高一化學必修2優秀教案（通用2篇）
高一化學必修2優秀教案 篇1
【知識目標】
1.認識化學鍵的涵義，知道離子鍵的形成;
2.初步學會用電子式表示簡單的原子、離子和離子化合物。
【能力目標】
1.通過分析化學物質的形成過程，進一步理解科學研究的意義，學習研究科學的基本方法。
2.在分析、交流中善于發現問題，敢于質疑，培養獨立思考能力幾與人合作的團隊精神。
【情感目標】
發展學習化學的興趣，感受化學世界的奇妙與和諧。
【重點、難點】
離子鍵、化學鍵
【教學方法】
討論、交流、啟發
【教學用具】
PPT等
【教學過程】
講述：我們每天都在接觸大量的化學物質，例如食鹽、氧氣、水等。我們知道物質是由微粒構成的，今天，我們要研究的是這些微粒是怎樣結合成物質的?
問題：食鹽是由什么微粒構成的?
食鹽晶體能否導電?為什么?
什么情況下可以導電?為
什么?
這些事實說明了什么?
學生思考、交流、討論發言。
多媒體展示圖片(食鹽的晶體模型示意圖及熔融氯化鈉和溶液導電圖)
解釋：食鹽晶體是由大量的鈉離子和氯離子組成。我們知道陰陽離子定向移動
才能形成電流，食鹽晶體不能導電，說明這些離子不能自由移動。
問題：為什么食鹽晶體中的離子不能自由移動呢?
學生思考、交流、回答問題。
闡述：這些事實揭示了一個秘密：鈉離子和氯離子之間存在著相互作用，而且很強烈。
問題：這種強
烈的相互作用是怎樣形成的呢?
要回答上述問題，請大家思考氯化鈉的形成過程。
學生思考、交流、發言。
板演氯化鈉的形成過程。
因為是陰陽離子之間的相互作用，所以叫離子鍵。鍵即相互作用。氯化鈉的形成是由于離子鍵將鈉離子與氯離子緊緊地團結在一起。
板書：離子鍵：使陰陽離子結合的相互作用。
問題：鈉離子與氯離子之間的離子鍵是不是只有吸引力?也就是說鈉離子與氯離子可以無限制的靠近?
學生思考、討論、發言
歸納：離子鍵是陰陽離子之間的相互作用，即有吸引力(陰陽離子之間的靜電引力)，也有排斥力(原子核與原子核之間、電子與電子之間)，所以陰陽離子之間的距離既不能太近也不能太遠。它們只能在這兩種作用力的平衡點震動。
如果氯化鈉晶體受熱，吸收了足夠的能量，陰陽離子的震動加劇，最終克服離子鍵的束縛，成為自由移動的離子。此刻導電也成為可能。
引申：自然界中是否存在獨立的鈉原子和氯原子?為什么?
說明：原子存在著一種“矛盾情緒”，即想保持電中性，又想保持
穩定。二者必選其一時，先選擇穩定，通過得失電子達到穩定，同時原子變成了陰陽離子。陰陽離子通過靜電作用結合形成電中性的物質。因此，任何物質的形成都是由不穩定趨向于穩定。也正是原子有這種矛盾存在，才形成了形形色色，種類繁多的物質。所以說：“矛盾往往是推動事物進步、
發展的原動力”。問題：還有哪些元素的原子能以離子鍵的方式結合呢?
這種結合方式與它們的原子結構有什么關系嗎?
學生思考、交流、討論
歸納總結：活潑金屬易失去電子變成陽離子，活潑非金屬易得到電子形成陰離子，它們之間最容易形成離子鍵。例如元素周期表中的Na、K、Ca、及F、Cl、O、S等。由這些陰陽離子隨機組合形成的物質有NaF、K2S、
CaO、MgCl2、Na2O等。
活動探究：分析氯化鎂的形成過程。
我們把通過離子鍵的結合成的化合物叫離子化合物。即含有離子鍵的化合物叫離子化合物。
板書：離子化合物：許多陰陽離子通過靜電作用形成的化合物。
講述：既然我們已經認識了離子鍵和離子化合物，我們該用什么工具準確地表達出離子化合物呢?元素符號似乎太模糊了，不能表示出陰陽離子的形成;原子結構示意圖可以表達陰陽離子的形成，但是太累贅，不夠方便。考慮到陰陽離子的形成主要與原子的最外層電子有關，我們取元素符號與其最外層電子作為工具，這種工具叫電子式。用點或叉表示最外層電子。例如原子的電子式：Na Mg Ca Al O S F Cl陽離子的電子式：Na+ Mg2+ Ca2+陰離子的電子式：F- Cl- O2-S2-
離子化合物的電子式：NaF、 CaO、 MgCl2、 Na2O、 K2S
列舉兩個，其余由學生練習。
引申：我們由氯化鈉的形成發現了一類物質即離子化合物。那么，其它物質的情況又如何呢?
問題：氯氣、水是由什么微粒構成的?
是不是它們的組成微粒間也存在著作用力呢?
學生思考、交流、發言。
說明：兩個氯原子之間一定是通過強烈的相互作用結合成氯氣分子的，水中的氫原子與氧原子之間一定也存在著很強烈的相互作用。而且這些強烈的相互作用力與離子鍵有些不一樣。我們將這種相互作用叫共價鍵。我們將在下一節課學習。
我們將物質中這些直接相鄰原子或離子間的強烈的相互作用力統稱為化學鍵。
板書：化學鍵：物質中直接相鄰原子或離子之間的強烈的相互作用。
總結：世界上物質種類繁多，形態各異。但是我們目前知道的元素卻只有100多種，從組成上看正是100多種元素的原子通過化學鍵結合成千千萬萬種物質。才有了我們這五彩斑斕的大千世界。而這些原子形成物質的目的都是相同的，即由不穩定趨向于穩定。這是自然規律。
課后思考題：
1.認識了氯化鈉的形成過程，試分析氯化氫、氧氣的形成。
2.結合本課知識，查閱資料闡述物質多樣性的原因。
二、共價鍵
1.概念：原子之間通過共用電子對所形成的相互作用，叫做共價鍵。
2.成鍵微粒：一般為非金屬原子。
形成條件：非金屬元素的原子之間或非金屬元素的原子與不活潑的某些金屬元素原子之間形成共價鍵。
分析：成鍵原因：當成鍵的原子結合成分子時，成鍵原子雙方相互吸引對方的原子，使自己成為相對穩定結構，結構組成了共用電子對，成鍵原子的原子核共同吸引共用電子對，而使成鍵原子之間出現強烈的相互作用，各原子也達到了穩定結構。
板書：3.用電子式表示形成過程。
講解：從離子鍵和共價鍵的討論和學習中，看到原子結合成分子時原子之間存在著相互作用。這種作用不僅存在于直接相鄰的原子之間，也存在于分子內非直接相鄰的原子之間。而前一種相互作用比較強烈，破壞它要消耗比較大的能量，是使原子互相聯結形成分子的主要因素。這種相鄰的原子直接強烈的相互作用叫做化學鍵。
板書：三、化學鍵
相鄰原子之間的強烈的相互作用，叫做化學鍵。
討論：用化學鍵的觀點來分析化學反應的本質是什么?
教師小結：一個化學反應的的過程，本質上就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程。
作業：
板書設計：
二、共價鍵
略
三、化學鍵
相鄰原子之間的強烈的相互作用，叫做化學鍵。
高一化學必修2優秀教案 篇2
【教學目標】
1、從同素異形現象認識物質的多樣性
2、從金剛石、石墨、足球烯等碳的同素異形體為例，認識由于微觀結構不同而導致的同素異形現象
【教材處理】
1、以生活中熟悉的兩種碳的同素異形體——金剛石和石墨性質的“異”、“同”點為切入點，從“同素”和“異形”兩個角度幫助學生認識同素異形現象和同素異形體。幫助學生從微觀結構角度認識兩種晶體中碳元素原子間的結合方式，作用力和空間排列方式的不同，認識它們性質不同的原因。同時，通過介紹現代科學研究中的熱點：C60和碳納米管等知識來拓展學生的視野，增長學生的知識點。
2、運用電腦圖片，向學生展示“足球烯”、“納米碳管”等碳的不同單質。
3、用三維空間結構模型，學習金剛石、石墨的結構知識。
【教學重點】
以金剛石、石墨為例認識由于微觀結構的不同從而導致的同素異形現象
【教學難點】
金剛石、石墨、和納米管道的結構
【教學過程】
[引入]人類已發現的元素僅百余種，可它們卻能形成數千萬種不同的物質。這是什么原因呢?
[思考]金剛石和石墨都是C單質，為什么它們的物理性質卻有很大的區別?
[展示]金剛石與石墨的圖片和視頻資料，讓同學們從視覺上感受差異性。
[歸納]同素異形體
定義：
強調：
實例：
[講述]構成金剛石的微粒是C原子，C原子以共價鍵相連，結合成空間網狀結構，金剛石的基本結構單元是正四面體;
構成石墨的微粒是C原子，C原子以共價鍵相連，在石墨的每一層，每個C原子與周圍3個C原子以共價鍵相連，排列成平面六邊行，無數平面六邊行形成平面網狀結構，石墨的不同層之間存在分子間作用力。
[列表比較]
物理性質金剛石石墨硬度熔沸點導電性[思考]為什么金剛石和石墨在硬度和導電性有差異?
[介紹]明星分子“足球烯”
[思考]足球烯結構和金剛石、始末、納米管道有何不同
[設問] Na和Na+是同素異形體嗎?
[講述]除了C元素有同素異形體外，O、S、P元素也有同素異形現象
O3O2色、味、態溶解度熔點沸點相互轉化白磷紅磷狀態顏色毒性溶解性著火點相互轉化[小結]
[板書設計]
一、同素異形現象
1.同素異形體：
2.強調：
①同種元素
②不同結構(性質不同)
③可以相互轉化
3.實例：
①金剛石與石墨
②氧氣與臭氧
③紅磷與白磷
[課后練習]
1、下列各組中互為同位素的是( )，互為同素異形體的是( )
A.O2和O3 B.H和H C.H2O和H2O2 D.O2-和O 2、最近醫學界通過用放射性14C標記C60，發現一種C60
的羧酸衍生物在特定條件下可通過斷裂DNA殺死細胞，從而抑制艾滋病(AIDS)，則有關14C的敘述正確的是( ) (A)與C60中普通碳原子的化學性質不同
(B)與14N含的中子數相同
(C)是C60的同素異形體
(D)與12C互為同位素
3、1995年諾貝爾化學獎授予致力于研究臭氧層被破壞問題的三位環境科學家。大氣中的臭氧層可濾除大量的紫外光，保護地球上的生物。氟利昂可在光的作用下分解，產生Cl原子，Cl原子會對臭氧層產生長久的破壞作用。有關反應為。
根據以上敘述，回答1~2小題：
①在上述臭氧變成氧氣的反應過程中，Cl是;
②O2和O3是。
[第二課時同分異構現象]
【課題二】同分異構現象
【教學目標】
1、以同分異構現象為例，認識物質的多樣性與微觀結構有關系。
2、以正丁烷和異丁烷、乙醇和二甲醚為例，認識有機物的同分異構現象
3、運用活動與探究方法，學習正丁烷和異丁烷的同分異構現象
【教材處理】
1、運用活動與探究方法，學習正丁烷和異丁烷的同分異構現象
2、運用三維空間結構模型，學習正丁烷和異丁烷、乙醇和二甲醚的結構知識
3、利用碳的成鍵特點與成鍵方式的知識，理解組成相同的分子由于原子間的成鍵方式、排列順序不同可以形成不同的物質。
4、讓學生自己嘗試連接丁烷的分子結構球棍模型，體驗和感知同分異構現象。
【情感、態度和價值觀】
認識“物質的結構決定性質，性質體現結構”這一觀點。學生依照碳原子成鍵的可能方式動手實驗，探究原子的不同連接方式和連接順序，觀察原子在分子中的空間位置，將會對分子的空間結構、同分異構現象和同分異構體產生深刻的印象。
【教學重點】
以正丁烷和異丁烷、乙醇和二甲醚為例，認識由于微觀結構不同而導致的同分異構現象
【教學難點】
各種同分異構現象
【教學過程】
[復習回顧]
1.同素異形體的定義：
2.常見的同素異形體有
[知識梳理]
依據碳原子和氫原子的價鍵規律，請你思考一下你可以拼成幾種分子式符合C4H10的結構?請用結構式表達出來。(可不填滿也可再加)
[課堂活動]P20制作分子結構模型
[歸納總結]
1.同分異構現象：
2.同分異構體：
說明1：概念中的“結構”所包含的內容主要是：
①主鏈碳數不同——碳鏈異構
②支鏈(或官能團)位置不同——位置異構
③官能團不同——類別異構。
說明2：分子式相同，式量必相，但反之是不成立的，也就是說式量相同，并不表示分子式就一定相同。舉例說明。
說明3：分子式相同，組成元素質量分數必相同，反之則不一定成立。舉例說明。
說明4：同分異構體的最簡式必相同，但最簡式相同，則不一定是同分異構體。
說明5：同分異構體的熔沸點比較：支鏈越多，熔沸點越低。因為支鏈越多，分子就越不容易靠近，分子間距離越遠，分子間作用力也就越小，熔沸點越低。
3.寫出你所了解的同分異構體的名稱及結構式：
[例題]下列說法正確的是：
A.相對分子質量相同的物質是同一種物質
B.相對分子質量相同的不同有機物一定為同分異構體
C.金剛石和石墨是同分異構體
D.分子式相同的不同種有機物，一定是同分異構體
[小結]“三同”的比別：
概念描述對象相同之處不同之處同位素
同素異形體同分異構體[課后習題]
1、對于同位素的概念，下列敘述中正確的是( )
A.原子序數相等，化學性質與質量數不同
B.原子序數相等，并有相同的化學性質和相同的質量數
C.原子序數相等，化學性質幾乎完全相同，則中子數不同
D.化學性質相同，而質量數與原子序數不同
2、818O、816O、O2—、O2、O3是( )
A.氧元素的五種不同微粒B.五種氧元素
C.氧的五種同素異形體D.氧的五種同位素
3、已知A、B、C、D四種短周期元素原子序數依次增大，并依C、D、 B、A順序原子半徑逐漸減小。且已知A、C同主族，B、D同主族;B、D兩原子核外電子數之和為A、C的原子核外電子數之和的兩倍;C元素與其它三種元素均能形成離子化合物。試回答下列問題。
⑴寫出有關化學用語：①A的元素符號; ②B的原子結構示意圖;
③C、D形成的化合物的電子式。
⑵同時含有上述四種元素的化合物有多種，試寫出其中兩種的化學式(要求：其中有一種水溶液呈中性) 、 。
⑶X、Y、Z、W四種常見化合物分別由上述四種元素中的三種構成，且各自組成元素均不完全相同。X、Y、W均為離子化合物;Z為共價化合物，且極易分解。在溶液中X、Y、Z兩兩之間均可反應，其中①Y和Z發生復分解反應可生成W;②X與過量Z發生氧化還原反應時可生成D的單質。試寫出上述反應的離子方程式：、
⑷a、b、c、d、e五種常見共價化合物分子分別由上述四種元素中的兩種構成，其中只有a、c、d為三原子分子，c與e分子中原子核外電子數相同，且知a、e均具有漂白性，b、c兩分子以一定比例混合共熱可得a、d兩種分子，試寫出有關化學反應方程式：
①a+e ②b+c a+d 。
[第三課時不同類型的晶體]
【教學目標】
1、以不同類型的晶體為例，認識物質的多樣性與微觀結構有關系。
2、認識不同的物質可以形成不同的晶體，不同類型的晶體的結構、構成微粒、物質性質不盡相同各有特點。
3、認識原子晶體、離子晶體、分子晶體的結構與物理性質
【教材處理】
1、運用電腦圖片，向學生展示一些常見的晶體。
2、運用三維空間結構模型，向學生展示一些晶體的微觀結構。
3、運用列表對比的方法，比較不同類型晶體的結構、構成微粒、物理性質等內容。
【情感、態度與價值觀】
理解“物質的結構決定性質，性質體現結構”這一觀點。培養學生自覺的在事物的實質和現象之間建立聯系，訓練透過現象看本質的思維方式，培養高品質的思維能力。
【教學重點】
相關晶體的結構、構成微粒與物理性質
【教學難點】
相關晶體的結構
【教學過程】
[知識回顧]
1.離子鍵、共價鍵、分子間作用力、氫鍵的定義
2.晶體的定義：。
[知識梳理]
1.自然界中的固態物質分為和;
晶體具有規則的幾何外形的原因是_____________ _。
2.構成晶體的微粒有。
[板書]一.離子晶體
1)定義：。
2)在NaCl晶體中
①每個Na+離子周圍同時吸引著個Cl-離子，每個Cl-離子周圍同時吸引著個Na+離子;
②晶體中陰陽離子數目之比是;
③在NaCl晶體中是否有NaCl分子存在? ;
3)注意：一個晶胞中離子的四種位置
①、晶胞里的離子②、晶胞面上的離子
③、晶胞棱上的離子④、晶胞頂點上的離子
4)離子晶體的物理性質
①一般說來，離子晶體硬度，密度，有較的熔點和沸點;(為什么?)
②離子晶體的導電。
二.分子晶體
1)定義：的晶體叫做分子晶體。
①舉例：______________________ __。
②判斷的方法：看晶體的構成微粒是否是分子。
2)物理性質
①分子晶體具有較的熔沸點和較的硬度，如CO的熔點為—199℃，沸點為—191.5℃。(為什么?)
②分子晶體導電性。
3)常見的分子晶體
鹵素、氧氣、氫氣等多數非金屬單質、稀有氣體、非金屬氫化物、多數非金屬氧化物、含氧酸、大多數有機物
4)二氧化碳的分子結構
在二氧化碳的晶體中，每個二氧化碳的周圍有個二氧化碳分子
三.原子晶體
1、定義：。
2、構成微粒。
作用力。
3、原子晶體物理性質的特點：
A.熔、沸點B.硬度C.溶解性
4、二氧化硅的晶體結構：
在SiO2晶體中，每個Si原子和個O原子形成個共價鍵，每個Si原子周圍結合個O原子;同時，每個O原子周圍和個Si原子相結合成鍵。
[回顧]金剛石、石墨的晶體結構
四.金屬晶體及其特點
[小結]三種晶體的比較
晶體類型微粒作用力熔沸點事例離子晶體分子晶體原子晶體[課后練習] 1、下列物質屬于分子晶體的是( )
A.熔點是1070℃，易溶于水，水溶液能導電
B.熔點是10.31℃，液態不導電，水溶液能導電
C.能溶于CS2，熔點是112.8℃，沸點是444.6℃
D.熔點是97.80℃，質軟、導電，密度是0.97g/cm3
2、下列晶體中不屬于原子晶體的是( )
A.干冰B.金剛石C.水晶D.晶體硅
3、下列各組物質的晶體中化學鍵類型相同，晶體類型也相同的是( )
A. SO2和SiO2 B. CO2和H2O
C. NaCl和HCl D. NaOH和Na2O2
4、設NaCl的摩爾質量為M克/摩，食鹽晶體的密度為ρ克/厘米3，阿佛加德落常數為NA。則食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離為厘米。(寫出計算過程)
5.下表中給出幾種氯化物的熔點和沸點
NaClMgCl2AlCl3SiCl4熔點（℃）801714190—70沸點（℃）.57有關表中所列四種氯化物的性質，有以下敘述：
①氯化鋁在加熱時能升華，②四氯化硅在晶態時屬于分子晶體，③氯化鈉晶體中微粒間以分子間作用力結合，④氯化鋁晶體是典型的離子晶體，其中與表中數據一致的是：(依據晶體的性質和題給數據來分析)
A.只有①② B.②③ C.①②③ D.②④
【教學參考資料】
1.碳的同素異形體
(1)碳的同素異形體有金剛石、石墨和碳60等富勒烯，它們的不同性質是由微觀結構的不同所決定的。
外觀密度（g/cm3）熔點（K）沸點（K）莫氏硬度導電、導熱性燃燒熱（kJ/mol）化學活潑性金剛石無色
透明3.51>不導電395.40不活潑石墨灰黑色不透明2.導電、導熱性好393.50比金剛石稍活潑金剛石呈正四面
體空間網狀立體結構，碳原子之間形成共價鍵。當切割或熔化時，需要克服碳原子之間的共價鍵，金剛石是自然界已經知道的物質中硬度最大的材料，它的熔點高。上等無暇的金剛石晶瑩剔透，折光性好，光彩奪目，是人們喜愛的飾品，也是尖端科技不可缺少的重要材料。顆粒較小、質量略為低劣的金剛石常用在普通工業方面，如用于制作儀器儀表軸承等精密元件、機械加工、地質鉆探等。鉆石在磨、鋸、鉆、拋光等加工工藝中，是切割石料、金屬、陶瓷、玻璃等所不可缺少的;用金剛石鉆頭代替普通硬質合金鉆頭，可大大提高鉆進速度，降低成本;鑲嵌鉆石的牙鉆是牙科醫生得心應手的工具;鑲嵌鉆石的眼科手術刀的刀口鋒利光滑，即使用1000被的顯微鏡也看不到一點缺陷，是摘除眼睛內白內障普遍使用的利器。金剛石在機械、電子、光學、傳熱、軍事、航天航空、醫學和化學領域有著廣泛的應用前景。
石墨是片層狀結構，層內碳原子排列成平面六邊形，每個碳原子以三個共價鍵與其它碳原子結合，同層中的離域電子可以在整層活動，層間碳原子以分子間作用力(范德華力)相結合。石墨是一種灰黑色、不透明、有金屬光澤的晶體。天然石墨耐高溫，熱膨脹系數小，導熱、導電性好，摩擦系數小。石墨被大量用來做電極、坩堝、電刷、潤滑劑、鉛筆等。具有層狀結構的石墨在適當條件下使某些原子或基團插入層內與C原子結合成石墨層間化合物。這些插入化合物的性質基本上不改變石墨原有的層狀結構，但片層間的距離增加，稱為膨脹石墨，它具有天然石墨不具有的可繞性，回彈性等，可作為一種新型的工程材料，在石油化工、化肥、原子能、電子等領域廣泛應用。
(2)碳60
1985年，美國德克薩斯洲羅斯大學的科學家們制造出了第三種形式的單質碳C60，C60是由60個碳原子形成的封閉籠狀分子，形似足球，C60為黑色粉末，易溶于二硫化碳、苯等溶劑中。人們以建筑大師B.富勒的名字命名了這種形式的單質碳，稱為富勒烯(fullarene)。這是因為富勒設計了稱為球狀穹頂的建筑物，而某些富勒烯的結構正好與其十分相似。C60曾又被稱足球烯、巴基球等，它屬于球碳族，這一類物質的分子式可以表示為Cn，n為28到540之間的整數值，有C50、C70、C84、C240等，在這些分子中，碳原子與另外三個碳原子形成兩個單鍵和一個雙鍵，它們實際上是球形共扼烯。
富勒烯分子由于其獨特的結構和性質，受到了廣泛的重視。人們發現富勒烯分子籠狀結構具有向外開放的面，而內部卻是空的，這就有可能將其他物質引入到該球體內部，這樣可以顯著地改變富勒烯分子的物理和化學性質。例如化學家已經嘗試著往這些中空的物質中加進各種各樣的金屬，使之具有超導性，已發現C60和某些堿金屬化合得到的超導體其臨界溫度高于近年研究過的各種超導體，科學家預言C540有可能實現室溫超導;也有設想將某些藥物置入C60球體空腔內，成為緩釋型的藥物，進入人體的各個部位。在單分子納米電子器件等方面有著廣泛的應用前景，富勒烯已經廣泛地影響到物理、化學、材料科學、生命及醫藥科學各領域。
(3)碳納米管
碳納米管可分單層及多層的碳納米管，它是由單層或多層同心軸石墨層卷曲而成的中空碳管，管直徑一般為幾個納米到幾十個納米，多層碳納米管是管壁的石墨層間距為0.34納米，與平面石墨層的間距一樣，不論是單層還是多層碳納米管，前后末端類似半圓形，結構基本上與碳六十相似，使整個碳管成為一個封閉結構，故納米碳管也是碳簇的成員之一。碳納米管非常微小，5萬個并排起來才有人的一根頭發絲寬，是長度和直徑之比很高的纖維。
碳納米管強度高具有韌性、重量輕、比表面積大，性能穩定，隨管壁曲卷結構不同而呈現出半導體或良導體的特異導電性，場發射性能優良。自1991年單層碳納米管的發現和宏觀量的合成成功以來，由于具有獨特的電子結構和物理化學性質，碳納米管在各個領域中的應用已引起了各國科學家的普遍關注，已成為富勒烯和納米科技領域的研究熱點。
利用碳納米管可以制成高強度碳纖維材料和復合材料，如其強度為鋼的100倍，重量則只有鋼的1/6，被科學家稱為未來的“超級纖維”;在航天事業中，利用碳納米管制造人造衛星的拖繩，不僅可以為衛星供電，還可以耐受很高的溫度而不會燒毀;用金屬灌滿碳納米管，然后把碳層腐蝕掉，還可以得到導電性能非常好的納米尺度的導線;利用碳納米管做為鋰離子電池的正極和負極材料可以延長電池壽命，改善電池的充放電性能;利用碳納米管制成極好的發光、發熱、發射電子的準點光源，制成平面顯示器等，使壁掛電視成為可能;在電子工業上、用碳納米管生產的晶體管，體積只有半導體的1/10，用碳基分子電子裝置取代電腦芯片，將引發計算機的新的革命;碳納米管可以在較低的氣壓下存儲大量的氫元素，利用這種方法制成的燃料不但安全性能高，而且是一種清潔能源，在汽車工業將會有廣闊的發展前景;碳納米管還可作為催化劑載體和膜材料。
2.磷的同素異形體
磷有多種的同素異形體，其中主要有白磷、紅磷、黑磷等。
固體白磷(P4)是白色的，遇光逐漸變成黃色，它難溶于水，易溶于二硫化碳。白磷有毒，誤食0.1g就能致死。白磷呈正四面體結構。白磷性質較活潑。它和空氣或潮氣接觸時發生緩慢氧化反應，部分能量以光的形式放出，這便是白磷在暗處發光的原因，叫做磷光現象。白磷的著火點為313K，在空氣中容易自燃。白磷要保存在水中。利用白磷的易燃性和生成物五氧化二磷能形成煙霧的.特性，可制燃燒彈和煙霧彈。在工業上，白磷主要用在制造高純度的磷酸、磷酸鹽、農藥、信號彈等的制造。
紅磷是一種暗紅色粉末，它難溶于水和二硫化碳，沒有毒性。紅磷的結構可能為P4正四面體的一個P—P鍵斷裂后形成的長鏈狀。紅磷的化學性質比白磷穩定得多。紅磷要加熱到513K才燃燒，生成物也是五氧化二磷。紅磷用于火柴生產，火柴盒側面所涂的物質就是紅磷與三硫化二銻等的化合物。
黑磷具有石墨狀片層結構，有導電性，有“金屬磷”之稱。黑磷化學性質最穩定。
將白磷隔絕空氣加熱到在533K，就會轉化為紅磷，紅磷加熱到689K時升華，它的蒸氣冷卻后凝華為白磷。
白磷和紅磷的相互轉化實驗：取一支長約30厘米、直徑約1厘米的玻璃管，一端用橡皮塞塞緊。在玻璃管里放入兩粒黃豆大小的干燥紅磷，用細玻璃棒把它推到玻璃管的中部。把玻璃管平夾在鐵架臺上，在盛紅磷的部分微微加熱。開始時紅磷會著火燃燒，有白煙產生。但因玻璃管的一端已被塞住，空氣不能流通，火焰就熄滅了。不久在紅磷兩旁玻璃管的內壁上各有一薄層白磷出現。把這支玻璃管取下，放在開有一個小孔的紙盒里。在暗處通過小孔觀察，可以看到白磷在發光，不久即熄滅。拔掉一端的塞子，輕輕搖動玻璃管使空氣流通，白磷又重行發光。
3.硫的同素異形體
硫有幾種同素異形體，最常見的是晶狀的斜方硫和單斜硫。斜方硫在369K以下穩定，單斜硫在369K以上穩定。
將單質硫加熱到369K，斜方硫不經熔化直接變成單斜硫。當它冷卻時，發生相反的變化。若把加熱到503K的熔融態的硫急速傾入冷水中，糾纏在一起的長鏈被固定下來，它就會快速冷卻形成一種軟橡膠狀、可以拉伸的彈性硫，經放置后彈性硫會逐漸轉變為晶狀硫。
4.臭氧
(1)臭氧的化學性質
臭氧是氧的同素異性體，為無色氣體，有特殊臭味。臭氧在常溫下分解緩慢，在高溫下分解迅速，形成氧氣。Ag、Hg等在空氣或氧氣中不易被氧化的金屬，可以與臭氧反應。臭氧在大氣污染中有著重要的意義，在紫外線的作用下，臭氧與烴類和氮氧化物的光化學反應，形成具有強烈刺激作用的有機化合物稱為光化學煙霧。臭氧在水中的溶解度比較高，是一種廣普高效消毒劑。
(2)臭氧對人體的危害
臭氧具有強烈的刺激性，對人體有一定的危害。它主要是刺激和損害深部呼吸道，并可損害中樞神經系統，對眼睛有輕度的刺激作用。當大氣中臭氧濃度為0.1mg/m3時，可引起鼻和喉頭粘膜的刺激;濃度在0.1-0.2mg/m3時，引起哮喘發作，導致上呼吸道疾病惡化，同時刺激眼睛，使視覺敏感度和視力降低。臭氧濃度在2mg/m3以上可引起頭痛、胸痛、思維能力下降，嚴懲時可導致肺氣腫和肺水腫。此外，臭氧還能阻礙血液輸氧功能，造成組織缺氧;使甲狀腺功能受損、骨骼鈣化，還可引起潛在性的全身影響，如誘發淋巴細胞染色體畸變，損害某些酶的活性和產生溶血反應。
(3)室內空氣中臭氧的來源
臭氧主要來自室外的光化學煙霧。此外，室內的電視機、復印機、激光印刷機、負離子發生器、紫外燈、電子消毒柜等在使用過程中也都能產生臭氧。室內的臭氧可以氧化空氣中的其他化合物而自身還原成氧氣;還可被室內多種物體所吸附而衰減，如橡膠制品、紡織品、塑料制品等。臭氧是室內空氣中最常見的一種氧化型污染物。三.室內空氣中臭氧濃度的限值
我國公共場所衛生標準規定臭氧濃度不得大于0.1mg/m3。我國室內空氣中臭氧衛生標準規定，1H平均最高容許濃度為0.1mg/m3。(GB/T18202-20xx)
5.固體的晶態和非晶態
晶態的固體稱為晶體，非晶態的固體稱為非晶體。
晶體是經過結
晶過程而形成的具有規則的幾何外形的固體。晶體中的內部構成微粒都在空間呈有規則的三維重復排列而組成一定型式的晶格。這種排列稱為晶體結構。晶體點陣是晶體粒子所在位置的點在空間的排列，相應地在外形上表現為一定形狀的幾何多面體，晶體具有固定的熔點，不同的晶體有不同的熔點，且在熔化過程中溫度保持不變。晶體還具有各向異性，即在各個不同的方向上具有不同的物理性質，如力學性質(硬度、彈性模量等等)、熱學性質(熱膨脹系數、導熱系數等等)、電學性質(介電常數、電阻率等等)光學性質(吸收系數、折射率等等)。例如，外力作用在石墨上，垂直與石墨片層的方向很容易裂開，但在片層上裂開則非易事。在云母片上涂層薄石蠟，用燒熱的鋼針觸云母片，便會以接觸點為中心，逐漸化成橢圓形，說明云母在不同方向上導熱系數不同。晶體共同的性質各向異性：晶體種不同的方向上具有不同的物理性質。固定熔點：晶體具有周期性結構，熔化時，各部分需要同樣的溫度。規則外形：理想環境中生長的晶體應為凸多邊形。對稱性：晶體的理想外形和晶體內部結構都具有特定的對稱性。單晶體簡稱“單晶”。單個晶體構成的物體。在單晶體中所有晶胞均呈相同的位向。單晶體具有各向異性。自然界存在的單晶，如金剛石的晶體等。亦可由人工將多晶體拉制成單晶體，如電子器件中所用的鍺及硅的單晶體。摻有特定微量雜質的單晶硅，可制成大功率晶體管、整流器及太陽能電池等。
多晶體由許多晶體(稱為晶料)構成的物體，稱多晶體。一塊晶體是由許多小的晶粒聚合起來組成的。每一晶粒又由許多原子構成。原子在每一晶粒中作有規則的整齊排列，各個晶粒中原子的排列方式都是相同的。但是在一塊晶體中，各個晶粒的取向彼此不同，晶粒與晶粒之間并沒有按照一定的規則排列。盡管每個晶粒內部原子排列很整齊，但由于一塊晶體內部各個晶粒的排列不規則，總的來看是雜亂無章的，這樣的多晶體不能用來制造晶體管。
非晶體是指組成它的原子或離子不是作有規律排列的固態物質。由于內部構成微粒的不規則排列，非晶體的外觀不具有規則外形。如玻璃、松脂、瀝青、橡膠、塑料、人造絲等都是非晶體。非晶體沒有固定的熔點，隨著溫度升高，物質首先變軟，然后由稠逐漸變稀，成為流體。具有一定的熔點是一切晶體的宏觀特性，也是晶體和非晶體的主要區別。非晶體具有各向同性。例如，若在玻璃上涂一薄層石蠟，用燒熱的鋼針觸及背面，則以觸點為中心，將見到熔化的石蠟成圓形。這說明導熱系數相同。
6.同質多晶現象和類質同晶現象
同質多晶現象
組成相同的物質,可以有不同是晶型，稱為同質多晶現象。如氯化銫(CsCl)晶體,常溫下結構類似于鎢晶體型,但在高溫下,卻可以轉變成類似于氯化鈉型。將硫加熱熔化，從室溫到95.50C時,硫(S8)從正交硫結構轉變為單斜硫結構。
類質同晶現象
有一些組成不同,但化學性質類似的物質能夠生成外形完全相同的晶體,稱為類質同晶現象,例如,明礬[KAl(SO4)2·12H2O]和鉻礬[KCr(SO4)2·12H2O]都形成八面體結晶，存在于同一溶液中的這類物質能同結晶出來，生成完整均勻的混晶。這種現象能夠解釋元素在地殼中一定范圍內的伴生現象。對礦物的開采具有指導價值。
7.晶體類型和物質的物理性質
常見的晶體可分離子晶體、分子晶體、原子晶體和金屬晶體等四類。四類晶體的內部結構及性質特征歸納如下表。
晶體類型離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體實例氯化鈉、硫酸銅、氫氧化鈉金剛石、二氧化硅冰、干冰、甲烷鈉、鎢、銅、汞內部構成微粒陰、陽離子原子分子原子、陽離子、自由電子微粒間作用力離子鍵共價鍵分子間作用力金屬鍵某些物理性質熔、沸點高很高低差別很大硬度硬很硬軟導電、導熱性熔融態及其水溶液導電非導體不導電是電和熱的良導體溶解性易溶于水不溶于水能溶不溶于水