高中化学必修二同素异形现象和同分异构现象

同素异形现象与同分异构现象

人类已发现的元素仅100多种，而这些种类有限的元素却构成数千万种不同的物质，请说出你所知道的原因？知识回顾金刚石石墨物理性质化学性质无色透明，坚硬灰黑色，质软、润滑、导电性感受生活金刚石石墨常温下具有稳定性，高温下具有可燃性和还原性追根寻源金刚石石墨为什么同种元素组成的不同种单质的物理性质相差这么大呢？C请描述出两者的微观结构有哪些差异？金刚石中每个碳原子与相邻的4个碳原子以共价键结合，形成空间网状结构。石墨是层状结构，层内原子以共价键结合，层间碳原子存在分子间作用力。

纳米碳管的发现

1991年，日本科学家饭岛博士

。在对石墨进行电弧放电实验时，发现了有单层、多层石墨卷曲而成的碳纳米碳管。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1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的笼状“纤维”，内部是空的，外部直径只有几到几十纳米，轻而结实。用途：防弹背心，锂电池的电极，可做成地球-月球乘人的电梯等。科技前沿C60的发现

1985年，科学家克鲁托、斯莫利、柯尔，通过激光照射石墨实验，发现碳新型单质C60分子。并在建筑设计师富勒设计球形建筑的启发下，绘制出由20个正六边形和12个正五边形构成的“笼状”分子结构，并把它命名为“富勒烯”，因分子结构形似足球，又称为“足球烯”。1996年三人因此获诺贝尔化学奖。拓展视野2C60结构（1）空心笼结构“包裹”一些金属离子，制成超导材料。（2）空心笼结构“包容”一些治疗癌症放射性元素药物，减少对人体的伤害。（3）不损坏结构基础上，吸附和放出电子，制成高效化学电池。（4）…科技前沿“笼状”分子应用研究

随着研究的深入，一系列碳的“笼状”的富勒烯被科学界发现并制得，其中有C28、C32、C50、C70、C84、C240、C500等。开创了一个全新碳“笼状”分子应用研究新领域。1、这些“笼状”物质、纳米碳管与金刚石、石墨是什么关系？问题思考一、同素异形现象第三单元从微观结构看物质的多样性同素异形现象：同一种元素形成几种不同单质的现象。同素异形体：同一种元素形成几种不同的单质互称为该元素的同素异形体。C元素的同素异形体有：金刚石、石墨、C60，O元素的同素异形体有：O2、O3，P元素的同素异形体有：红磷、白磷请列举出你所熟知的同素异形体：实例1：氧元素的不同单质2、氧气与臭氧的性质比较：1、氧气与臭氧的分子结构：物质化学式气体颜色气味氧化性臭氧O3氧气O2无色无味强淡蓝色鱼腥味极强氧气O2臭氧O33、氧气与臭氧之间的转化

3O2==2O3

一定条件白磷与红磷的性质对比

红磷白磷色态红棕色粉末固体白色蜡状固体

毒性无毒有剧毒稳定性稳定存在易自燃保存

转化红磷

白磷一般试剂瓶少量保存在水中隔绝空气加热到260℃隔绝空气加热到416℃迅速冷却

实例2：小结：同素异形现象1、同素异形体的概念：

2、同素异形体间性质异同3、同素异形体的成因4、同素异形体间的相互转化同一种元素形成的几种不同的单质。物理性质有较大差异,化学性质基本相同原子间排列方式或成键方式不同属于化学变化

交流讨论：观察下图中两种球棍模型，画出它们的结构式，比较异同点。CCCCHHHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHH

一、同分异构现象二、同分异构体化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，称做同分异构现象。分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。问题2: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1:对比两个模型,分析它们的异同?物质正丁烷异丁烷熔点/℃—138.4—159.6沸点/℃—0.5—11.7液态密度/g·cm-30.57880.557结论：物质的结构决定性质，性质体现结构同分异构体间的物理性质差异分子式C2H6OC2H6O球棍模型结构式名称沸点C2H6O乙醇二甲醚78℃－23℃⑴碳原子数不确定:有机物中可含一个碳原子,也可含成千上万个碳原子。⑵成键多样化:碳原子之间可有碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键，有链状也可有环状结构。⑶同分异构现象大量存在。讨论：有机物种类繁多的原因有哪些？比较同素异形体、同分异构体、同位素三个概念同素异形体同分异构体同位素相同点不同点研究对象实例同一种元素组成结构不同分子式相同分子结构不同质子数相同的同种元素中子数不同单质化合物原子O2与O3白磷与红磷11H、12H、13H正丁烷与异丁烷、二甲醚与乙醚1.有下列各组物质:A、6C与6CB、金刚石与石墨C、乙醇与二甲醚D、（1）互为同位素的是________（2）互为同素异形体的是________（3）互为同分异构体的是________1213CH3CHCH2CH