3-1同素异形、同分异构现象

1、2021/6/161 只有氧元素就你所知，能写出哪几种分子式？ O2，O3，O4（最新报道） 仅由碳元素构成的物质，你知道有哪些物质？ 类似上述情况，你还知道些什么？ 磷元素：红磷与白磷 锡元素：白锡与灰锡 硫元素：升华硫、弹性硫等2021/6/162同素异形现象：同素异形现象：同种同种元素形成多种元素形成多种不同不同单质单质 的现象。的现象。同素异形体：同素异形体：同一同一种元素形成的不种元素形成的不同同单质单质 。又如：又如：O O2 2和和O O3 3，红磷和白磷等，红磷和白磷等一、同素异形现象一、同素异形现象2021/6/163碳元素的单质碳元素的单质金刚石金刚石石墨石墨2021/6/

2、1642021/6/165金刚石、石墨的用途：金刚石、石墨的用途： 2021/6/166金刚石的结构金刚石的结构空间网空间网状结构状结构2021/6/167层状结构层状结构石墨的结构石墨的结构2021/6/168问题探究一问题探究一怎样用实验证明金刚石和怎样用实验证明金刚石和石墨都是由碳元素组成？石墨都是由碳元素组成？燃烧都生成燃烧都生成CO22021/6/169 为何金刚石和石墨在硬度和为何金刚石和石墨在硬度和导电性方面有很大的差异？导电性方面有很大的差异？问题探究二问题探究二 主要是由于碳原子排列主要是由于碳原子排列结构，化学键不同引起的结构，化学键不同引起的 2021/6/1610金刚石

3、金刚石石石 墨墨硬硬 度度熔熔 点点导电性导电性用用 途途天然最硬物质天然最硬物质最软矿物之一最软矿物之一很高很高很高很高导电导电不导电不导电装饰品，切割玻装饰品，切割玻璃、大理石、钻璃、大理石、钻探机钻头，他山探机钻头，他山之石可以攻玉。之石可以攻玉。铅笔芯铅笔芯 H.B电极电极、坩埚、坩埚、吸附净水。吸附净水。 金刚石与石墨的比较金刚石与石墨的比较2021/6/1611富勒烯富勒烯 固态碳的第三种结构形式，三维空心球状结构固态碳的第三种结构形式，三维空心球状结构( (包括包括C C6060、C C7070和纳米碳管等和纳米碳管等) )。 其中其中C C6060是是6060个碳原子形成的封闭

4、笼状分子个碳原子形成的封闭笼状分子足球烯足球烯2021/6/1612C702021/6/1613纳米碳管结构模型纳米碳管结构模型 它是石墨中一层或若干层碳原子卷曲而成它是石墨中一层或若干层碳原子卷曲而成的笼状的笼状“纤维纤维”，内部是空的，外部直径只有，内部是空的，外部直径只有几到几十纳米，轻而结实。几到几十纳米，轻而结实。用途用途：防弹背心，锂电池的电极，防弹背心，锂电池的电极， 可做成地球可做成地球- -月球乘人的电梯等。月球乘人的电梯等。2021/6/1614纳米碳管片段纳米碳管片段2021/6/1615展望未来：展望未来：同素异形现象的同素异形现象的研究研究足球烯：足球烯： 加进各种各

5、样的金属，使之具有加进各种各样的金属，使之具有超导性超导性； 将某些药物置入将某些药物置入C C6060球体空腔内，成为球体空腔内，成为缓释型缓释型的药物；的药物； 纳米碳管：纳米碳管： 制成碳纤维材料和复合材料，强度为钢的制成碳纤维材料和复合材料，强度为钢的100100倍，重量则倍，重量则只有钢的只有钢的1/61/6，科学家称之为，科学家称之为“超级纤维超级纤维”； 可以在较低的气压下存储大量的氢气，用这种方法制成的可以在较低的气压下存储大量的氢气，用这种方法制成的燃料是一种燃料是一种清洁能源清洁能源，在汽车工业上将会有广阔的发展前景；，在汽车工业上将会有广阔的发展前景； 2021/6/16

6、16臭氧与氧气的性质对比臭氧与氧气的性质对比O2 O3 色、态、味色、态、味溶解度溶解度化学化学性质性质用途用途无色无味气体无色无味气体特殊臭味淡蓝色气体特殊臭味淡蓝色气体不易溶于水不易溶于水比比O2易溶于水易溶于水S+O2=SO2点燃点燃2CO+O2=2CO2点燃点燃强氧化性、不强氧化性、不稳定性、漂白、稳定性、漂白、杀菌消毒杀菌消毒呼吸、燃烧等呼吸、燃烧等脱色剂、消毒剂脱色剂、消毒剂2021/6/1617臭氧层空洞的扩大臭氧层空洞的扩大资料卡资料卡2021/6/1618臭氧层空洞的扩大臭氧层空洞的扩大资料卡资料卡美国宇航局提供的卫星图片美国宇航局提供的卫星图片 20002000年年2006

7、2006年年2021/6/1619(1) (1) 直接危害人体健康，象皮肤癌、白直接危害人体健康，象皮肤癌、白内障、各种传染病患者会大幅度增加；内障、各种传染病患者会大幅度增加；(2) (2) 对生态环境和农林牧渔业造成破坏，对生态环境和农林牧渔业造成破坏，农产品减产、品质下降，渔业产量减农产品减产、品质下降，渔业产量减少，森林覆盖率减少等等。少，森林覆盖率减少等等。臭氧空洞扩大的危害臭氧空洞扩大的危害2021/6/16202021/6/1621红磷红磷 拓展视野拓展视野2021/6/1622KClOKClO3 3、MnOMnO2 2、 S S红磷、红磷、SbSb2 2S S3 32021/6

8、/1623同素异形体与同位素的比较同素异形体与同位素的比较同素异形体同素异形体同位素同位素定义定义研究对象研究对象常见实例常见实例同一种元素形同一种元素形成的不同单质成的不同单质质子数相同、中质子数相同、中子数不同的原子子数不同的原子单质单质原子原子1 1H H、2 2H H、3 3H H3535ClCl、3737ClCl金刚石、石墨金刚石、石墨O O3 3 、O O2 22021/6/1624 就你所知，为什么元素的种类很少，由元素构成的物质种类却很多？每年都有百万种新物质问世。请你加以解释？2021/6/1625请你写出C4H10 丁烷的结构式CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3 CH

9、3 丁烷的结构式，性质肯定有别2021/6/1626名称名称熔点熔点沸点沸点相对密度相对密度正丁烷-138.4-0.50.5788异丁烷-159.6-11.70.557C4H10 丁烷完全可以想象，随着碳氢数目的增多，结构多样性会更丰富，异构体的种类更多。2021/6/1627二、同分异构现象 同分异构体 化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象 叫同分异构现象。叫同分异构现象。分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。2021/6/1628分子组成为分子组成为C C2 2HH6 6OO，其结构式

10、你会写吗？，其结构式你会写吗？2021/6/16291、下列各组物质中，互为同素异形体的、下列各组物质中，互为同素异形体的 是是 （ ） A.Na和和Na+ B.16O和和18O C. H2和和D2 D.金刚石和石墨金刚石和石墨练练 习习D2021/6/16302、判断下面哪些是同素异形体（、判断下面哪些是同素异形体（ ），）， 哪些是同位素哪些是同位素 （ ） A.红磷、白磷红磷、白磷 B.水、重水水、重水 C.16O、17O、18O D.金刚石、石墨金刚石、石墨ADC2021/6/16313、科学家最近发现一种新分子，具有空心类似、科学家最近发现一种新分子，具有空心类似足球状的结构，其化学

11、式为足球状的结构，其化学式为C60。下列说法不正。下列说法不正确的是确的是 （ ）A.C60是一种有机物是一种有机物 B.它的相对分子质量为它的相对分子质量为720C.它的化学性质和金刚石它的化学性质和金刚石 相似相似 D.C60和金刚石、石墨一样和金刚石、石墨一样,都是由碳元素组成的都是由碳元素组成的 单质单质AC2021/6/16324、纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳、纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米的空心管米的空心管.下列说法错误的是下列说法错误的是 ( )A.纳米碳管是一种新型的有机化合物纳米碳管是一种新型的有机化合物B.纳米碳管材料如果完全燃烧纳米碳管材料如果完全

12、燃烧,生成物是二氧化碳生成物是二氧化碳C.纳米碳管材料管道多纳米碳管材料管道多,表面积大表面积大,吸附能力强吸附能力强D.纳米碳管在常温下化学性质稳定纳米碳管在常温下化学性质稳定.A2021/6/16335、有关、有关O3的说法中错误的是的说法中错误的是 ( ) (1)O3具有特殊臭味具有特殊臭味,因此被称为因此被称为”臭氧臭氧” (2)臭氧可用于漂白和消毒作用臭氧可用于漂白和消毒作用 (3)O3比比O2在相同条件下密度大在相同条件下密度大,比比O2易溶于水易溶于水 (4)O3比比O2稳定稳定,高温下不易分解高温下不易分解 (5)空气中高压放电、高压电机、复印机工作空气中高压放电、高压电机、复

13、印机工作 时都会有时都会有O3生成生成 (6)空气中空气中O3含量越高越好含量越高越好 (7)NO和氟里昂会促使和氟里昂会促使O3分解分解 A. B. C. D.C2021/6/16346、下列有关、下列有关 8O2叙述正确的是叙述正确的是 ( )A.与氧互为同位素与氧互为同位素 B.与氧气具有相同的化学性质与氧气具有相同的化学性质 C.与氧气互为同素异形体与氧气互为同素异形体 D.与同质量的氧气具有相同的体积与同质量的氧气具有相同的体积(同温同压下同温同压下)18B2021/6/1635同位素、同素异形体、同分异构体比较概念内涵适用对象实 例同位素同素异形体同分异构体质子数等，中子数不等，原子之间原 子氕、氘、氚同一元素 形成的不同单质单 质O2、O3相同分子式不同结构的化合物化合物乙醇与甲醚2021/6/1