同素異形現(xiàn)象與同分異構(gòu)現(xiàn)象

1、同素異形現(xiàn)象與同分異構(gòu)現(xiàn)象同素異形現(xiàn)象與同分異構(gòu)現(xiàn)象金剛石金剛石石石 墨墨性質(zhì)性質(zhì)堅(jiān)硬堅(jiān)硬質(zhì)軟、潤滑質(zhì)軟、潤滑感受生活感受生活金剛石金剛石石墨石墨追根尋源追根尋源金剛石金剛石石墨石墨兩者性質(zhì)差異的原因是什么？兩者性質(zhì)差異的原因是什么？ 閱讀思考閱讀思考（1 1）兩者的微觀結(jié)構(gòu)有哪些差異？）兩者的微觀結(jié)構(gòu)有哪些差異？（2 2）結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)中性質(zhì)有什么聯(lián)系？）結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)中性質(zhì)有什么聯(lián)系？C C同素異形現(xiàn)象同素異形現(xiàn)象同素異形體同素異形體同一種元素同一種元素形成幾種形成幾種不同單質(zhì)不同單質(zhì)的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。同一種元素同一種元素形成幾種形成幾種不同的不同的單質(zhì)單質(zhì)互稱為該互稱為該元素的同素異形體。元素的同

2、素異形體。概括總結(jié)概括總結(jié) 納米碳管的發(fā)現(xiàn)納米碳管的發(fā)現(xiàn) 19911991年，日本科學(xué)家飯島博士年，日本科學(xué)家飯島博士 。在對。在對石墨進(jìn)行電弧放石墨進(jìn)行電弧放電實(shí)驗(yàn)電實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了有時(shí)，發(fā)現(xiàn)了有單層、多層單層、多層石墨卷曲而成的石墨卷曲而成的碳納米碳碳納米碳管管。納米碳管的發(fā)現(xiàn)也給材料化學(xué)的研究帶來了新的變革。納米碳管的發(fā)現(xiàn)也給材料化學(xué)的研究帶來了新的變革。 拓展視野拓展視野1 1納米碳管結(jié)構(gòu)模型納米碳管結(jié)構(gòu)模型 它是石墨中一層或若干層碳原子卷曲而成它是石墨中一層或若干層碳原子卷曲而成的籠狀的籠狀“纖維纖維”，內(nèi)部是空的，外部直徑只有，內(nèi)部是空的，外部直徑只有幾到幾十納米，輕而結(jié)實(shí)。幾到幾十

3、納米，輕而結(jié)實(shí)。用途用途：防彈背心，鋰電池的電極，防彈背心，鋰電池的電極， 可做成地球可做成地球- -月球乘人的電梯等。月球乘人的電梯等?？萍记把乜萍记把?C C6060的發(fā)現(xiàn)的發(fā)現(xiàn) 19851985年，科學(xué)家克魯托、斯莫利、柯年，科學(xué)家克魯托、斯莫利、柯爾，通過爾，通過激光照射石墨實(shí)驗(yàn)激光照射石墨實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)碳，發(fā)現(xiàn)碳新型新型單質(zhì)單質(zhì)C C6060分子分子。并在建筑設(shè)計(jì)師富勒設(shè)計(jì)球。并在建筑設(shè)計(jì)師富勒設(shè)計(jì)球形建筑的啟發(fā)下，繪制出由形建筑的啟發(fā)下，繪制出由2020個(gè)正六邊形個(gè)正六邊形和和1212個(gè)正五邊形構(gòu)成的個(gè)正五邊形構(gòu)成的“籠狀籠狀”分子結(jié)構(gòu)，分子結(jié)構(gòu)，并把它命名為并把它命名為“富勒烯富勒烯

4、”，因分子結(jié)構(gòu)形，因分子結(jié)構(gòu)形似足球，又稱為似足球，又稱為“足球烯足球烯”。19961996年三人年三人因此獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)因此獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 。拓展視野拓展視野2C C6060結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 隨著研究的深入，一系列碳的隨著研究的深入，一系列碳的“籠狀籠狀”的的富勒烯富勒烯被科學(xué)界被科學(xué)界發(fā)現(xiàn)并制得，其中有發(fā)現(xiàn)并制得，其中有C C2828、C C3232、C C5050、C C7070、C C84 84 、C C240 240 、C C500500等。等。開創(chuàng)了一個(gè)全新碳開創(chuàng)了一個(gè)全新碳“籠狀籠狀”分子應(yīng)用研究新領(lǐng)域。分子應(yīng)用研究新領(lǐng)域。1 1、這些、這些“籠狀籠狀”物質(zhì)與金剛石、石墨是什么關(guān)系？物質(zhì)

5、與金剛石、石墨是什么關(guān)系？2 2、空心空心“籠狀籠狀”結(jié)構(gòu)的富勒烯可能會(huì)有哪些用途？結(jié)構(gòu)的富勒烯可能會(huì)有哪些用途？問題思考問題思考（1 1）空心籠結(jié)構(gòu)）空心籠結(jié)構(gòu)“包裹包裹”一些金一些金屬離子，制成屬離子，制成超導(dǎo)材料超導(dǎo)材料。（2 2）空心籠結(jié)構(gòu)）空心籠結(jié)構(gòu)“包容包容”一些治一些治療癌癥放射性元素療癌癥放射性元素藥物藥物，減少對，減少對人體的傷害。人體的傷害。（3 3）不損壞結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，吸附和）不損壞結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，吸附和放出電子，制成高效化學(xué)放出電子，制成高效化學(xué)電池電池。（4 4）科技前沿科技前沿“籠狀籠狀”分子應(yīng)用研究分子應(yīng)用研究化學(xué)史話化學(xué)史話 18451845年瑞士化學(xué)家馬里納，對純年

6、瑞士化學(xué)家馬里納，對純凈的凈的O O2 2進(jìn)行進(jìn)行放電實(shí)驗(yàn)放電實(shí)驗(yàn)，獲得了一種，獲得了一種新的氣體，并把它叫做新的氣體，并把它叫做臭氧臭氧。后來。后來化學(xué)家拉登堡確定了臭氧的化學(xué)式化學(xué)家拉登堡確定了臭氧的化學(xué)式為為O O3 3，并確定其結(jié)構(gòu)。，并確定其結(jié)構(gòu)。氧氣氧氣O O2 2臭氧臭氧O O3 3物質(zhì)物質(zhì)化學(xué)式化學(xué)式氣體顏色氣體顏色氣味氣味氧化性氧化性臭氧臭氧O O3 3氧氣氧氣O O2 2無色無色無味無味強(qiáng)強(qiáng)觀察與思考觀察與思考淡藍(lán)色淡藍(lán)色魚腥味魚腥味極強(qiáng)極強(qiáng)彈性硫彈性硫單斜硫單斜硫C5H12C5H12(1)(2)(3)觀察與思考觀察與思考下列各組是同素異形體嗎？下列各組是同素異形體嗎？白磷

7、和紅磷白磷和紅磷紅磷紅磷 白磷、紅磷完全燃燒都生成五氧化二磷白磷、紅磷完全燃燒都生成五氧化二磷小結(jié)：同素異形現(xiàn)象小結(jié)：同素異形現(xiàn)象1 1、同素異形體的概念：、同素異形體的概念：2 2、同素異形體間性質(zhì)異同、同素異形體間性質(zhì)異同3 3、同素異形體的成因、同素異形體的成因4 4、同素異形體間的相互轉(zhuǎn)化、同素異形體間的相互轉(zhuǎn)化同一種元素同一種元素形成的幾種形成的幾種不同的單質(zhì)。不同的單質(zhì)。物理性質(zhì)有較大差異物理性質(zhì)有較大差異, ,化學(xué)性質(zhì)基本相同化學(xué)性質(zhì)基本相同原子間排列方式或成鍵方式不同原子間排列方式或成鍵方式不同屬于化學(xué)變化屬于化學(xué)變化正丁烷正丁烷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異丁烷異丁烷 思考思考: :根據(jù)碳、氫原子形成共價(jià)鍵的特征，我們根據(jù)碳、氫原子形成共價(jià)鍵的特征，我們來預(yù)測組成為來預(yù)測組成為C C4 4H H1010可能的分子結(jié)構(gòu)，書寫可能的分子結(jié)構(gòu)，書寫其結(jié)構(gòu)式。其結(jié)構(gòu)式。 一、同分異構(gòu)現(xiàn)象二、同分異構(gòu)體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，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，稱做結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，稱做同分異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象。分子式分子式相同而相同而結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)不同的化合物不同的化合物互稱為互稱為同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體。問

9、題問題2:2:同分異構(gòu)體間性質(zhì)有無差異同分異構(gòu)體間性質(zhì)有無差異? ?共同點(diǎn)：分子式 不同點(diǎn)：結(jié)構(gòu)同分異構(gòu)問題問題1:1:對比兩個(gè)模型對比兩個(gè)模型, ,分析它們的異同分析它們的異同? ?物質(zhì)物質(zhì)正丁烷正丁烷異丁烷異丁烷熔點(diǎn)熔點(diǎn)/138.4159.6沸點(diǎn)沸點(diǎn)/0.511.7液態(tài)密度液態(tài)密度/gcm-30.57880.557結(jié)論：結(jié)論： 物質(zhì)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)同分異構(gòu)體間的物理性質(zhì)差異同分異構(gòu)體間的物理性質(zhì)差異分子式分子式C2H6OC2H6O球棍模球棍模型型結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式名稱名稱乙醇乙醇二甲醚二甲醚沸點(diǎn)沸點(diǎn)7823C C2 2H H6 6O O1.1.關(guān)于同分

10、異構(gòu)體的敘述正確的是關(guān)于同分異構(gòu)體的敘述正確的是A. A. 相對分子質(zhì)量相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物相對分子質(zhì)量相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱為同分異構(gòu)體互稱為同分異構(gòu)體B. B. 化學(xué)式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱為化學(xué)式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱為同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體C. C. 同分異構(gòu)體之間由于分子組成相同，所同分異構(gòu)體之間由于分子組成相同，所以它們的性質(zhì)相同以它們的性質(zhì)相同D. D. 互為同分異構(gòu)體的兩種物質(zhì)可能含有不互為同分異構(gòu)體的兩種物質(zhì)可能含有不同的元素同的元素？性質(zhì)性質(zhì)碳原子數(shù)碳原子數(shù)不確定不確定: :有機(jī)物中可含一個(gè)有機(jī)物中可含一個(gè)碳原子碳原子, ,也可含成千上萬個(gè)碳原子。也可含成千上萬

11、個(gè)碳原子。成鍵成鍵多樣化多樣化: :碳原子之間可有碳碳單碳原子之間可有碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳碳叁鍵，有鏈狀也鍵、碳碳雙鍵、碳碳叁鍵，有鏈狀也可有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。可有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。同分異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象大量存在。大量存在。思考_有機(jī)物種類繁多的原因：有機(jī)物種類繁多的原因：1.1.同種元素有不同的同種元素有不同的核素核素同位素；同位素；2.2.同種元素可以形成不同的同種元素可以形成不同的單質(zhì)單質(zhì)同素同素異形現(xiàn)象；異形現(xiàn)象；3.3.同種元素可以和不同的元素形成不同的同種元素可以和不同的元素形成不同的化合物：氯化鈉和氫氧化鈉；化合物：氯化鈉和氫氧化鈉；4.4.同種元素可以與其它同種元素形成比例同種元素可以與其

12、它同種元素形成比例不同的化合物：氧化鈉和過氧化鈉；不同的化合物：氧化鈉和過氧化鈉；5.5.分子式相同的分子式相同的化合物化合物存在同分異構(gòu)現(xiàn)象。存在同分異構(gòu)現(xiàn)象。 課堂小結(jié)課堂小結(jié) 物質(zhì)世界豐富多彩原因很多：物質(zhì)世界豐富多彩原因很多：同位素同位素同素異形體同素異形體異同異同研究對象研究對象性質(zhì)差異性質(zhì)差異常見實(shí)例常見實(shí)例同位素、同素異形體與同分異構(gòu)體的比較同位素、同素異形體與同分異構(gòu)體的比較同：質(zhì)子數(shù)相同同：質(zhì)子數(shù)相同異：中子數(shù)或質(zhì)異：中子數(shù)或質(zhì)量數(shù)不同量數(shù)不同同：元素相同同：元素相同異：結(jié)構(gòu)不同異：結(jié)構(gòu)不同同：分子式相同同：分子式相同異：結(jié)構(gòu)不同異：結(jié)構(gòu)不同原子原子單質(zhì)單質(zhì)化合物化合物化學(xué)性

13、質(zhì)幾乎化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同完全相同物理性質(zhì)差別物理性質(zhì)差別大，化學(xué)性質(zhì)大，化學(xué)性質(zhì)稍有差別稍有差別物理性質(zhì)和化物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)均有較學(xué)性質(zhì)均有較大差別大差別1H、2H、3H35Cl、37Cl金剛石、石墨金剛石、石墨O3 、O2紅磷、白磷紅磷、白磷正丁烷和異丁烷正丁烷和異丁烷 二甲醚和乙醚二甲醚和乙醚同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體2.有下列各組物質(zhì)有下列各組物質(zhì): A、 6C與與6 CB、金剛石與石墨、金剛石與石墨 C、乙醇與二甲醚、乙醇與二甲醚D、（1）互為同位素的是）互為同位素的是_（2）互為同素異形體的是）互為同素異形體的是_（3）互為同分異構(gòu)體的是）互為同分異構(gòu)體的是_12 13CH3CHCH2

14、CH3CH3CH3 CCH3CH3CH3ABC、 D3.有下列各組物質(zhì)：有下列各組物質(zhì)：A、水銀和汞、水銀和汞 B、35Cl和和37Cl C、紅磷和白、紅磷和白磷磷 D、金剛石與石墨、金剛石與石墨 E、 氯水和液氯氯水和液氯F、 和和（1）互為同位素的是）互為同位素的是_（2）互為同分異構(gòu)的是）互為同分異構(gòu)的是_（3）互為同素異形體的是）互為同素異形體的是_（4）屬于同一物質(zhì)的是）屬于同一物質(zhì)的是_CH3CCHOHHCH3CCH3OBAC、DE、F5.5.下列各種微粒中：下列各種微粒中：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 ； 金剛石、石墨金剛石、石墨 ； 乙醇、二甲醚，乙醇、二甲醚，屬于同位素的是屬于同位素的是 ，屬于同素異形體的是屬于同素異形體的是 ，屬于同分異構(gòu)體的是屬于同分異構(gòu)體的是 。H H、D D和和T T，1212C C和和 1313C C金剛石和石墨金剛石和石墨二甲醚和乙醇二甲醚和乙醇4.下列化學(xué)式中，只表示一種物質(zhì)的是下列化學(xué)式中，只表示一種物質(zhì)的是( )A. C B.CH4 C.C2H6O D.C4H10B6、紅磷和白磷在一定的條件下可以相互化，、紅磷和白磷在一定的條件下可以相互化，這一變化屬于這一變化屬于( )物理變化化學(xué)變化物理變化化學(xué)變化氧化還原反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)7、能夠證明紅磷和白磷是同素異形體的條件是、能夠證明紅磷和白磷是同素異形體的條件是( )（）紅磷和白磷中含有相同的元素）紅磷和白磷中含有相同的元素（）紅磷和白磷燃燒都生成無氧化二磷（）紅磷和白磷燃燒都生成無氧化二磷（）紅磷和白磷都可以與氯氣反應(yīng)（）紅磷和白磷都可以與氯氣反應(yīng)（4 4）紅磷和白磷在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化）紅磷和白磷在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化（5 5）紅磷和白磷的著火