同素异形体和同分异构体课件

同素异形体和同分异构体1、同种元素形成的单质一定是同一种物质吗?？2、种类有限的元素构成数不清的物质，你们知道哪种元素形成的物质种类最多吗？碳－－生命的基础元素碳在地壳中的含量只占0.087%。但含碳元素的单质和化合物达到90%以上。它们在国民经济和我们日常生活里占有非常重要的地位。世界最大的绿色钻石41克拉（8.2克）

世界最大的有色钻石407.48克拉（81.50克）(1克拉=200毫克=0.2克)铅笔（石墨）钻石（金刚石）都是碳元素的单质碳元素的单质金刚石石墨金刚石石墨组成元素颜色状态硬度熔点导电性用途无色透明，有光泽灰黑色，不透明天然最硬物质金刚石与石墨的比较：碳元素铅笔芯H.B电极润滑剂装饰品切割玻璃、大理石钻探机钻头导电不导电很高很高最软矿物之一思考：金刚石和石墨的物理性质为什么不一样？（在硬度和导电性方面有很大的差异）

金刚石和石墨物理性质的差异，主要是由于碳原子排列结构的不同引起的

金刚石晶体中形成空间网状结构，原子间的作用力很强。石墨是层状结构，层内为正六边形的网状结构，层间分子间作用力弱，所以层与层间易滑动分子式相同，结构不同的化合物2、Fe2O3和Fe3O4的组成元素完全相同，它们是同素异形体吗？纳米碳管材料管道多,表面积大,吸附能力强按照碳、氢原子形成共价键的特征，画出组成为C4H10的有机化合物的分子结构式。纳米碳管的发现也给材料化学的研究带来了新的变革。碳还有其他的同素异形体吗？金刚石晶体中形成空间网状结构，原子间的作用力很强。（1）碳原子：能形成四个共价键纳米碳管的发现也给材料化学的研究带来了新的变革。（包括C60、C70和纳米碳管等）有没有可能把廉价的石墨转变为昂贵的金刚石呢？同分异构体中，分子式相同，相对分子质量？金刚石晶体中形成空间网状结构，原子间的作用力很强。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”。相对分子质量相同的化合物互为同分异构体吗？金刚石与石墨都是由同种元素(C)所形成的不同的单质，这种现象称为？金刚石和石墨互称为？？同一种元素形成的不同单质。一、同素异形现象1、同素异形现象：同种元素形成多种不同单质

的现象。2、同素异形体：注意：（1）同种元素；（2）不同单质；（3）结构不同。

有没有可能把廉价的石墨转变为昂贵的金刚石呢？石墨转变为金刚石工业上利用高温（1273K），高压（5X106~8X106kPa）以Co或Ni为催化剂，将石墨转变为金刚石，大量生产人造金刚石。人们还利用爆炸产生的压力由石墨制得金刚石微晶。3、同素异形体间的转换：其中C60是60个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球，故称之为“足球烯”）富勒烯：固态碳的第三种结构形式，三维空心球状结构。（包括C60、C70和纳米碳管等）碳还有其他的同素异形体吗？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1C60结构随着研究的深入，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。问题思考（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”分子应用研究有没有可能把廉价的石墨转变为昂贵的金刚石呢？C同分异构体D同种物质但含碳元素的单质和化合物达到90%以上。（包括C60、C70和纳米碳管等）同素异形体的物理性质不同（空间结构不同）同分异构体中，分子式相同，相对分子质量？2、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.相对分子质量相同的化合物互为同分异构体吗？2、Fe2O3和Fe3O4的组成元素完全相同，它们是同素异形体吗？纳米碳管的发现也给材料化学的研究带来了新的变革。红磷白磷3、1H与1H互为什么关系？同一种元素形成的不同单质。（着火点是240℃）。（包括C60、C70和纳米碳管等）碳纳米管的发现

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2其他元素有没有存在同素异形体？？如：O2和O3，红磷和白磷等。臭氧与氧气的性质对比氧气臭氧元素组成分子式通常状态气味化学性质分子结构：相互转化氧元素O2O3无色气体淡蓝色气体无味有鱼腥味氧化性较氧气更强有氧化性3O2放电2O3臭氧层空洞的扩大臭氧的用途

臭氧可用于漂白和消毒。某些染料受到臭氧的强烈氧化作用会褪色，臭氧可以杀死许多细菌，因此，它是一种很好的脱色剂和消毒剂。臭氧发生器臭氧空气除味机高压电机和复印机在工作时，也会产生臭氧。因此，这些地方要注意通风，保持空气流通。资料空气中的微量臭氧能刺激中枢神经，加速血液循环，令人产生爽快和振奋的感觉，但当空气中臭氧的含量超过10－5%（体积分数）时，就会对人体、动植物，以及其他暴露在空气中的物质造成危害。隔绝空气加热到260℃红磷白磷隔绝空气加热到416℃迅速冷却

白磷：

白色或浅黄色蜡状固体，剧毒。在空气中能自燃（着火点是40OC），应保存在冷水中。红棕色粉末，无毒，在空气中能稳定存在。（着火点是240℃）。红磷：拓展视野白磷：

红磷：拓展视野同素异形体和同分异构体但含碳元素的单质和化合物达到90%以上。如：H3PO4和H2SO4有没有可能把廉价的石墨转变为昂贵的金刚石呢？同分异构体中，分子式相同，相对分子质量？有没有可能把廉价的石墨转变为昂贵的金刚石呢？碳还有其他的同素异形体吗？CC60在纯氧中充分燃烧生成CO2如：H3PO4和H2SO4纳米碳管的发现也给材料化学的研究带来了新的变革。（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。A同位素B同素异形体C同分异构体D同种物质（3）以上两个分子结构有何差异？相对分子质量相同的化合物互为同分异构体吗？思考：根据以上同素异形体的学习，请归纳小结：同素异形体之间，什么性质相同？什么性质不同？为什么？同素异形体的化学性质基本相同（由同种元素形成的单质）（2）氧气和臭氧都具有强氧化性，臭氧的氧化性更强。同素异形体的物理性质不同（空间结构不同）同素异形体之间转化（3）思考：1、钠原子(Na)和钠离子(Na+)都是同一种元素－钠元素形成的，它们是同素异形体吗？2、Fe2O3和Fe3O4的组成元素完全相同，它们是同素异形体吗？3、1H与1H互为什么关系？21同素异形体与同位素的比较同素异形体同位素定义研究对象常见实例同一种元素形成的不同单质质子数相同、中子数不同的原子单质原子1H、2H、3H35Cl、37Cl金刚石、石墨下图各含碳化合物分子中每个碳原子和氢原子分别能形成几个共价键?碳原子之间是怎样连接的?观察与思考：

（2）碳原子与碳原子能够通过一对、两对或三对共用电子对相结合，分别构成碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键，还可以是碳链、碳环。碳、氢原子的成键方式：（1）碳原子：能形成四个共价键氢原子：只能形成一个共价键按照碳、氢原子形成共价键的特征，画出组成为C4H10的有机化合物的分子结构式。你可以画出几种不同的分子结构式？活动与探究分子式C4H10C4H10球棍模型结构式名称正丁烷异丁烷沸点－0.5℃－11.7℃1、同分异构现象:

化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做分子式相同而结构不同的化合物互称为2、同分异构体:二、同分异构现象同分异构现象。同分异构体。同：分子式相同不同：结构不同、属不同化合物、性质不同

同分异构体中，分子式相同，相对分子质量？？

相对分子质量相同的化合物互为同分异构体吗？如：H3PO4和H2SO4相同不是

观察下面的分子结构模型（其中绿色小球代表C，红色小球代表H，浅黄绿色代表O）：（1）根据分子结构模型写出结构式。（2）写出分子式。（3）以上两个分子结构有何差异？（4）判断两者是同分异构体吗？观察与思考16O、17O、18OD.（包括C60、C70和纳米碳管等）③CH3CH2CHCH3和CH3CCH3同素异形体的物理性质不同（空间结构不同）如：H3PO4和H2SO4开创了一个全新碳“笼状”分子应用研究新领域。1996年三人因此获诺贝尔化学奖。（着火点是240℃）。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”。质子数相同、中子数不同的原子1、近年来，科学家发现一种新的由碳元素组成的物质，化学式为C60，下列说法中错误的是()纳米碳管材料管道多,表面积大,吸附能力强分子式相同，结构不同的化合物2、Fe2O3和Fe3O4的组成元素完全相同，它们是同素异形体吗？A同位素B同素异形体分子式C2H6OC2H6O球棍模型结构式名称乙醇二甲醚沸点78℃－23℃请判断下列各组物质之间的关系①1H与2H②红磷与白磷③CH3CH2CHCH3和CH3CCH3④金刚石与C70⑤水银与汞⑥乙醇与二甲醚⑦O2与O3CH3CH3CH3同位素同素异形体同分异构体概念对象相同点不同点举例相近概念的比较质子数相同、中子数不同的原子同一种元素形成的不同单质分子式相同，结构不同的化合物原子单质化合物质子数元素种类分子式中子数结构结构12C、13CO2、O3乙醇和二甲醚同素异形体的化学性质基本相同C同分异构体D同种物质你可以画出几种不同的分子结构式？你可以画出几种不同的分子结构式？同素异形体和同分异构体金刚石晶体中形成空间网状结构，原子间的作用力很强。但含碳元素的单质和化合物达到90%以上。（着火点是240℃）。金刚石与石墨的比较：AC60由分子构成下图各含碳化合物分子中每个碳原子和氢原子分别能形成几个共价键?碳原子之间是怎样连接的?臭氧CC60在纯氧中充分燃烧生成CO2同素异形体的化学性质基本相同（在硬度和导电性方面有很大的差异）D随堂练习1、近年来，科学家发现一种新的由碳元素组成的物质，化学式为C60，下列说法中错误的是()AC60由分子构成BC60和石墨、金刚石都是碳的同素异形体CC60在纯氧中充分燃烧生成CO2DC60的摩尔质量为7202、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.下列说法错误的是()A.纳米碳管是一种新型的有机化合物B.纳米碳管材料中含离子键C.纳米碳管材料管道多,表面积大,吸附能力强D.纳米碳管在常温下化学性质稳定.AB随堂练习3、判断下面哪些是同素异形体（），哪些是同位素（）A.红磷、白磷B.水、重水C.16O、17O、18OD.金刚石、石墨随堂练习ADC4、据报道，最近科学家在宇宙中发现了H3分子，则H2和H3属于