同素異形現(xiàn)象教學(xué)提綱

1、同素異形現(xiàn)象金剛石金剛石石石 墨墨性質(zhì)性質(zhì)堅硬堅硬質(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 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。在對石墨進行電弧放石墨進行電弧放電實驗電實驗時，發(fā)現(xiàn)了有時，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 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驗

2、激光照射石墨實驗，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)計師富勒設(shè)計球。并在建筑設(shè)計師富勒設(shè)計球形建筑的啟發(fā)下，繪制出由形建筑的啟發(fā)下，繪制出由2020個正六邊形個正六邊形和和1212個正五邊形構(gòu)成的個正五邊形構(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”，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)獎因此獲諾貝爾化學(xué)獎 。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

3、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)了一個全新碳開創(chuàng)了一個全新碳“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)與金剛石、石墨是什么關(guān)系？3 3、空心空心“籠狀籠狀”結(jié)構(gòu)的富勒烯可能會有哪些用途？結(jié)構(gòu)的富勒烯可能會有哪些用途？問題思考問題思考2 2、系列、系列“籠狀籠狀”物質(zhì)能給判斷同素異形體什么物質(zhì)能給判斷同素異形體什么新的依據(jù)新的依據(jù)？（即談?wù)勛约旱睦斫猓海凑務(wù)勛约旱睦斫猓骸巴禺愋维F(xiàn)象同素

4、異形現(xiàn)象”的同和異）的同和異）（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，對純年瑞士化學(xué)家馬里納，對純凈的凈的O O2 2進行進行放電實驗放電實驗，獲得了一種，獲得了一種新的氣體，

5、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強觀察與思考觀察與思考淡藍色淡藍色魚腥味魚腥味極強極強臭氧層空洞的擴大臭氧層空洞的擴大資料卡資料卡美國宇航局提供的衛(wèi)星圖片美國宇航局提供的衛(wèi)星圖片 20002000年年20062006年年1 1、直接危害人體健康，象皮膚癌、白內(nèi)、直接危害人體健康，象皮膚癌、白內(nèi) 障、各種傳染病患者會大幅

6、度增加；障、各種傳染病患者會大幅度增加；臭氧層空洞擴大的危害臭氧層空洞擴大的危害2 2、對生態(tài)環(huán)境和農(nóng)林牧漁業(yè)造成破壞，農(nóng)、對生態(tài)環(huán)境和農(nóng)林牧漁業(yè)造成破壞，農(nóng) 產(chǎn)品減產(chǎn)、品質(zhì)下降，漁業(yè)產(chǎn)量減少，森產(chǎn)品減產(chǎn)、品質(zhì)下降，漁業(yè)產(chǎn)量減少，森林覆蓋率減少等等。林覆蓋率減少等等。每年的每年的9 9月月1616日為日為“國際保護臭氧層日國際保護臭氧層日” ” 20092009年國際臭氧層保護日主題年國際臭氧層保護日主題 -全球參與，攜手保護臭氧層全球參與，攜手保護臭氧層 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？(4)1H和和2H同素異形體與同位素比較：同素異形體與同位素比較：同素異形體同素異形體同位素同位素概念概念研究對象研究對象常見實例常見實例同一種元素形同一種元素形成的不同單質(zhì)成的不同單質(zhì)質(zhì)子數(shù)相同、中質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子子數(shù)不同的原子單質(zhì)單質(zhì)原子原子1 1H H、2 2H H、3 3H H1212C C、1414C C 等等