專題1 第3單元 第1課時　同素異形現(xiàn)象與同分異構(gòu)現(xiàn)象

1、.第三單元從微觀構(gòu)造看物質(zhì)的多樣性第1課時同素異形現(xiàn)象與同分異構(gòu)現(xiàn)象學(xué)習(xí)目的：1.以碳元素、氧元素的幾種單質(zhì)為例，認(rèn)識同素異形現(xiàn)象。2.以正丁烷和異丁烷、乙醇和二甲醚為例，認(rèn)識有機物的同分異構(gòu)現(xiàn)象。3.認(rèn)識物質(zhì)多樣性與微觀構(gòu)造的關(guān)系，學(xué)會同素異形體、同分異構(gòu)體的判斷方法。自 主 預(yù) 習(xí)·探 新 知一、同素異形現(xiàn)象1同素異形現(xiàn)象碳單質(zhì)有金剛石、石墨、富勒烯包括C60、C70和單層或多層的納米碳管等。同一種元素可以形成幾種不同的單質(zhì)的現(xiàn)象稱為同素異形現(xiàn)象。2同素異形體具有同素異形現(xiàn)象的不同單質(zhì)互稱為該元素的同素異形體。3常見的同素異形體1碳元素的同素異形體單質(zhì)構(gòu)造特征主要性質(zhì)主要用處金剛

2、石每個碳原子與相鄰的4個碳原子以共價鍵結(jié)合，形成空間網(wǎng)狀構(gòu)造無色透明，有光澤、硬度大裝飾品，切割玻璃、花崗巖，做勘探鉆頭等石墨層狀構(gòu)造，層內(nèi)碳原子間以共價鍵結(jié)合，每一層內(nèi)碳原子排列成平面六邊形，一個個六邊形排列成平面網(wǎng)狀構(gòu)造，層間碳原子間存在分子間作用力灰黑色，質(zhì)地較軟，能導(dǎo)電可做光滑劑和電極等C60由60個碳原子形成的封閉籠狀分子，形似足球，人們又稱它為“足球烯2氧元素的同素異形體單質(zhì)O2O3性質(zhì)無色無味氣體淡藍(lán)色氣體，有魚腥味，氧化性極強構(gòu)造臭氧分子和氧氣分子中氧原子的個數(shù)和氧原子的成鍵方式不同互相轉(zhuǎn)化3O22O33磷元素的同素異形體單質(zhì)白磷紅磷性質(zhì)蠟狀固體，有劇毒。白磷在空氣中能自燃，應(yīng)

3、保存在冷水中紅棕色固體，在空氣中能穩(wěn)定存在，在加熱或點燃時也能燃燒構(gòu)造白磷分子和紅磷分子中磷原子的個數(shù)和磷原子的成鍵方式不同微點撥：同素異形體之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化，但不是氧化復(fù)原反響。二、同分異構(gòu)現(xiàn)象1同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體2實例1正丁烷和異丁烷物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)幾乎一樣。2乙醇和二甲醚物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)不同。根底自測1判斷正誤正確的打“，錯誤的打“×112C、14C互為同素異形體。2碳單質(zhì)的同分異構(gòu)體有金剛石、石墨、C60。3CH3CH=CH2與互為同分異構(gòu)體。4同分異構(gòu)體化學(xué)性質(zhì)一定一樣?！敬鸢浮?×2×34×2以下說法正確的選項是A紅磷轉(zhuǎn)

4、化為白磷發(fā)生了氧化復(fù)原反響B(tài)石墨導(dǎo)電，金剛石不導(dǎo)電，故二者不是同素異形體CO2和O3分子式不同，但構(gòu)造一樣DS2、S4、S8都是硫的同素異形體D同素異形體之間的轉(zhuǎn)化為非氧化復(fù)原反響，A錯誤；同素異形體的物理性質(zhì)一般不同，B錯誤；O2和O3的構(gòu)造不同，C錯誤；S2、S4、S8均為硫元素的不同單質(zhì)，它們互為同素異形體。3以下各組物質(zhì)中，兩者互為同分異構(gòu)體的是CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2ONH4CNO與CONH22CH3CH2OH和CH3OCH3H2O和H2OABCDB互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)的分子式一樣，其相對分子質(zhì)量也一樣；互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)構(gòu)造不同，但其化學(xué)性質(zhì)可

5、能相似。合 作 探 究·攻 重 難同素異形體的判斷背景材料澳大利亞研究人員開發(fā)出被稱為第五形態(tài)的固體碳，這種新的碳構(gòu)造稱作納米泡沫，它的外形類似海綿，密度極小，并且有磁性?？紤]交流1納米泡沫碳與金剛石之間是什么關(guān)系？【提示】納米泡沫碳與金剛石是碳元素形成的不同單質(zhì)，二者互為同素異形體。2同素異形體之間物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)是否一樣？同素異形體之間的互相轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化還是物理變化？【提示】同素異形體物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)可能相似。同素異形體之間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化。同素異形體的理解1同素異形體是指單質(zhì)，不是指同位素和核素，也不是指化合物。2互為同素異形體的不同單質(zhì)是由同一種元素形成的，構(gòu)成它

6、們的原子的核電荷數(shù)一樣，中子數(shù)可以一樣，也可以不一樣。3產(chǎn)生同素異形現(xiàn)象的原因：構(gòu)成分子的原子個數(shù)不同。如氧氣O2和臭氧O3。晶體中原子的排列方式不同。如金剛石和石墨。4由于分子構(gòu)成或晶體構(gòu)造不同，導(dǎo)致它們的性質(zhì)存在區(qū)別，即物理性質(zhì)差異很大，而化學(xué)性質(zhì)有些相似，有些相差很大，但是存在活潑性的差異。如：金剛石硬度很大、不能導(dǎo)電，而石墨硬度較小，層與層之間能滑動、導(dǎo)電性能好；石墨的化學(xué)性質(zhì)較金剛石活潑，但兩者化學(xué)性質(zhì)相似與O2反響、具有復(fù)原性等。同分異構(gòu)體的判斷背景材料考慮交流1怎樣正確理解同分異構(gòu)體？【提示】“同分是指分子式一樣，“異構(gòu)是指構(gòu)造不同，“體是指化合物。2相對分子質(zhì)量相等構(gòu)造不同的兩

7、種物質(zhì)是否為同分異構(gòu)體？【提示】相對分子質(zhì)量相等，分子式并不一定一樣如N2、CO、C2H4，不一定是同分異構(gòu)體。同分異構(gòu)體概念的理解1分子式一樣同分異構(gòu)體的相對分子質(zhì)量必一樣，反之不成立。如NO和C2H6。不一定屬于同一類物質(zhì)。如與CH2=CHCH3。2構(gòu)造不同原子或原子團的連接順序不同。原子的空間排布不同。當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)·固 雙 基題組1同素異形體的分析判斷1以下六組物質(zhì)互為同素異形體的是16O2和18O2H2SiO3和H4SiO4O2和O3H2O和H2O2金剛石、石墨和C60紅磷和白磷A只有B只有C只有D只有B2白磷在高壓下隔絕空氣加熱后急速冷卻，可得鋼灰色固體黑磷，其轉(zhuǎn)化過程如

8、下：白磷黑磷，黑磷性質(zhì)穩(wěn)定，構(gòu)造與石墨相似。以下表達(dá)正確的選項是A黑磷與白磷互為同位素B黑磷能導(dǎo)電C白磷轉(zhuǎn)化為黑磷是物理變化D黑磷能在空氣中自燃B黑磷也是磷元素組成的單質(zhì)，A錯誤；黑磷構(gòu)造與石墨相似，類比石墨的導(dǎo)電性，B正確；白磷、黑磷是不同的物質(zhì)，C錯誤；黑磷性質(zhì)穩(wěn)定，D錯誤。同素異形體的理解1同素異形體有兩個“一樣和三個“不同組成元素一樣，同為單質(zhì)；構(gòu)造不同，不同種物質(zhì)，性質(zhì)不同。2同素異形體的性質(zhì)差異是由物質(zhì)構(gòu)造的差異所決定的。3同素異形體之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化，但不是氧化復(fù)原反響。題組2同分異構(gòu)體的理解與判斷3正丁烷和異丁烷互為同分異構(gòu)體的根據(jù)是A具有相似的化學(xué)性質(zhì)B具有一樣的物理性質(zhì)C

9、分子具有一樣的空間構(gòu)造D分子式一樣，但分子內(nèi)碳原子的結(jié)合方式不同D4以下各對物質(zhì)中屬于同分異構(gòu)體的是CA項，兩原子屬于同位素；B項，兩物質(zhì)屬于同素異形體；C項，兩物質(zhì)的分子式一樣，構(gòu)造不同，屬于同分異構(gòu)體；D項，兩種物質(zhì)的分子式一樣，構(gòu)造也一樣各原子的連接順序和排列方式均一樣，它們屬于同一種物質(zhì)。題組3同素異形體、同分異構(gòu)體、同位素辨析5以下物質(zhì)之間的互相關(guān)系錯誤的選項是ACH3CH2NO2和H2NCH2COOH互為同分異構(gòu)體BO2和O3互為同素異形體CH和T互為同位素D冰和干冰為同一種物質(zhì)D1互為同素異形體的是_。2互為同位素的是_。3互為同分異構(gòu)體的是_。4同一種物質(zhì)的是_。【解析】同素異形體是由同種元素組成的不同種單質(zhì)，O2和O3、石墨和足球烯屬于同素異形體；