2019高中化學 專題1 第三單元 第1課時 同素異形現(xiàn)象與同分異構現(xiàn)象導學案 蘇教版必修2

1、第1課時同素異形現(xiàn)象與同分異構現(xiàn)象知識條目1.同素異形體與同素異形現(xiàn)象2.同分異構體與同分異構現(xiàn)象必考要求aa加試要求bb1.以碳元素的幾種單質為例，認識同素異形現(xiàn)象。2.以正丁烷和異能力要求丁烷、乙醇和二甲醚為例，認識有機物的同分異構現(xiàn)象。3.以同素異形現(xiàn)象和同分異構現(xiàn)象為例，認識物質的多樣性與微觀結構的關系，學會同素異形體、同分異構體的判斷方法。一、同素異形現(xiàn)象1碳元素能形成多種單質。根據(jù)教材內容和你熟悉的知識，填寫下表空格：物理單質顏色狀態(tài)硬度、熔點金剛石無色透明固體堅硬、熔點很高石墨灰黑色固體質軟、熔點高足球烯(C60)灰黑色固體硬度小、熔點低性質導電性不導電導電不導電微觀結構差異分析

2、碳原子的成鍵方式和排列方式不同2.氧元素能形成O2和O3兩種單質。填寫下表：單質物理性質化學性質氧氣(O2)無色無味氣體有強氧化性臭氧(O3)有魚腥味，淡藍色氣體氧化性比氧氣更強轉化差異分析O2在放電時轉化成O3，O3在催化劑存在時又可分解為O2分子中氧原子個數(shù)和氧原子的成鍵方式不同3由以上分析可知：(1)同一種元素形成幾種不同單質的現(xiàn)象叫做同素異形現(xiàn)象。(2)同一元素可形成不同單質，這些單質互稱為這種元素的同素異形體。-1-(3)同一元素的不同單質化學性質相似，物理性質差異很大，這是因為不同單質中，原子排列情況不同的緣故。同素異形體的理解(1)互為同素異形體的物質是由同一種元素形成的結構不同

3、、性質不同的單質。(2)同素異形體之間在一定條件下可以相互轉化，其轉化屬于化學變化。1下列各組物質中，屬于同素異形體的是()A16O和18OC二氧化硫、三氧化硫答案BB紅磷、白磷D二氧化碳、干冰解析16O和18O是質子數(shù)相同、中子數(shù)不同的兩種氧原子，互為同位素；白磷和紅磷是磷的兩種不同單質，互為同素異形體；二氧化硫和三氧化硫都是化合物，并非單質，不是同素異形體；二氧化碳和干冰是同種物質，不可互稱為同素異形體。2下列關于碳元素的同素異形體的敘述正確的是()A碳元素形成的各種單質稱為碳元素的同素異形體B碳元素的同素異形體結構雖然不同，但性質差別不大C碳元素的同素異形體性質不同，其用途相同D碳元素的

4、同素異形體只有金剛石、石墨和C60答案A解析碳元素形成的不同單質原子間的排列方式不同，物理性質差別較大，化學性質相似，用途不同，如金剛石和石墨；金剛石、石墨和C60只是三種主要的碳單質。二、同分異構現(xiàn)象1根據(jù)正丁烷和異丁烷的結構式，填寫下表空格：物質正丁烷異丁烷結構式結構簡式分子式CH3CH2CH2CH3C4H10C4H10-2-沸點差異分析0.511.7原子的連接方式不同，化學鍵類型相同，物質類別相同2.由以上分析可知：(1)化合物具有相同的分子式，但具有不同結構的現(xiàn)象，稱為同分異構現(xiàn)象。(2)分子式相同而結構不同的化合物互稱為同分異構體。(3)同分異構現(xiàn)象主要表現(xiàn)在有機物中。同分異構體的理

5、解(1)兩化合物互為同分異構體的必備條件有兩點：兩者的分子式應相同；兩者的結構應不同。(2)兩化合物互為同分異構體，則兩化合物的相對分子質量及各元素的組成(含量)必然相同。(3)相對分子質量相同的兩化合物不一定互為同分異構體(如CO和C2H4不互為同分異構體)。3關于同分異構體的敘述正確的是()A相對分子質量相同而結構不同的化合物互稱為同分異構體B分子式相同而結構不同的化合物互稱為同分異構體C同分異構體之間由于分子組成相同，所以它們的性質相同D只有少數(shù)的有機物之間存在同分異構現(xiàn)象答案B解析同分異構體是指分子式相同而結構不同的化合物，同分異構體之間分子式相同，則相對分子質量相同，而相對分子質量相

6、同的物質，分子式不一定相同，A項錯誤；同分異構體的結構不同，性質也不同，C項錯誤；有機物之間同分異構現(xiàn)象普遍存在，D項錯誤。4下列各組物質中，兩者互為同分異構體的是()CuSO45H2O和CuSO43H2ONH4CNO與CO(NH2)211CH3CH2OH和CH3OCH32H2O和3H2OACBD答案B解析分子式相同而結構不同的化合物互稱為同分異構體。中兩種物質的分子式不同。組中，兩者的分子式相同，但結構不同，故兩者互為同分異構體。中水分子的結構相同，不互為同分異構體。-3-1O2與O3在一定條件下可以相互轉化，這一變化屬于()A物理變化C氧化還原反應B化學變化D以上都不是答案B2下列各組物質

7、中，不互為同素異形體的是()A金剛石和C60CO2和O3B紅磷和P4D干冰與冰答案D663下列說法不正確的是()A.12C和14是一種核素B紅磷和白磷互為同素異形體CCH3COOCH2CH3和CH3CH2COOCH3是不同物質DCH3CH2OH可看成是由C2H5和OH兩種基團組成答案A66解析本題考查同位素、同素異形體、同分異構體的概念。12C和14C屬于同一種元素，但為不同的核素，A項錯誤；紅磷和白磷均為磷的單質，互為同素異形體，B項正確；CH3COOCH2CH3和CH3CH2COOCH3的分子式相同，但結構不同，是不同種物質，兩者互為同分異構體，C項正確；CH3CH2OH可以看成是由C2H

8、5和OH兩種基團組成的，D項正確。4最近醫(yī)學界通過放射性14C標記的C60，發(fā)現(xiàn)有一種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)。有關14C的敘述正確的是()A14C與C60中碳原子的化學性質不同B14C與14N含的中子數(shù)相同C14C與C60是同素異形體D14C與12C互為同位素答案D解析14C是碳元素的一種原子，與其他碳原子的化學性質相同，A、C項錯誤；14C的中子數(shù)為8,14N的中子數(shù)為7，二者的中子數(shù)不同，B項錯誤；14C和12C的質子數(shù)相同，中子數(shù)不同，二者互為同位素，D項正確。5下列物質中，互為同分異構體的有_；互為同素異形體的有_；屬于同位素

9、的有_；屬于同一種物質的有_。-4-二氧化碳金剛石干冰氫溴酸溴水液溴12C石墨14C答案和、和和和和、和解析烷烴中每個碳原子都形成空間的四面體結構。分別與互為同分異構體；和互為同素異形體；和屬于同位素；和、和分別屬于同一種物質?；A過關題組一同素異形體1一瓶氣體經(jīng)化驗分析只含有一種元素，則該氣體是()A一種單質B一種化合物C化合物和單質的混合物D既可能是一種單質，又可能是幾種單質的混合物答案D解析該氣體可能是一種單質，也可能是這種元素組成的幾種單質的混合物，不能確定為純凈物或混合物。2據(jù)報道，碳納米管是碳原子形成的大分子，其導電性是銅的1萬倍；N5可用作烈性炸藥。下列說法不正確的是()A金剛石

10、與碳納米管互為同素異形體BN5與N2互為同素異形體C14C的質子數(shù)為14DC原子半徑比N原子半徑大答案C解析同素異形體是同種元素形成的不同單質。金剛石和碳納米管、N5和N2都是互為同素異形-5-體；14C的質子數(shù)為6；C原子半徑大于N原子半徑。3下列各組物質中，屬于同素異形體的是()AS2、S4CH、DB碘晶體、碘蒸氣8D.16O2、18O2答案A解析S2和S4是硫元素形成的不同單質，互為同素異形體，A項屬于同素異形體；碘蒸氣和碘晶體是碘的不同狀態(tài)，屬于同一物質，B項不屬于同素異形體；H和D是氫元素的兩個同位素，C項不屬于同素異形體；D是同一種物質，結構和性質是相同的，D項不屬于同素異形體。題

11、組二同分異構體4下列說法中正確的是()ASO2、SO3互為同分異構體B兩種化合物的組成元素相同，且各元素的質量分數(shù)也相同，則二者一定互為同分異構體C相對分子質量相同的幾種化合物互稱為同分異構體D組成元素的質量分數(shù)相同、相對分子質量也相同的不同化合物互為同分異構體答案D解析SO2和SO3分子式不同，A項錯誤；若兩種化合物的組成元素相同，各元素的質量分數(shù)也相同，則它們的最簡式必定相同，最簡式相同的化合物可能是同分異構體，也可能不是同分異構體，B項錯誤；相對分子質量相同的物質有很多，如無機物中的H2SO4和H3PO4，有機物中的C2H6O(乙醇)和CH2O2(甲酸)，這些物質都具有相同的相對分子質量

12、，但由于它們的分子式不同，所以它們不互為同分異構體，C項錯誤；當不同化合物組成元素的質量分數(shù)相同，相對分子質量也相同時，其分子式一定相同，因此這樣的不同化合物互為同分異構體，D項正確。5下列物質互為同分異構體的是()A35Cl和37ClBCH3CH2OH和CH3OCH3CCH3CH3和CH3CH2CH3DH2O和H2O2答案B解析A項互為同位素；B項互為同分異構體；D項是兩種不同的化合物。6科學家發(fā)現(xiàn)鉑的兩種化合物a和b，二者的結構簡式分別為A同分異構體C同一種物質a有抗癌作用，而b沒有，二者的關系為()B同素異形體D同位素答案A解析a有抗癌作用，而b沒有，說明二者屬于不同的物質，且二者分子式

13、相同，結構不同，故二-6-者互為同分異構體。題組三同素異形體、同分異構體的比較7下列各組中的物質互為同素異形體的是()A金剛石與石墨C乙醇與二甲醚BCH4與CH3CH3D12C與14C答案A解析CH4與CH3CH3分子式不相同，兩種不同的化合物不互為同素異形體；乙醇與二甲醚互為同分異構體；12C與14C互為同位素。8下列各項描述的判斷正確的是()選項ABCD描述由同種元素組成的物質一定是純凈物科學家最近合成了一種新的化合物N4紅磷轉化為白磷是物理變化納米泡沫碳和金剛石是同素異形體結論正確正確錯誤錯誤答案C解析由同種元素組成的物質不一定是純凈物，如氧氣和臭氧的混合氣體為混合物，A項判斷不正確；N

14、4屬于單質，B項判斷正確；紅磷和白磷屬于不同的物質，其轉化為化學變化，C項判斷正確；納米泡沫碳和金剛石是由碳元素組成的不同單質，互為同素異形體，D項判斷不正確。9下列說法中，正確的是()A液溴、溴蒸氣是同素異形體B同素異形體是同種元素的不同單質CSO2、SO3互為同分異構體D同分異構體的分子組成相同，分子結構不同答案B解析同素異形體是同種元素形成的性質不同的單質，可知A錯，B對；同分異構體是分子式相同但結構不同的化合物，不是分子組成相同，C、D錯誤。10氰酸銨(NH4CNO)與尿素CO(NH2)2()A都是共價化合物C互為同分異構體B都是離子化合物D互為同素異形體答案C解析氰酸銨是離子化合物，

15、尿素是共價化合物，它們的分子式相同，結構不同，是同分異構體的關系，因此C正確。能力提升11根據(jù)以下敘述，回答下列問題。-7-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(如CCl2F2)可在光的作用下分解，產(chǎn)生Cl原子，Cl原子會對臭氧層產(chǎn)生長久的破壞作用，臭氧的分子式為O3。有關反應為光光O3=O2OClO3=ClOO22OClO=ClO2總反應為2O3=3O。(1)在上述臭氧變成氧氣的過程中，Cl原子是_(填字母，下同)。A反應物C中間產(chǎn)物(2)O3和O2是_。A同一種物質C氧的同位素B生成物D催化劑B同素異形體D同一種元素答案(1)D(2)B解析(1)根據(jù)催化劑的定義知，C

16、l原子是催化劑，由此可見催化劑并不是不參加反應，只不過是反應前后的質量和化學性質保持不變。(2)由同種元素組成的不同單質叫作同素異形體。O3和O2是由氧元素組成的兩種不同的單質，所以O3和O2屬于同素異形體。12有下列幾組物質：126C與136C石墨與富勒烯硝基丙烷(CH3CH2CH2NO2)與丙氨酸CH3CH2CH2CH3和天然氣的主要成分與沼氣的主要成分HF與HCl。對各組物質的性質異同點進行分析，請用數(shù)字序號回答問題：(1)互為同素異形體的是_；(2)互為同分異構體的是_；(3)互為同位素的是_；(4)屬于同一化合物的是_。答案(1)(2)(3)(4)解析126C與136C的質子數(shù)相同，

17、而中子數(shù)不同，是碳元素的兩種核素，互稱為同位素；石墨與富勒烯都是由碳元素形成的不同單質，都屬于碳元素的同素異形體；硝基丙烷與丙氨酸的分子式都為C3H7NO2，CH3CH2CH2CH3和的分子式都為C4H10，但是結構不同，所以都互為同分異構體；天然氣與沼氣的主要成分都是CH4，屬于同一種物質；HF和HCl屬于不同的分子。13今有原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E、F六種短周期主族元素。已知A、C、F三種原子的最外層共有11個電子，且這三種元素的最高價氧化物的水化物之間兩兩皆能反應，且均能生成鹽和水。D和E的電子層結構見下表：元素最外層電子數(shù)次外層電子數(shù)-8-DExx1x4x4在一般情況下，B

18、元素的單質不能與A、C、D、E元素的單質化合。請按要求填空：(1)寫出下列各元素的元素符號：A_，B_，C_，D_，E_，F(xiàn)_。(2)D的氫化物的化學式為_，E的氫化物的化學式為_，兩者的穩(wěn)定性：_。(3)原子序數(shù)介于E和F之間的元素R能形成R2、R8等幾種單質，這幾種單質之間的關系是_。答案(1)NaMgAlSiPCl(2)SiH4PH3PH3SiH4(3)互為同素異形體解析由x48可知x4，D、E分別為Si、P元素；由性質信息推測C的氫氧化物具有兩性，C為Al元素，則A為Na元素，由“A、C、F三種原子最外層共有11個電子”可知F為Cl元素。由“原子序數(shù)依次增大”可知B為Mg元素。14硫通常是一種淡黃色晶體。有橙色、無色、紅棕色三種顏色的硫蒸氣，它們都是硫的單質，但每個分子中硫原子的個數(shù)不同，可用Sx表