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文档简介
1、.第三单元从微观构造看物质的多样性第1课时同素异形现象与同分异构现象学习目的:1.以碳元素、氧元素的几种单质为例,认识同素异形现象。2.以正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚为例,认识有机物的同分异构现象。3.认识物质多样性与微观构造的关系,学会同素异形体、同分异构体的判断方法。自 主 预 习·探 新 知一、同素异形现象1同素异形现象碳单质有金刚石、石墨、富勒烯包括C60、C70和单层或多层的纳米碳管等。同一种元素可以形成几种不同的单质的现象称为同素异形现象。2同素异形体具有同素异形现象的不同单质互称为该元素的同素异形体。3常见的同素异形体1碳元素的同素异形体单质构造特征主要性质主要用处金刚
2、石每个碳原子与相邻的4个碳原子以共价键结合,形成空间网状构造无色透明,有光泽、硬度大装饰品,切割玻璃、花岗岩,做勘探钻头等石墨层状构造,层内碳原子间以共价键结合,每一层内碳原子排列成平面六边形,一个个六边形排列成平面网状构造,层间碳原子间存在分子间作用力灰黑色,质地较软,能导电可做光滑剂和电极等C60由60个碳原子形成的封闭笼状分子,形似足球,人们又称它为“足球烯2氧元素的同素异形体单质O2O3性质无色无味气体淡蓝色气体,有鱼腥味,氧化性极强构造臭氧分子和氧气分子中氧原子的个数和氧原子的成键方式不同互相转化3O22O33磷元素的同素异形体单质白磷红磷性质蜡状固体,有剧毒。白磷在空气中能自燃,应
3、保存在冷水中红棕色固体,在空气中能稳定存在,在加热或点燃时也能燃烧构造白磷分子和红磷分子中磷原子的个数和磷原子的成键方式不同微点拨:同素异形体之间的转化是化学变化,但不是氧化复原反响。二、同分异构现象1同分异构现象和同分异构体2实例1正丁烷和异丁烷物理性质不同,化学性质几乎一样。2乙醇和二甲醚物理性质不同,化学性质不同。根底自测1判断正误正确的打“,错误的打“×112C、14C互为同素异形体。2碳单质的同分异构体有金刚石、石墨、C60。3CH3CH=CH2与互为同分异构体。4同分异构体化学性质一定一样。【答案】1×2×34×2以下说法正确的选项是A红磷转
4、化为白磷发生了氧化复原反响B石墨导电,金刚石不导电,故二者不是同素异形体CO2和O3分子式不同,但构造一样DS2、S4、S8都是硫的同素异形体D同素异形体之间的转化为非氧化复原反响,A错误;同素异形体的物理性质一般不同,B错误;O2和O3的构造不同,C错误;S2、S4、S8均为硫元素的不同单质,它们互为同素异形体。3以下各组物质中,两者互为同分异构体的是CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2ONH4CNO与CONH22CH3CH2OH和CH3OCH3H2O和H2OABCDB互为同分异构体的物质的分子式一样,其相对分子质量也一样;互为同分异构体的物质构造不同,但其化学性质可
5、能相似。合 作 探 究·攻 重 难同素异形体的判断背景材料澳大利亚研究人员开发出被称为第五形态的固体碳,这种新的碳构造称作纳米泡沫,它的外形类似海绵,密度极小,并且有磁性。考虑交流1纳米泡沫碳与金刚石之间是什么关系?【提示】纳米泡沫碳与金刚石是碳元素形成的不同单质,二者互为同素异形体。2同素异形体之间物理性质和化学性质是否一样?同素异形体之间的互相转化是化学变化还是物理变化?【提示】同素异形体物理性质不同,化学性质可能相似。同素异形体之间的转化属于化学变化。同素异形体的理解1同素异形体是指单质,不是指同位素和核素,也不是指化合物。2互为同素异形体的不同单质是由同一种元素形成的,构成它
6、们的原子的核电荷数一样,中子数可以一样,也可以不一样。3产生同素异形现象的原因:构成分子的原子个数不同。如氧气O2和臭氧O3。晶体中原子的排列方式不同。如金刚石和石墨。4由于分子构成或晶体构造不同,导致它们的性质存在区别,即物理性质差异很大,而化学性质有些相似,有些相差很大,但是存在活泼性的差异。如:金刚石硬度很大、不能导电,而石墨硬度较小,层与层之间能滑动、导电性能好;石墨的化学性质较金刚石活泼,但两者化学性质相似与O2反响、具有复原性等。同分异构体的判断背景材料考虑交流1怎样正确理解同分异构体?【提示】“同分是指分子式一样,“异构是指构造不同,“体是指化合物。2相对分子质量相等构造不同的两
7、种物质是否为同分异构体?【提示】相对分子质量相等,分子式并不一定一样如N2、CO、C2H4,不一定是同分异构体。同分异构体概念的理解1分子式一样同分异构体的相对分子质量必一样,反之不成立。如NO和C2H6。不一定属于同一类物质。如与CH2=CHCH3。2构造不同原子或原子团的连接顺序不同。原子的空间排布不同。当 堂 达 标·固 双 基题组1同素异形体的分析判断1以下六组物质互为同素异形体的是16O2和18O2H2SiO3和H4SiO4O2和O3H2O和H2O2金刚石、石墨和C60红磷和白磷A只有B只有C只有D只有B2白磷在高压下隔绝空气加热后急速冷却,可得钢灰色固体黑磷,其转化过程如
8、下:白磷黑磷,黑磷性质稳定,构造与石墨相似。以下表达正确的选项是A黑磷与白磷互为同位素B黑磷能导电C白磷转化为黑磷是物理变化D黑磷能在空气中自燃B黑磷也是磷元素组成的单质,A错误;黑磷构造与石墨相似,类比石墨的导电性,B正确;白磷、黑磷是不同的物质,C错误;黑磷性质稳定,D错误。同素异形体的理解1同素异形体有两个“一样和三个“不同组成元素一样,同为单质;构造不同,不同种物质,性质不同。2同素异形体的性质差异是由物质构造的差异所决定的。3同素异形体之间的转化是化学变化,但不是氧化复原反响。题组2同分异构体的理解与判断3正丁烷和异丁烷互为同分异构体的根据是A具有相似的化学性质B具有一样的物理性质C
9、分子具有一样的空间构造D分子式一样,但分子内碳原子的结合方式不同D4以下各对物质中属于同分异构体的是CA项,两原子属于同位素;B项,两物质属于同素异形体;C项,两物质的分子式一样,构造不同,属于同分异构体;D项,两种物质的分子式一样,构造也一样各原子的连接顺序和排列方式均一样,它们属于同一种物质。题组3同素异形体、同分异构体、同位素辨析5以下物质之间的互相关系错误的选项是ACH3CH2NO2和H2NCH2COOH互为同分异构体BO2和O3互为同素异形体CH和T互为同位素D冰和干冰为同一种物质D1互为同素异形体的是_。2互为同位素的是_。3互为同分异构体的是_。4同一种物质的是_。【解析】同素异形体是由同种元素组成的不同种单质,O2和O3、石墨和足球烯属于同素异形体;
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