化學(xué)必修2 專題1 第三單元 從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性1 同素異形體的概念及判斷方法（學(xué)案）

1、.高中化學(xué)同素異形體的概念及判斷方法一、考點(diǎn)打破知識(shí)點(diǎn)考綱要求題型說明同素異形現(xiàn)象同素異形體1. 從同素異形現(xiàn)象認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性；2. 能根據(jù)同素異形體的定義判斷同素異形體。選擇題填空題同素異形體是同一元素形成多種單質(zhì)的現(xiàn)象的原因，這些事實(shí)是形成物質(zhì)多樣性的原因，同時(shí)高考命題也常有涉及。二、重難點(diǎn)提示重點(diǎn)：同素異形體的判斷。難點(diǎn)：O3的性質(zhì)和金剛石、石墨、C60的微觀構(gòu)造?？键c(diǎn)一：同素異形現(xiàn)象和同素異形體考點(diǎn)二：常見的同素異形體1. 碳的同素異形體1碳的同素異形體：金剛石、石墨、富勒烯包括C60、C70和納米碳管。2物理性質(zhì) 金剛石石墨顏色 無色透明 灰黑色熔點(diǎn)很

2、高很高導(dǎo)電性 不導(dǎo)電 導(dǎo)電3化學(xué)性質(zhì)：幾乎一樣。4金剛石、石墨、C60的構(gòu)造差異。 金剛石石墨C60構(gòu)造模型構(gòu)造特點(diǎn)每個(gè)C原子與相鄰的4個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成空間網(wǎng)狀構(gòu)造。屬層狀構(gòu)造。層內(nèi)C原子以共價(jià)鍵結(jié)合，每一層內(nèi)C 原子排成平面六邊形，形成平面網(wǎng)狀構(gòu)造，層間存在分子間作用力。由60個(gè)C原子形成封閉籠狀分子，形似足球，又稱“足球烯?？紤]：氕、氘、氚形成的氫氣單質(zhì)互稱為同素異形體嗎？提示：不是。因?yàn)樾纬傻腍2構(gòu)造一樣，性質(zhì)一樣?！竞诵臍w納】同素異形體特點(diǎn)：1同種元素；2不同種單質(zhì)；3化學(xué)性質(zhì)相似；4構(gòu)造不同。2. 氧的同素異形體1O2、O3是氧元素的同素異形體

3、。2物理性質(zhì) O2O3顏色 無色 淡藍(lán)色沸點(diǎn)O2<O3氣味 無味 魚腥味3化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)相似，均有氧化性，但O3氧化性更強(qiáng)?；ハ噢D(zhuǎn)化：在放電或紫外線照射時(shí)O2能轉(zhuǎn)化為O3，化學(xué)方程式為：3O22O3。3. 磷的同素異形體1紅磷、白磷是磷的同素異形體。2性質(zhì)比較白磷紅磷顏色狀態(tài) 白色或黃色蠟狀固體紅棕色粉末狀固體溶解性不溶于水，易溶于CS2不溶于水，也不溶于CS2分子構(gòu)造正四面體鏈狀構(gòu)造毒性劇毒無毒著火點(diǎn)40240燃燒自燃加熱燃燒保存方法 少量可保存在水里，大量密封保存與密封保存易發(fā)生緩慢氧化，消費(fèi)易吸水的氧化物【隨堂練習(xí)】雙選以下表達(dá)正

4、確的選項(xiàng)是A. 由碳元素的單質(zhì)組成的物質(zhì)一定是純潔物B. 金剛石和石墨具有一樣的化學(xué)組成C. 石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸粚儆诨瘜W(xué)變化D. C60是新發(fā)現(xiàn)的一種碳的單質(zhì)解析：此題考察同素異形體的概念以及轉(zhuǎn)化關(guān)系。由同種元素形成的物質(zhì)不一定是一種物質(zhì)，因此，由同種元素形成的物質(zhì)可能是純潔物，也可能是混合物。由碳元素組成的單質(zhì)有石墨、金剛石和富勒烯等。假設(shè)將它們混合在一起，那么該物質(zhì)雖為只含碳元素的單質(zhì)，但屬于混合物，故A項(xiàng)錯(cuò)。石墨和金剛石都是碳元素形成的碳的不同單質(zhì)，但二者的化學(xué)組成一樣，都是由碳元素組成，所以B對(duì)。石墨和金剛石的物理性質(zhì)不一樣而化學(xué)性質(zhì)也不盡一樣，因此是兩種物質(zhì)，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是化學(xué)變

5、化，故C項(xiàng)錯(cuò)。C60只含有一種元素，故是單質(zhì)，D對(duì)。答案：BD例題1 高一檢測白磷是一種非常活潑的非金屬單質(zhì)，常溫下在空氣中能自燃。白磷在高壓下隔絕空氣加熱后急速冷卻，可得灰黑色固體黑磷，其轉(zhuǎn)化過程如下：白磷黑磷，黑磷性質(zhì)穩(wěn)定，構(gòu)造與石墨相似。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是A. 黑磷與白磷互為同位素B. 黑磷能導(dǎo)電C. 白磷轉(zhuǎn)化為黑磷是物理變化D. 黑磷能在空氣中自燃思路分析：A項(xiàng)，黑磷與白磷均為磷元素的不同單質(zhì)，二者互為同素異形體；B項(xiàng)，根據(jù)題給信息知黑磷構(gòu)造與石墨相似，故性質(zhì)相似，即能導(dǎo)電；C項(xiàng)，白磷轉(zhuǎn)化為黑磷為不同物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，屬于化學(xué)變化；D項(xiàng)，黑磷性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中不自燃。答案：B例題2 以

6、下物質(zhì)中互為同素異形體的是 A. O2和O3 B. H2O和D2OC. H2和HD D. 紅磷和白磷思路分析：此題應(yīng)從同素異形體的概念著手。有同學(xué)易錯(cuò)選C，C中是同一物質(zhì)。同素異形體中原子的構(gòu)造方式數(shù)目有所不同。答案：AD例題3 以下各項(xiàng)描繪的結(jié)論正確的選項(xiàng)是  描繪結(jié)論A.由同種元素組成的物質(zhì)一定是純潔物正確B.科學(xué)家最近合成了一種新型的化合物N4正確C.紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是物理變化錯(cuò)誤D.納米泡沫碳和金剛石是同素異形體錯(cuò)誤思路分析：氧氣和臭氧都是由氧元素組成的單質(zhì)，它們的混合氣體屬于混合物，A錯(cuò)；N4只含有一種元素，是一種新單質(zhì)，不屬于化合物，B錯(cuò)；紅磷和白磷屬于同素異形體，同素異形體之間的轉(zhuǎn)化均是化學(xué)變化，C的判斷正確；納米泡沫碳和金剛石是由碳元素組成的不同種單質(zhì)，互為同素異形體結(jié)論錯(cuò)誤。答案：C【易錯(cuò)指津】正確理解同素異形現(xiàn)象1. 產(chǎn)生同素異形現(xiàn)象的原因： 組成分子的原子個(gè)數(shù)不同，如氧氣O2和臭氧O3。 晶體中原子的成鍵方式和排列方式不同，如金剛石和石墨。2. 同素異形體的“同、“異的含義： “同指元素一樣； “異指形成單質(zhì)不同，構(gòu)造