苏教版化学必修2 专题1从微观结构看物质的多样性1 同素异形体的概念及判断方法学案

1、高中化学同素异形体的概念及判断方法一、考点突破知识点考纲要求题型说明同素异形现象同素异形体1. 从同素异形现象认识物质的多样性；2. 能根据同素异形体的定义判断同素异形体。选择题填空题同素异形体是同一元素形成多种单质的现象的原因，这些事实是形成物质多样性的原因，同时高考命题也常有涉及。二、重难点提示重点：同素异形体的判断。难点：O3的性质和金刚石、石墨、C60的微观结构。考点一：同素异形现象和同素异形体考点二：常见的同素异形体1. 碳的同素异形体（1）碳的同素异形体：金刚石、石墨、富勒烯（包括C60、C70和纳米碳管）。（2）物理性质 金刚石石墨颜色 无色透明 灰

2、黑色熔点很高很高导电性 不导电 导电（3）化学性质：几乎相同。（4）金刚石、石墨、C60的结构差异。 金刚石石墨C60结构模型结构特点每个C原子与相邻的4个碳原子以共价键结合，形成空间网状结构。属层状结构。层内C原子以共价键结合，每一层内C 原子排成平面六边形，形成平面网状结构，层间存在分子间作用力。由60个C原子形成封闭笼状分子，形似足球，又称“足球烯”。思考：氕、氘、氚形成的氢气单质互称为同素异形体吗？提示：不是。因为形成的H2结构相同，性质相同。【核心归纳】同素异形体特点：（1）同种元素；（2）不同种单质；（3）化学性质相似；（4）结构不同。2. 氧的同素异

3、形体（1）O2、O3是氧元素的同素异形体。（2）物理性质 O2O3颜色 无色 淡蓝色沸点O2<O3气味 无味 鱼腥味（3）化学性质化学性质相似，均有氧化性，但O3氧化性更强。相互转化：在放电或紫外线照射时O2能转化为O3，化学方程式为：3O22O3。3. 磷的同素异形体（1）红磷、白磷是磷的同素异形体。（2）性质比较白磷红磷颜色状态 白色或黄色蜡状固体红棕色粉末状固体溶解性不溶于水，易溶于CS2不溶于水，也不溶于CS2分子结构正四面体链状结构毒性剧毒无毒着火点40240燃烧自燃加热燃烧保存方法 少量可保存在水里，大量密封保存与密封保存（易

4、发生缓慢氧化，生产易吸水的氧化物）【随堂练习】（双选）下列叙述正确的是（）A. 由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物B. 金刚石和石墨具有相同的化学组成C. 石墨转变为金刚石不属于化学变化D. C60是新发现的一种碳的单质解析：本题考查同素异形体的概念以及转化关系。由同种元素形成的物质不一定是一种物质，因此，由同种元素形成的物质可能是纯净物，也可能是混合物。由碳元素组成的单质有石墨、金刚石和富勒烯等。若将它们混合在一起，则该物质虽为只含碳元素的单质，但属于混合物，故A项错。石墨和金刚石都是碳元素形成的碳的不同单质，但二者的化学组成相同，都是由碳元素组成，所以B对。石墨和金刚石的物理性质不相同而

5、化学性质也不尽相同，因而是两种物质，石墨转化为金刚石是化学变化，故C项错。C60只含有一种元素，故是单质，D对。答案：BD例题1 （高一检测）白磷是一种非常活泼的非金属单质，常温下在空气中能自燃。白磷在高压下隔绝空气加热后急速冷却，可得灰黑色固体黑磷，其转化过程如下：白磷黑磷，黑磷性质稳定，结构与石墨相似。下列叙述正确的是（）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思路分析：A项，黑磷与白磷均为磷元素的不同单质，二者互为同素异形体；B项，根据题给信息知黑磷结构与石墨相似，故性质相似，即能导电；C项，白磷转化为黑磷为不同物质之间的转化，属于

6、化学变化；D项，黑磷性质稳定，在空气中不自燃。答案：B例题2 下列物质中互为同素异形体的是（ ）A. O2和O3 B. H2O和D2OC. H2和HD D. 红磷和白磷思路分析：本题应从同素异形体的概念着手。有同学易错选C，C中是同一物质。同素异形体中原子的结构方式数目有所不同。答案：AD例题3 下列各项描述的结论正确的是 （） 描述结论A.由同种元素组成的物质一定是纯净物正确B.科学家最近合成了一种新型的化合物N4正确C.红磷转化为白磷是物理变化错误D.纳米泡沫碳和金刚石是同素异形体错误思路分析：氧气和臭氧都是由氧元素组成的单质，它们的混合气体属于混合物，A错；N4只含有一种元素，是一种新单质，不属于化合物，B错；红磷和白磷属于同素异形体，同素异形体之间的转化均是化学变化，C的判断正确；纳米泡沫碳和金刚石是由碳元素组成的不同种单质，互为同素异形体结论错误。答案：C【易错指津】正确理解同素异形现象1. 产生同素异形现象的原因： 组成分子的原子个数不同，如氧气（O2）和臭氧（O3）。 晶体中原子的成键方式和排列方式不同，如金刚石和石墨。2. 同素异形体的“同”、“异”的含义： “同”指元素相同； “异”指形成单质不同，