途
石墨 晶体为_____结构,层内碳原子间以_______结合,每一层内碳原子排列成平面______形,一个个六边形排列成平面_____结构,层间存在分子间作用力 呈_____色, _____ 、质软、熔点__、___溶于任何溶剂 做_______、电极、铅笔芯等
层状
共价键
六边
网状
灰黑
导电
高
不
润滑剂
单质 结构特征 结构模型 物理性质 主要用途
C60 由____个碳原子形成的封闭笼状分子,形似足球,人们又称它为“_______” C60为棕黑色固体,为_______,较易溶于有机溶剂,熔点较____ 应用于超导体、材料科学领域
60
足球烯
半导体
低
单质 结构特征 结构模型 物理性质 主要用途
石墨烯 由碳原子构成的__________结构 有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、能源、生物医学等方面具有广泛的应用前景。是目前最理想的_____材料之一
二维层状
纳米
单质 氧气(O2) 臭氧(O3)
物理 性质 通常状况下,为_____、_____的气体,____易溶于水 通常状况下,为_________的_____色气体(液态呈深蓝色,固态呈蓝黑色)
化学 性质 O3具有比O2更强的氧化性。如: 2Ag+O3===Ag2O+O2、 2KI+O3+H2O===2KOH+I2+O2 O3不稳定,易分解为O2
(2)氧元素的同素异形体
无色
无味
不
有鱼腥味
淡蓝
单质 氧气(O2) 臭氧(O3)
用途 除呼吸、燃烧外,还用于炼钢、医疗、气焊、宇航、登山、潜水及工农业生产和科研等方面 脱色剂和消毒剂。大气中的臭氧层(离地面15~50 km的大气平流层中)是人类和生物的保护伞
转化 3O2 2O3,2O3 3O2(臭氧层被破坏)
(3)硫、磷元素的同素异形体
元素 同素异形体
硫 单斜硫、斜方硫、弹性硫等多种,分子式有S2、S4、S8等
磷 白磷(P4)、_____、黑磷等多种
红磷
同素异形体之间物理性质和化学性质是否相同 同素异形体之间的相互转化是化学变化还是物理变化
思考2
提示　同素异形体物理性质不同,化学性质可能相似。同素异形体之间的转化属于化学变化。
1.正误判断
(1)同种元素,可以形成形态和性质不同的单质
(2)同素异形体之所以性质不同,是因为它们的内部结构不同
(3)红磷和白磷在氧气中燃烧都生成五氧化二磷,所以它们是同一种物质
(4)O2和O3互为同素异形体,3O2 2O3属于化学变化
(5)12C、14C与C60互为同素异形体
(6)同素异形体的物理性质、化学性质均相同
√
×
×
√
√
×
2.一瓶气体经化验分析只含有一种元素,则该气体是
A.一种单质
B.一种化合物
C.化合物和单质的混合物
D.既可能是一种单质,又可能是几种单质的混合物
√
3.白磷在高压下隔绝空气加热后急速冷却,可得钢灰色固体——黑磷,其
转化过程如:白磷 黑磷,黑磷性质稳定,结构与石墨相
似。下列叙述正确的是
A.黑磷与白磷互为同位素
B.黑磷能导电
C.白磷转化为黑磷是物理变化
D.黑磷能在空气中自燃
√
黑磷也是磷元素组成的单质,A错误;
类比石墨的导电性知B正确;
白磷、黑磷是不同的物质,C错误;
黑磷性质稳定,D错误。
特别提醒
在常见的非金属元素中,C、O、P、S等元素的单质有多种同素异形体。斜方硫S8为环状结构,如图 ,每个S8分子中有8个S—S键。白磷的分子式为P4,为正四面体结构,键角是60°,如
图 ,每个P4分子中有6个P—P键。
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同分异构现象
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二
二
同分异构现象
1.同分异构现象
(1)概念
同分异构现象:化合物具有相同的_______,但具有不同_____的现象。
同分异构体:_______相同而_____不同的化合物互称为同分异构体。
分子式
结构
分子式
结构
具有相同相对分子质量和不同结构的化合物互称为同分异构体,对吗
思考1
提示　错误,N2与CO具有相同的相对分子质量和不同的结构,但不互为同分异构体。
名称 正丁烷 异丁烷
分子式(相同) C4H10
(2)存在:在有机化合物中普遍存在,是有机化合物种类_____的原因之一。
2.两组同分异构体的比较
(1)正丁烷和异丁烷
繁多
名称 正丁烷 异丁烷
结构式(不同)
结构简式(不同) CH3CH2CH2CH3(无支链)

沸点(不同) -0.5 ℃ -11.7 ℃
名称 乙醇 二甲醚
分子式(相同) C2H6O
结构式(不同)
结构简式(不同) CH3CH2OH CH3OCH3
沸点(不同) 78 ℃ -23 ℃
(2)乙醇和二甲醚
同分异构体之间由于分子式相同,则性质一定相同吗
思考2
提示　不一定,虽然同分异构体分子式相同,但分子中原子的成键方式和连接顺序不同,所以性质有差异。
1.正误判断
(1) 与 二者互为同分异构体
(2)CH3CH==CH2与 互为同分异构体
(3H2O和H2O互为同分异构体
√
×
×
2.下列说法正确的是
A.所有有机物都存在同分异构体
B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则二者一定互为
同分异构体
C.相对分子质量相同的几种化合物,互称为同分异构体
D.各组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,
互为同分异构体
√
A项,组成和结构简单的有机物,如CH4、C2H6、CH3OH等,不存在同分异构体;
B项,只能说明两种化合物的最简式相同,可能不互为同分异构体,如C2H4与C3H6;
C项,只限定相对分子质量相同,则可能不互为同分异构体,如H2SO4与H3PO4、C2H6O与CH2O2等;
D项,能表明化合物的分子式相同而结构不同,互为同分异构体。
3.氰酸铵(NH4OCN)与尿素[CO(NH2)2]
A.都是共价化合物 B.都是离子化合物
C.互为同分异构体 D.互为同素异形体
√
氰酸铵属于铵盐,是离子化合物,尿素是共价化合物,A、B项错误;
氰酸铵与尿素的分子式均为CON2H4,因此互为同分异构体,C项正确;
同素异形体是指同种元素形成的不同单质,而氰酸铵与尿素都属于化合物,D项错误。
归纳总结
同位素、同素异形体和同分异构体的比较
同位素 同素异形体 同分异构体
定义 具有相同质子数和不同的中子数的核素互称同位素 由同种元素形成的不同单质叫作这种元素的同素异形体 分子式相同,但结构不同的化合物互称为同分异构体
归纳总结
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同位素 同素异形体 同分异构体
相同点 质子数相同,皆为原子 元素种类相同,皆为单质 分子式相同,皆为化合物
不同点 中子数不同,原子种类不同 原子个数不同,或原子结合方式不同 分子内原子的连接方式不同
研究对象 原子 单质 化合物
实例 12C、13C、14C;1H、2H、3H等 金刚石、石墨、C60;红磷、白磷;O2、O3等 正丁烷、异丁烷等
晶体与非晶体
>
<
三
特征：具有_____的几何外形和_____的熔点
形成原因：构成晶体的微粒在空间呈_______的重
复排列
常见分类：_________、_________、_________、
_________
三
晶体与非晶体
1.晶体与非晶体
规则
常见固态物质
晶体
固定
有规则
离子晶体
分子晶体
共价晶体
金属晶体
特征：_____固定的熔点，一般_______规则的
几何外形
形成原因：内部原子或分子的排列呈现杂乱无
章的分布状态
常见实例：_____、_____、______、松香、沥
青等
没有
常见固态物质
非晶体
不具备
石蜡
玻璃
橡胶
2.常见的几类晶体
晶体类型 离子晶体 分子晶体 共价晶体 金属晶体
结构 构成晶体的粒子 阴、阳离子 分子 _____ —
微粒间的相互作用 _______ _____________ _______ —
性质 熔点 较高 ____ ____ 差距大
原子
离子键
分子间作用力
共价键
低
高
晶体类型 离子晶体 分子晶体 共价晶体 金属晶体
性质 导电性 ________或在水溶液中导电 溶于水时发生电离后可导电 不导电(或半导体) 导电
典型实例 NaCl、CaCO3 干冰、C60 金刚石、SiO2 K、Mg、Cu
熔融状态
二氧化碳、二氧化硅都是ⅣA族元素的氧化物,但二者的物理性质相差较大,你知道是什么原因吗 试比较二者熔点的高低。
思考1
提示　CO2属于分子晶体而SiO2属于共价晶体,故二者物理性质差别较大。SiO2的熔点高于CO2。
离子晶体中的作用力最多可能有几种
思考2
提示　两种。离子晶体一定含离子键,可能含共价键,如NaCl只含离子键;如NaOH、Na2O2含离子键、共价键。
3.熔化(汽化、升华)过程克服的作用力
离子晶体
克服离子键,不破坏共价键,如NaOH===Na++OH-(所以熔点较高)
共价晶体
克服共价键(所以熔点很高)
分子晶体
只克服分子间作用力,不破坏共价键(所以熔点较低)
4.液晶
一种介于_____和_____之间的中间态物质,兼有_____和_____的部分性质,表现出一些独特的性质。液晶广泛应用于数码显示、电光学快门、_____
______等方面。
晶体
液体
液体
晶体
图像
显示
1.正误判断
(1)分子晶体中分子间作用力越大,构成晶体的分子越稳定
(2)共价晶体中共价键越强,熔点越高
(3)冰是分子晶体,水分子之间的作用力有氢键
(4)氯化钠熔化时,离子键被破坏
(5)液晶只具有液体的性质,分子无序排列
√
×
√
√
×
2.下列叙述正确的是
A.构成分子晶体的微粒一定含有共价键
B.离子晶体中一定只含有离子键
C.同主族元素形成的氧化物的晶体类型一定相同
D.熔化时不破坏化学键的晶体一定是分子晶体
√
稀有气体形成的分子晶体中无化学键,A项错误;
离子晶体中一定含有离子键,可能含有共价键,如NaOH,B项错误;
ⅣA族元素中,碳的氧化物CO、CO2形成的晶体为分子晶体,硅的氧化物SiO2属于共价晶体,C项错误;
分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力,无化学键被破坏,D项正确。
3.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”,下列过程中既有旧化学键的断裂,又有新化学键的形成的是
A.Cl2溶于水 B.碘升华
C.氯化钠受热熔化 D.硝酸铵溶于水
√
氯气溶于水发生了化学反应,氯气和水反应生成HCl和次氯酸,既有旧化学键的断裂,又有新化学键的形成,A正确;
碘升华是物理变化,只是物质的状态发生了变化,只破坏了分子间作用力,没有发生化学反应,所以没有旧化学键的断裂和新化学键的形成,B错误;
氯化钠受热熔化是物理变化,只是物质的状态发生了变化,破坏了离子键,没有新化学键的形成,C错误;
硝酸铵溶于水没有发生化学反应,只是破坏了离子键,没有新化学键的形成,D错误。
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课时对点练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
12
13
14
对点训练
15
题组一　同素异形体与同分异构体
1.科学家发现C60后,又合成了许多球形分子(富勒烯),如C50、C70、C120、C540等,它们互称为
A.同种物质 B.同分异构体
C.同素异形体 D.同位素
√
它们都是由碳元素形成的不同单质,互为同素异形体。
16
对点训练
2.随着科学技术的不断进步,研究物质的手段和途径越来越多,、H3、O4、C60等已被发现。下列有关说法正确的是
A.中含有36个电子
B.O2与O4互为同位素
C.C60的摩尔质量为720
D.H2与H3互为同素异形体
√
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5
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对点训练
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4
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7
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9
10
11
12
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14
15
中含有34个电子,A项错误;
同位素的研究对象是原子,而O2与O4均为单质,二者互为同素异形体,B项错误;
摩尔质量的单位是g·mol-1,C项错误;
由同一种元素形成的不同单质互称为同素异形体,D项正确。
16
对点训练
3.闪电时空气中有臭氧生成。下列说法正确的是
A.O3和O2互为同位素
B.O2比O3稳定
C.等体积O3和O2含有相同质子数
D.O3与O2的相互转变是物理变化
√
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对点训练
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14
15
O2和O3互为同素异形体,故A错误;
温度、压强未知,不能确定O2、O3的物质的量,也就不能确定质子数,故C错误;
同素异形体之间的转化属于化学变化,故D错误。
16
4.下列说法错误的是
A.水与过氧化氢互为同分异构体
B. 和 互为同分异构体
C.同分异构体的性质有差异,是因为它们的分子结构不同
D.同分异构现象是有机化合物种类繁多的原因之一
√
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
对点训练
5.下列有关碳及其化合物的说法正确的是
A.干冰与CO2气体互为同素异形体
B.是碳元素的3种同素异形体
C.通过改变碳原子排列方式可实现石墨转化为金刚石
D.石墨和石墨烯都是碳元素形成的单质,性质完全相同
1
2
3
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对点训练
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干冰和二氧化碳气体为同一种物质,故A错误;
同一种元素形成的多种单质互为同素异形体，均为原子,故B错误;
金刚石和石墨互为同素异形体,其原子排列方式不同,所以通过改变碳原子的排列方式可以实现石墨转化为金刚石,故C正确;
石墨和石墨烯都是碳元素构成的单质,但由于原子排列方式不同,所以性质不完全相同,故D错误。
16
对点训练
题组二　晶体与非晶体
6.下列关于晶体与非晶体的说法中,错误的是
A.晶体具有规则的几何外形和固定的熔点
B.玻璃属于晶体
C.非晶体没有固定的熔点
D.晶体和非晶体,一般指的是固体
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玻璃没有固定的熔点,属于非晶体。
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对点训练
7.我们熟悉的食盐、金属、刨冰、钻石、水晶等都是晶体;而同样透明的玻璃却是非晶体。下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述正确的是
A.是否是具有规则几何外形的固体
B.是否是具有固定组成的物质
C.是否是具有美观对称的外形
D.内部构成微粒是否在空间呈有规则的重复排列
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选项 A B C D
晶体名称 碘化钾 干冰 石英 碘
晶体中的粒子 阴、阳离子 分子 分子 分子
粒子间的相互作用 离子键 分子间作用力 分子间作用力 分子间作用力
对点训练
8.下表列出的对晶体结构的说明中,错误的是
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9.SiCl4的分子结构与CCl4类似,对其作出如下推测,其中不正确的是
A.SiCl4晶体是分子晶体
B.常温常压下SiCl4是气体
C.SiCl4的分子内部原子以共价键结合
D.SiCl4的熔点高于CCl4
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10.意大利科学家以O2和18制造出了一种新型氧分子O4,下列叙述正确的是
A.16O、18都是氧元素的同位素
B.O2、、O4都是氧元素的同位素
C.O4是新型的氧化物
D.制造O4的反应是氧化还原反应
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18不是原子,16O、18O是氧元素的同位素,故A错误;
O2、、O4都不是原子,不是氧元素的同位素,故B错误;
含有两种元素,其中一种是氧元素的化合物是氧化物,故C错误;
和O4中氧元素的化合价不同,故D正确。
综合强化
16
11.有一种磷的结构式是 ,有关它的叙述不正确的是
A.它完全燃烧的产物是P2O5
B.它不溶于水
C.它在常温下是固体
D.它与白磷互为同分异构体
综合强化
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综合强化
磷的单质在空气中完全燃烧均生成P2O5,故A正确;
白磷、红磷或其他磷的同素异形体都不溶于水,常温下也都为固态,故B、C均正确;
这种磷与白磷互为同素异形体,故D不正确。
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12.下列各组物质熔化或升华时,所克服的粒子间作用力属于同种类型的是
A.Na2O和SiO2熔化 B.冰和金刚石熔化
C.氯化钠和蔗糖熔化 D.碘和干冰升华
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综合强化
Na2O熔化克服离子键、SiO2熔化克服共价键,类型不同,故A错误;
冰是分子晶体、金刚石是共价晶体,晶体类型不同,克服的作用力类型不同,故B错误;
氯化钠熔化克服离子键,蔗糖熔化克服分子间作用力,类型不同,故C错误;
碘和干冰均属于分子晶体,升华时均克服分子间作用力,类型相同,故D项正确。
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综合强化
13.据报道,纳米碳管是碳原子形成的大分子,其导电性是铜的1万倍;N5可用作烈性炸药。下列说法中正确的是
A.金刚石与纳米碳管互为同分异构体
B.N2与N5互为同素异形体
C.非金属元素都存在同素异形体
D.碳原子半径比氮原子半径小
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A项,金刚石与纳米碳管互为同素异形体;
B项,N2与N5互为同素异形体;
C项,碳、氨、磷、氧、硫等大多数非金属元素有同素异形体,但不能据此认为非金属元素都存在同素异形体,如卤素只能形成双原子单质分子(F2、Cl2、Br2、I2),稀有气体只能形成单原子分子,它们没有同素异形体;
D项,C、N元素同周期,原子半径:r(C)>r(N)。
16
综合强化
14.下列说法中正确的是
A.氯化氢溶于水能电离出H+、Cl-,所以氯化氢是离子化合物
B.碘晶体受热转变成碘蒸气,吸收的热量用于破坏碘原子间的共价键
C.氧气和臭氧互为同分异构体
D.有机化合物CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH互为同分异构体
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氯化氢分子中氯原子与氢原子之间形成1对共用电子对,属于共价化合物,氯化氢溶于能电离出H+、Cl-,说明氯化氢是电解质,故A错误;
碘晶体属于分子晶体,碘晶体受热转变成蒸气,吸收的热量用于克服分子间作用力,B错误;
氧气和臭氧是由氧元素形成的不同单质,互为同素异形体,故C错误;
CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH的分子式相同、结构不同,二者互为同分异构体,故D正确。
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综合强化
15.下列各组物质:
K和Ca;② 和 ;③12C和14C;④ 和
;⑤石墨和C60;⑥NH4CNO和CO(NH2)2;⑦T和D;
⑧ 和 ;⑨氯气和液氯。
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综合强化
(1)互为同位素的是　　　(填序号,下同)。
(2)互为同素异形体的是　　。
(3)互为同分异构体的是　　　　。
(4)属于同一种物质的是　　　。
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③⑦
⑤
②⑥⑧
④⑨
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①是两种不同的元素;
②⑥⑧中的两种物质都是分子式相同但结构不同的化合物,互为同分异构体;
③⑦都是同种元素的不同原子,互为同位素;
④⑨中两种物质分子式和结构都相同,是同一种物质;
⑤中两种物质是同一种元素形成的不同单质,互为同素异形体。
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综合强化
16.(1)①NaCl、②干冰、③冰、④Na2O2、⑤白磷(P4)、⑥硫黄、⑦Na2CO3。
以上物质中属于离子晶体的是　　　　(填序号,下同);属于分子晶体的是
　　　 　。
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①④⑦
②③⑤⑥
NaCl、Na2O2、Na2CO3均为离子化合物,属于离子晶体;干冰、冰、白磷、硫黄均由分子构成,属于分子晶体。
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综合强化
(2)氯化钡是无色晶体,溶于水,水溶液能导电,熔点963 ℃,沸点1 560 ℃。它可能属于_____晶体。
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离子
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16作业41 从微观结构看物质的多样性
[分值:100分]
(选择题1~14题,每小题6分,共84分)
题组一　同素异形体与同分异构体
1.科学家发现C60后,又合成了许多球形分子(富勒烯),如C50、C70、C120、C540等,它们互称为 (　　)
A.同种物质 B.同分异构体
C.同素异形体 D.同位素
2.随着科学技术的不断进步,研究物质的手段和途径越来越多,、H3、O4、C60等已被发现。下列有关说法正确的是 (　　)
A.中含有36个电子
B.O2与O4互为同位素
C.C60的摩尔质量为720
D.H2与H3互为同素异形体
3.闪电时空气中有臭氧生成。下列说法正确的是 (　　)
A.O3和O2互为同位素
B.O2比O3稳定
C.等体积O3和O2含有相同质子数
D.O3与O2的相互转变是物理变化
4.下列说法错误的是 (　　)
A.水与过氧化氢互为同分异构体
B. 和互为同分异构体
C.同分异构体的性质有差异,是因为它们的分子结构不同
D.同分异构现象是有机化合物种类繁多的原因之一
5.下列有关碳及其化合物的说法正确的是 (　　)
A.干冰与CO2气体互为同素异形体
B.是碳元素的3种同素异形体
C.通过改变碳原子排列方式可实现石墨转化为金刚石
D.石墨和石墨烯都是碳元素形成的单质,性质完全相同
题组二　晶体与非晶体
6.下列关于晶体与非晶体的说法中,错误的是 (　　)
A.晶体具有规则的几何外形和固定的熔点
B.玻璃属于晶体
C.非晶体没有固定的熔点
D.晶体和非晶体,一般指的是固体
7.我们熟悉的食盐、金属、刨冰、钻石、水晶等都是晶体;而同样透明的玻璃却是非晶体。下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述正确的是 (　　)
A.是否是具有规则几何外形的固体
B.是否是具有固定组成的物质
C.是否是具有美观对称的外形
D.内部构成微粒是否在空间呈有规则的重复排列
8.下表列出的对晶体结构的说明中,错误的是 (　　)
选项 A B C D
晶体名称 碘化钾 干冰 石英 碘
晶体中的粒子 阴、阳离子 分子 分子 分子
粒子间的相互作用 离子键 分子间作用力 分子间作用力 分子间作用力
9.SiCl4的分子结构与CCl4类似,对其作出如下推测,其中不正确的是 (　　)
A.SiCl4晶体是分子晶体
B.常温常压下SiCl4是气体
C.SiCl4的分子内部原子以共价键结合
D.SiCl4的熔点高于CCl4
10.意大利科学家以O2和18制造出了一种新型氧分子O4,下列叙述正确的是 (　　)
A.16O、18都是氧元素的同位素
B.O2、、O4都是氧元素的同位素
C.O4是新型的氧化物
D.制造O4的反应是氧化还原反应
11.有一种磷的结构式是,有关它的叙述不正确的是 (　　)
A.它完全燃烧的产物是P2O5
B.它不溶于水
C.它在常温下是固体
D.它与白磷互为同分异构体
12.下列各组物质熔化或升华时,所克服的粒子间作用力属于同种类型的是 (　　)
A.Na2O和SiO2熔化 B.冰和金刚石熔化
C.氯化钠和蔗糖熔化 D.碘和干冰升华
13.据报道,纳米碳管是碳原子形成的大分子,其导电性是铜的1万倍;N5可用作烈性炸药。下列说法中正确的是 (　　)
A.金刚石与纳米碳管互为同分异构体
B.N2与N5互为同素异形体
C.非金属元素都存在同素异形体
D.碳原子半径比氮原子半径小
14.下列说法中正确的是 (　　)
A.氯化氢溶于水能电离出H+、Cl-,所以氯化氢是离子化合物
B.碘晶体受热转变成碘蒸气,吸收的热量用于破坏碘原子间的共价键
C.氧气和臭氧互为同分异构体
D.有机化合物CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH互为同分异构体
15.(8分)下列各组物质:
K和Ca;②和;③12C和14C;④和;⑤石墨和C60;⑥NH4CNO和CO(NH2)2;⑦T和D;⑧和;⑨氯气和液氯。
(1)互为同位素的是　　　　(填序号,下同)。
(2)互为同素异形体的是　　　　。
(3)互为同分异构体的是　　　　。
(4)属于同一种物质的是　　　　。
16.(8分)(1)(6分)①NaCl、②干冰、③冰、④Na2O2、⑤白磷(P4)、⑥硫黄、⑦Na2CO3。
以上物质中属于离子晶体的是　　　　(填序号,下同);属于分子晶体的是　　　　。
(2)氯化钡是无色晶体,溶于水,水溶液能导电,熔点963 ℃,沸点1 560 ℃。它可能属于　　　　晶体。
答案精析
1.C　2.D　3.B　4.A　5.C　6.B　7.D　8.C　9.B
10.D　［18不是原子，16O、18O是氧元素的同位素，故A错误；O2、、O4都不是原子，不是氧元素的同位素，故B错误；含有两种元素，其中一种是氧元素的化合物是氧化物，故C错误；和O4中氧元素的化合价不同，故D正确。］
11.D　［磷的单质在空气中完全燃烧均生成P2O5，故A正确；白磷、红磷或其他磷的同素异形体都不溶于水，常温下也都为固态，故B、C均正确；这种磷与白磷互为同素异形体，故D不正确。］
12.D　［Na2O熔化克服离子键、SiO2熔化克服共价键，类型不同，故A错误；冰是分子晶体、金刚石是共价晶体，晶体类型不同，克服的作用力类型不同，故B错误；氯化钠熔化克服离子键，蔗糖熔化克服分子间作用力，类型不同，故C错误；碘和干冰均属于分子晶体，升华时均克服分子间作用力，类型相同，故D项正确。］
13.B　［A项，金刚石与纳米碳管互为同素异形体；B项，N2与N5互为同素异形体；C项，碳、氨、磷、氧、硫等大多数非金属元素有同素异形体，但不能据此认为非金属元素都存在同素异形体，如卤素只能形成双原子单质分子(F2、Cl2、Br2、I2)，稀有气体只能形成单原子分子，它们没有同素异形体；D项，C、N元素同周期，原子半径：r(C)>r(N)。］
14.D　［氯化氢分子中氯原子与氢原子之间形成1对共用电子对，属于共价化合物，氯化氢溶于能电离出H+、Cl-，说明氯化氢是电解质，故A错误；碘晶体属于分子晶体，碘晶体受热转变成蒸气，吸收的热量用于克服分子间作用力，B错误；氧气和臭氧是由氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，故C错误；CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH的分子式相同、结构不同，二者互为同分异构体，故D正确。］
15.(1)③⑦　(2)⑤　(3)②⑥⑧　(4)④⑨
解析　①是两种不同的元素；②⑥⑧中的两种物质都是分子式相同但结构不同的化合物，互为同分异构体；③⑦都是同种元素的不同原子，互为同位素；④⑨中两种物质分子式和结构都相同，是同一种物质；⑤中两种物质是同一种元素形成的不同单质，互为同素异形体。
16.(1)①④⑦　②③⑤⑥　(2)离子
解析　(1)NaCl、Na2O2、Na2CO3均为离子化合物，属于离子晶体；干冰、冰、白磷、硫黄均由分子构成，属于分子晶体。

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