同素异形现象与同分异构现象

1、同素异形现象与同分异构现象同素异形现象与同分异构现象金刚石金刚石石石 墨墨性质性质坚硬坚硬质软、润滑质软、润滑感受生活感受生活金刚石金刚石石墨石墨追根寻源追根寻源金刚石金刚石石墨石墨两者性质差异的原因是什么？两者性质差异的原因是什么？ 阅读思考阅读思考（1 1）两者的微观结构有哪些差异？）两者的微观结构有哪些差异？（2 2）结构与实验中性质有什么联系？）结构与实验中性质有什么联系？C C同素异形现象同素异形现象同素异形体同素异形体同一种元素同一种元素形成几种形成几种不同单质不同单质的现象。的现象。同一种元素同一种元素形成几种形成几种不同的不同的单质单质互称为该互称为该元素的同素异形体。元素的同

2、素异形体。概括总结概括总结 纳米碳管的发现纳米碳管的发现 19911991年，日本科学家饭岛博士年，日本科学家饭岛博士 。在对。在对石墨进行电弧放石墨进行电弧放电实验电实验时，发现了有时，发现了有单层、多层单层、多层石墨卷曲而成的石墨卷曲而成的碳纳米碳碳纳米碳管管。纳米碳管的发现也给材料化学的研究带来了新的变革。纳米碳管的发现也给材料化学的研究带来了新的变革。 拓展视野拓展视野1 1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

3、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。科技前沿科技前沿 C C6060的发现的发现 19851985年，科学家克鲁托、斯莫利、柯年，科学家克鲁托、斯莫利、柯尔，通过尔，通过激光照射石墨实验激光照射石墨实验，发现碳，发现碳新型新型单质单质C C6060分子分子。并在建筑设计师富勒设计球。并在建筑设计师富勒设计球形建筑的启发下，绘制出由形建筑的启发下，绘制出由2020个正六边形个正六边形和和1212个正五边形构成的个正五边形构成的“笼状笼状”分子结构，分子结构，并把它命名为并把它命名为“富勒烯富勒烯

4、”，因分子结构形，因分子结构形似足球，又称为似足球，又称为“足球烯足球烯”。19961996年三人年三人因此获诺贝尔化学奖因此获诺贝尔化学奖 。拓展视野拓展视野2C C6060结构结构 随着研究的深入，一系列碳的随着研究的深入，一系列碳的“笼状笼状”的的富勒烯富勒烯被科学界被科学界发现并制得，其中有发现并制得，其中有C C2828、C C3232、C C5050、C C7070、C C84 84 、C C240 240 、C C500500等。等。开创了一个全新碳开创了一个全新碳“笼状笼状”分子应用研究新领域。分子应用研究新领域。1 1、这些、这些“笼状笼状”物质与金刚石、石墨是什么关系？物质

5、与金刚石、石墨是什么关系？2 2、空心空心“笼状笼状”结构的富勒烯可能会有哪些用途？结构的富勒烯可能会有哪些用途？问题思考问题思考（1 1）空心笼结构）空心笼结构“包裹包裹”一些金一些金属离子，制成属离子，制成超导材料超导材料。（2 2）空心笼结构）空心笼结构“包容包容”一些治一些治疗癌症放射性元素疗癌症放射性元素药物药物，减少对，减少对人体的伤害。人体的伤害。（3 3）不损坏结构基础上，吸附和）不损坏结构基础上，吸附和放出电子，制成高效化学放出电子，制成高效化学电池电池。（4 4）科技前沿科技前沿“笼状笼状”分子应用研究分子应用研究化学史话化学史话 18451845年瑞士化学家马里纳，对纯年

6、瑞士化学家马里纳，对纯净的净的O O2 2进行进行放电实验放电实验，获得了一种，获得了一种新的气体，并把它叫做新的气体，并把它叫做臭氧臭氧。后来。后来化学家拉登堡确定了臭氧的化学式化学家拉登堡确定了臭氧的化学式为为O O3 3，并确定其结构。，并确定其结构。氧气氧气O O2 2臭氧臭氧O O3 3物质物质化学式化学式气体颜色气体颜色气味气味氧化性氧化性臭氧臭氧O O3 3氧气氧气O O2 2无色无色无味无味强强观察与思考观察与思考淡蓝色淡蓝色鱼腥味鱼腥味极强极强弹性硫弹性硫单斜硫单斜硫C5H12C5H12(1)(2)(3)观察与思考观察与思考下列各组是同素异形体吗？下列各组是同素异形体吗？白磷

7、和红磷白磷和红磷红磷红磷 白磷、红磷完全燃烧都生成五氧化二磷白磷、红磷完全燃烧都生成五氧化二磷小结：同素异形现象小结：同素异形现象1 1、同素异形体的概念：、同素异形体的概念：2 2、同素异形体间性质异同、同素异形体间性质异同3 3、同素异形体的成因、同素异形体的成因4 4、同素异形体间的相互转化、同素异形体间的相互转化同一种元素同一种元素形成的几种形成的几种不同的单质。不同的单质。物理性质有较大差异物理性质有较大差异, ,化学性质基本相同化学性质基本相同原子间排列方式或成键方式不同原子间排列方式或成键方式不同属于化学变化属于化学变化正丁烷正丁烷C C C CC C C CH H H H H

8、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异丁烷异丁烷 思考思考: :根据碳、氢原子形成共价键的特征，我们根据碳、氢原子形成共价键的特征，我们来预测组成为来预测组成为C C4 4H H1010可能的分子结构，书写可能的分子结构，书写其结构式。其结构式。 一、同分异构现象二、同分异构体化合物具有相同的分子式，但具有不同化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，称做结构的现象，称做同分异构现象同分异构现象。分子式分子式相同而相同而结构结构不同的化合物不同的化合物互称为互称为同分异构体同分异构体。问

9、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? ?共同点：分子式 不同点：结构同分异构问题问题1:1:对比两个模型对比两个模型, ,分析它们的异同分析它们的异同? ?物质物质正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷熔点熔点/138.4159.6沸点沸点/0.511.7液态密度液态密度/gcm-30.57880.557结论：结论： 物质的物质的结构决定性质，性质体现结构结构决定性质，性质体现结构同分异构体间的物理性质差异同分异构体间的物理性质差异分子式分子式C2H6OC2H6O球棍模球棍模型型结构式结构式名称名称乙醇乙醇二甲醚二甲醚沸点沸点7823C C2 2H H6 6O O1.1.关于同分

10、异构体的叙述正确的是关于同分异构体的叙述正确的是A. A. 相对分子质量相同而结构不同的化合物相对分子质量相同而结构不同的化合物互称为同分异构体互称为同分异构体B. B. 化学式相同而结构不同的化合物互称为化学式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体同分异构体C. C. 同分异构体之间由于分子组成相同，所同分异构体之间由于分子组成相同，所以它们的性质相同以它们的性质相同D. D. 互为同分异构体的两种物质可能含有不互为同分异构体的两种物质可能含有不同的元素同的元素？性质性质碳原子数碳原子数不确定不确定: :有机物中可含一个有机物中可含一个碳原子碳原子, ,也可含成千上万个碳原子。也可含成千上万

11、个碳原子。成键成键多样化多样化: :碳原子之间可有碳碳单碳原子之间可有碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键，有链状也键、碳碳双键、碳碳叁键，有链状也可有环状结构。可有环状结构。同分异构现象同分异构现象大量存在。大量存在。思考_有机物种类繁多的原因：有机物种类繁多的原因：1.1.同种元素有不同的同种元素有不同的核素核素同位素；同位素；2.2.同种元素可以形成不同的同种元素可以形成不同的单质单质同素同素异形现象；异形现象；3.3.同种元素可以和不同的元素形成不同的同种元素可以和不同的元素形成不同的化合物：氯化钠和氢氧化钠；化合物：氯化钠和氢氧化钠；4.4.同种元素可以与其它同种元素形成比例同种元素可以与其

12、它同种元素形成比例不同的化合物：氧化钠和过氧化钠；不同的化合物：氧化钠和过氧化钠；5.5.分子式相同的分子式相同的化合物化合物存在同分异构现象。存在同分异构现象。 课堂小结课堂小结 物质世界丰富多彩原因很多：物质世界丰富多彩原因很多：同位素同位素同素异形体同素异形体异同异同研究对象研究对象性质差异性质差异常见实例常见实例同位素、同素异形体与同分异构体的比较同位素、同素异形体与同分异构体的比较同：质子数相同同：质子数相同异：中子数或质异：中子数或质量数不同量数不同同：元素相同同：元素相同异：结构不同异：结构不同同：分子式相同同：分子式相同异：结构不同异：结构不同原子原子单质单质化合物化合物化学性

13、质几乎化学性质几乎完全相同完全相同物理性质差别物理性质差别大，化学性质大，化学性质稍有差别稍有差别物理性质和化物理性质和化学性质均有较学性质均有较大差别大差别1H、2H、3H35Cl、37Cl金刚石、石墨金刚石、石墨O3 、O2红磷、白磷红磷、白磷正丁烷和异丁烷正丁烷和异丁烷 二甲醚和乙醚二甲醚和乙醚同分异构体同分异构体2.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 13CH3CHCH2

14、CH3CH3CH3 CCH3CH3CH3ABC、 D3.有下列各组物质：有下列各组物质：A、水银和汞、水银和汞 B、35Cl和和37Cl C、红磷和白、红磷和白磷磷 D、金刚石与石墨、金刚石与石墨 E、 氯水和液氯氯水和液氯F、 和和（1）互为同位素的是）互为同位素的是_（2）互为同分异构的是）互为同分异构的是_（3）互为同素异形体的是）互为同素异形体的是_（4）属于同一物质的是）属于同一物质的是_CH3CCHOHHCH3CCH3OBAC、DE、F5.5.下列各种微粒中：下列各种微粒中：H H2 2O O、 H H2 2O O2 2 、D D2 2O O ；H H、D D、T T；2 2C C

15、、 1313C C ； 金刚石、石墨金刚石、石墨 ； 乙醇、二甲醚，乙醇、二甲醚，属于同位素的是属于同位素的是 ，属于同素异形体的是属于同素异形体的是 ，属于同分异构体的是属于同分异构体的是 。H H、D D和和T T，1212C C和和 1313C C金刚石和石墨金刚石和石墨二甲醚和乙醇二甲醚和乙醇4.下列化学式中，只表示一种物质的是下列化学式中，只表示一种物质的是( )A. C B.CH4 C.C2H6O D.C4H10B6、红磷和白磷在一定的条件下可以相互化，、红磷和白磷在一定的条件下可以相互化，这一变化属于这一变化属于( )物理变化化学变化物理变化化学变化氧化还原反应非氧化还原反应氧化还原反应非氧化还原反应7、能够证明红磷和白磷是同素异形体的条件是、能够证明红磷和白磷是同素异形体的条件是( )（）红磷和白磷中含有相同的元素）红磷和白磷中含有相同的元素（）红磷和白磷燃烧都生成无氧化二磷（）红磷和白磷燃烧都生成无氧化二磷（）红磷和白磷都可以与氯气反应（）红磷和白磷都可以与氯气反应（4 4）红磷和白磷在一定条件下可以相互转化）红磷和白磷在一定条件下可以相互转化（5 5）红磷和白磷的着火