同素异形现象、同分异构体0316

1、第三单元第三单元 从微观结构看物质的多样性从微观结构看物质的多样性同素异形现象同分异构现象专题专题1 微观结构与物质的多样性微观结构与物质的多样性世界上最大的钻世界上最大的钻石石库利南一号库利南一号石墨石墨C C6060灰黑色固体灰黑色固体最硬的，无色最硬的，无色透明的晶体透明的晶体深灰色、不透明、深灰色、不透明、质软、易导电的片质软、易导电的片状固体状固体C60的结构的结构金刚石的结构金刚石的结构思考：为什么同种元素组成的不同种单质的性质相差这么大呢？思考：为什么同种元素组成的不同种单质的性质相差这么大呢？石墨的结构石墨的结构结构决定性质结构决定性质 其中其中C60是是60个碳原子形成的封闭

2、笼个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球，故称之为状分子，形似足球，故称之为“足球足球烯烯”）富勒烯：富勒烯：固态碳的第三种结构形式，固态碳的第三种结构形式，三维空心球状结构。三维空心球状结构。 （包括（包括C C6060、C C7070和纳和纳米碳管等）米碳管等）C70纳米碳管纳米碳管1 1、同素异形现象、同素异形现象一、同素异形现象一、同素异形现象同一种同一种元素形成几种不同元素形成几种不同单质单质的现象。的现象。同一同一种元素形成的不同的种元素形成的不同的单质之间互称为该元素的同单质之间互称为该元素的同素异形体素异形体。2 2、同素异形体、同素异形体同种元素同种元素 不同单质不同单质 注意

3、注意 结构不同结构不同臭氧与氧气的性质对比臭氧与氧气的性质对比 3O2 = 2O3 放电放电化学式化学式 OO3 3 O2 通常状态通常状态 淡蓝色气体淡蓝色气体 无色气体无色气体 气味气味 鱼腥味鱼腥味 无味无味 固固 态态 紫黑色紫黑色 雪花状淡蓝色雪花状淡蓝色 溶解性溶解性 难溶于水难溶于水 比比O2易溶于水易溶于水 化学性质化学性质 臭氧比氧气活泼臭氧比氧气活泼 用途用途 呼吸、燃烧呼吸、燃烧脱色剂、消毒剂脱色剂、消毒剂金刚石金刚石石墨石墨颜色状态颜色状态硬度硬度密度密度熔点熔点导电性导电性其他性质其他性质用途用途化学性质化学性质无色透明，光彩夺目，无色透明，光彩夺目，正八面体晶体正八

4、面体晶体深灰黑色，有金属光泽，深灰黑色，有金属光泽，不透明，细鳞片状固体不透明，细鳞片状固体天然的最硬矿物天然的最硬矿物较软较软355035500 0C3652-36973652-36970 0C导电导电不导电不导电装饰品、装饰品、钻探机钻头、钻探机钻头、切割玻璃、切割玻璃、大理石大理石电极、润滑剂、电极、润滑剂、铅笔芯、坩埚铅笔芯、坩埚金刚石金刚石与与石墨石墨的比较的比较3 3、51g/cm51g/cm3 32 2、25g/cm25g/cm3 3导热性，润滑性，导热性，润滑性，不溶于通常的溶剂不溶于通常的溶剂不导热，不导热，不溶于通常的溶剂不溶于通常的溶剂相互转化相互转化C + O2 = C

5、O2点燃点燃很高很高很高很高金刚石金刚石 石墨石墨隔绝空气隔绝空气 10001000 隔绝空气隔绝空气 高温高压催化剂高温高压催化剂 白磷与红磷的性质对比 红磷红磷 白磷白磷色态色态红棕色粉末固体红棕色粉末固体白色或黄色白色或黄色蜡状蜡状固体固体 毒性毒性无毒无毒有剧毒有剧毒稳定性稳定性稳定存在稳定存在易自燃易自燃保存保存 转化转化红磷红磷 白磷白磷一般试剂瓶一般试剂瓶少量保存在水中少量保存在水中怎样证明怎样证明P P白白与与P P红红是同素异形体是同素异形体? ? 问题问题 红磷红磷 白磷白磷氧气和臭氧O2O3白磷与红磷P4P 同素异形体的化学性质基本相同同素异形体的化学性质基本相同（由同种

6、元素形成的单质）（由同种元素形成的单质）22CO 点燃 O(1)C （2）氧气和臭氧都具有强氧化性，）氧气和臭氧都具有强氧化性， 臭氧的氧化性更强。臭氧的氧化性更强。522O2P 点燃 5O(3)4P 同素异形体的物理性质不同（空间同素异形体的物理性质不同（空间结构不同）结构不同）常见同素异形体 氧：氧气(O2);臭氧(O3) 碳：金刚石，石墨，碳纳米管，足球烯(C60,C70) 磷：白磷(P4);红磷(P) 硫：斜方硫(S8);单斜硫(S)分子式相同的物质分子式相同的物质( (化合物化合物) )一定一定是同一种物质吗是同一种物质吗? ? 讨论讨论 动手并思考动手并思考: :制作制作C C4

7、4H H1010可能的结构模型可能的结构模型正丁烷正丁烷 异丁烷异丁烷 C C C CC C C CH H H H H H H HH H H H H H H HH HH HC CC CC C C CH HH HH HH HH H H HH HH HH HH H 问题问题1:1:对比两个模型对比两个模型, ,找找它们的联系找找它们的联系? ?共同点共同点: :不同点不同点: :分子式相同分子式相同结构不同结构不同同分异构同分异构二、同分异构现象同分异构体化合物具有相同的分子式，但具有不化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同结构的现象，叫做同分异构现象同分异构现象。具有同分异构现象的

8、化合物互称具有同分异构现象的化合物互称同分异构体同分异构体。问题问题2:2:同分异构体间性质有无差异同分异构体间性质有无差异? ?同分异构体间的物理性质差异物质物质正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷熔点熔点/-138.4-159.6沸点沸点/-0.5-11.7液态密度液态密度/gcm-30.57880.557结论：结论：分子式分子式C2H6OC2H6O球棍模型球棍模型结构式结构式名称名称沸点沸点C C2 2H H6 6O O乙醇乙醇二甲醚二甲醚78 23同分异构体间的性质同分异构体间的性质关系？关系？尽管分子组成相同，尽管分子组成相同，性质却有差异性质却有差异活动与探究活动与探究有机物种类繁多的原因有机

9、物种类繁多的原因有机物中可以含一个碳原子有机物中可以含一个碳原子, ,也可成千上万个碳原子。也可成千上万个碳原子。碳原子之间可有单键、双键、三键，也可有环状结构。碳原子之间可有单键、双键、三键，也可有环状结构。大量存在同分异构现象。大量存在同分异构现象。比较比较同素异形体、同分异构体、同位素同素异形体、同分异构体、同位素三个概念三个概念同素异形体同素异形体同分异构体同分异构体同位素同位素相同点相同点不同点不同点研究对研究对象象同一种元同一种元素组成素组成结构不同结构不同分子式相同分子式相同分子结构分子结构不同不同质子数相同质子数相同的同种元素的同种元素中子数中子数不同不同单质单质化合物化合物原子原子O O2 2O O3 3白磷白磷红磷红磷C C4 4H H10101 11 1H H1 12 2H H1 13 3H H 有下列各组物质有下列各组物质: A、 6C与与6 CB、金刚石与石墨金刚石与石墨 C、乙醇与二甲醚乙醇与二甲醚D、（1）互为同位素的是）互为同位素的是_（2）互为同素异形体的是）互为同素异形体的是_（3）互为同分异构体的是）互为同分异构体的是_12 13CH3CHCH2CH3CH3CH3 CCH3CH3CH3